Έναν νέο, πρωτοφανή αγώνα δρόμου έχουν ανοίξει οι μεγάλες διαστημικές δυνάμεις για την εγκατάσταση πυρηνικών αντιδραστήρων στη Σελήνη, καθώς Ηνωμένες Πολιτείες, Ρωσία και Κίνα επιχειρούν να εξασφαλίσουν ενεργειακή αυτονομία για τις μελλοντικές βάσεις τους και, μαζί με αυτήν, στρατηγικό πλεονέκτημα στο επόμενο μεγάλο κεφάλαιο της διαστημικής εξερεύνησης.
Σύμφωνα με δημοσίευμα των New York Times, η NASA έχει πλέον επιταχύνει σημαντικά τα σχέδιά της. Στα τέλη Αυγούστου ζήτησε από υποψήφιους εργολάβους να προετοιμαστούν για την ανάπτυξη ενός πυρηνικού αντιδραστήρα που θα μπορεί να μεταφερθεί με ασφάλεια στο Διάστημα, να εγκατασταθεί κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης και να λειτουργεί για χρόνια χωρίς ανθρώπινη συντήρηση.
Ο στόχος της αμερικανικής πλευράς είναι ιδιαίτερα φιλόδοξος: ο αντιδραστήρας να είναι έτοιμος για εκτόξευση έως τον Δεκέμβριο του 2030.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Πίσω από την επιτάχυνση βρίσκεται και η ανησυχία ότι η Ρωσία και η Κίνα ενδέχεται να αποκτήσουν προβάδισμα. Η Μόσχα έχει αναθέσει στις κρατικές υπηρεσίες της την ανάπτυξη ενός σεληνιακού αντιδραστήρα, με την ονομασία Selena, ο οποίος προορίζεται να τροφοδοτεί με ενέργεια μελλοντικούς σεληνιακούς σταθμούς που θα αναπτυχθούν στο πλαίσιο της ρωσοκινεζικής συνεργασίας.
Ο στόχος για το ρωσοκινεζικό πρόγραμμα τοποθετείται στο 2036.
Η νέα μάχη για τη Σελήνη
Ο ανταγωνισμός δεν αφορά μόνο την τεχνολογία. Οι ΗΠΑ και η Κίνα θέλουν να είναι οι πρώτες δυνάμεις που θα δημιουργήσουν μόνιμη ανθρώπινη παρουσία στη Σελήνη, θα αξιοποιήσουν τους φυσικούς πόρους της και θα χρησιμοποιήσουν τον δορυφόρο της Γης ως βάση για αποστολές βαθύτερα στο Ηλιακό Σύστημα.
Κρίσιμος πόρος είναι το παγωμένο νερό που έχει εντοπιστεί στις πολικές περιοχές της Σελήνης. Το νερό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την υποστήριξη των αστροναυτών, αλλά και για την παραγωγή καυσίμων και την υποστήριξη μελλοντικών διαστημικών αποστολών.
Για να γίνει όμως πραγματικότητα μια μόνιμη σεληνιακή βάση, απαιτείται αξιόπιστη και συνεχής παροχή ενέργειας.
Εδώ ακριβώς εισέρχεται η πυρηνική ενέργεια.
Τα ηλιακά πάνελ αποτελούν ήδη βασικό εργαλείο στις διαστημικές αποστολές, όμως στη Σελήνη αντιμετωπίζουν ένα θεμελιώδες πρόβλημα: η σεληνιακή νύχτα διαρκεί περίπου δύο εβδομάδες γήινου χρόνου. Παράλληλα, οι ακραίες θερμοκρασιακές μεταβολές κοντά στους πόλους δημιουργούν τεράστιες τεχνικές απαιτήσεις.
Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας μπορεί να λειτουργεί ανεξάρτητα από το ηλιακό φως, να καταλαμβάνει σχετικά μικρό χώρο και, με τον κατάλληλο σχεδιασμό, να χρειάζεται ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση.
Ο αμερικανικός αντιδραστήρας των 20 κιλοβάτ
Η NASA σχεδιάζει έναν αντιδραστήρα που θα μπορεί να παράγει περίπου 20 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας, ποσότητα που αντιστοιχεί περίπου στην κατανάλωση 16 αμερικανικών κατοικιών.
Ο σχεδιασμός προβλέπει λειτουργία για περίπου πέντε χρόνια χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
Η αμερικανική προσπάθεια δεν περιορίζεται όμως στη Σελήνη. Η NASA σχεδιάζει επίσης να χρησιμοποιήσει πυρηνική ενέργεια για την προώθηση διαστημικού σκάφους προς τον Άρη, με στόχο μια αποστολή τον Δεκέμβριο του 2028. Εφόσον πραγματοποιηθεί, θα αποτελέσει ένα ακόμη σημαντικό ορόσημο στην ιστορία της διαστημικής τεχνολογίας.
Παράλληλα, το αμερικανικό Πεντάγωνο εξετάζει την ανάπτυξη δικών του διαστημικών αντιδραστήρων, τόσο για τροχιακές εφαρμογές όσο και για τη Σελήνη.
Η πυρηνική τεχνολογία, επομένως, αποκτά πλέον και σαφή στρατιωτική και γεωπολιτική διάσταση.
Η Ρωσία διαθέτει ένα σημαντικό πλεονέκτημα
Η Μόσχα δεν ξεκινά από το μηδέν.
Η Ρωσία έχει ήδη εκτοξεύσει περισσότερους από 30 διαστημικούς αντιδραστήρες, κυρίως κατά τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, σε δορυφόρους της σοβιετικής εποχής.
Παράλληλα, διαθέτει σημαντική εμπειρία στην πυρηνική ενέργεια και κατέχει ισχυρή θέση στην παραγωγή του καυσίμου που θεωρείται κατάλληλο για προηγμένους διαστημικούς αντιδραστήρες.
Ο ρωσικός Selena σχεδιάζεται να παράγει έως και 10 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας και να λειτουργεί αυτόνομα για περίπου μία δεκαετία. Ο σχεδιασμός του αναμένεται να αξιοποιεί τεχνολογίες που έχουν αναπτυχθεί για μικρούς πυρηνικούς αντιδραστήρες σε ακραία περιβάλλοντα, μεταξύ άλλων στην Αρκτική.
Η ρωσοκινεζική συνεργασία αποκτά έτσι ιδιαίτερη σημασία, καθώς η πυρηνική ενέργεια φαίνεται να αποτελεί έναν από τους βασικούς τομείς στους οποίους η Μόσχα συνεισφέρει τεχνογνωσία στο κοινό σεληνιακό εγχείρημα.
Οι δεύτερες σκέψεις
Παρά τις φιλόδοξες ανακοινώσεις, κανένα από τα προγράμματα δεν θεωρείται βέβαιο ότι θα τηρήσει τα σημερινά χρονοδιαγράμματα.
Οι ημερομηνίες-στόχοι έχουν ήδη μετακινηθεί αρκετές φορές, ενώ υπάρχει ένα θεμελιώδες πρόβλημα: καμία χώρα δεν διαθέτει σήμερα ένα πλήρως δοκιμασμένο σύστημα που να μπορεί να μεταφέρει έναν βαρύ πυρηνικό αντιδραστήρα και να τον εγκαταστήσει με ασφάλεια στο ανώμαλο και ιδιαίτερα δύσκολο σεληνιακό έδαφος.
Κανένας αντιδραστήρας δεν έχει επίσης εγκατασταθεί ποτέ σε περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας.
«Τίποτα δεν είναι σίγουρο αυτή τη στιγμή», εκτιμά ο πυρηνικός επιστήμονας Julien de Troullioud de Lanversin.
Η ενεργειακή ανάγκη μιας μελλοντικής σεληνιακής βάσης παραμένει επίσης άγνωστη. Άλλες απαιτήσεις θα έχει μια μικρή επιστημονική εγκατάσταση και εντελώς διαφορετικές μια μεγάλη, μόνιμη βάση με ανθρώπους, οχήματα, εξοπλισμό εξόρυξης και συστήματα υποστήριξης ζωής.
Ο μεγάλος φόβος: ένα πυρηνικό ατύχημα
Η βασική ανησυχία των επιστημόνων αφορά την ασφάλεια.
Η NASA και η Ρωσία υποστηρίζουν ότι οι αντιδραστήρες τους θα παραμένουν απενεργοποιημένοι κατά την εκτόξευση και θα ενεργοποιούνται μόνο όταν φτάσουν στη Σελήνη. Αυτό περιορίζει σημαντικά τον κίνδυνο, καθώς το μη ενεργοποιημένο καύσιμο θεωρείται πολύ λιγότερο επικίνδυνο σε περίπτωση ατυχήματος.
Όμως η εκτόξευση πυραύλου είναι από μόνη της ένα από τα πιο επικίνδυνα στάδια κάθε διαστημικής αποστολής.
Οι ειδικοί υπενθυμίζουν ότι έχουν καταγραφεί αρκετές αποτυχίες εκτοξεύσεων τα τελευταία χρόνια, ενώ η ιστορία της διαστημικής εξερεύνησης περιλαμβάνει περιπτώσεις όπου πυρηνικά υλικά βρέθηκαν εκτός ελέγχου.
Ένα ιδιαίτερα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο σοβιετικός δορυφόρος Kosmos 954, ο οποίος το 1978 επανεισήλθε ανεξέλεγκτα στην ατμόσφαιρα και διέσπειρε ραδιενεργό υλικό σε τεράστια περιοχή του βόρειου Καναδά. Η επιχείρηση εντοπισμού και καθαρισμού διήρκεσε περίπου έναν χρόνο, ενώ ανακτήθηκε μόλις ένα μικρό μέρος του υλικού.
Ένα άλλο περιστατικό σημειώθηκε στη Ρωσία το 2019, όταν σημειώθηκε έκρηξη κατά τη διάρκεια δοκιμών ενός πυραύλου κρουζ που, σύμφωνα με αμερικανικές εκτιμήσεις, χρησιμοποιούσε πυρηνικό αντιδραστήρα. Τουλάχιστον πέντε εργαζόμενοι σκοτώθηκαν. Η Ρωσία αμφισβήτησε τις συγκεκριμένες αμερικανικές εκτιμήσεις.
Στη Σελήνη το πρόβλημα θα είναι διαφορετικό
Ένα ατύχημα στη Σελήνη δεν θα δημιουργούσε ακριβώς τις ίδιες συνέπειες με ένα ατύχημα στη Γη.
Δεν υπάρχει ατμόσφαιρα και άνεμος, επομένως δεν θα υπήρχε ένα ραδιενεργό νέφος που θα μεταφερόταν όπως στη Γη.
Υπάρχει όμως χαμηλότερη βαρύτητα, γεγονός που σημαίνει ότι τα συντρίμμια μιας έκρηξης μπορούν να ταξιδέψουν πολύ μακρύτερα.
Παράλληλα, στη Γη οι πυρηνικοί αντιδραστήρες προστατεύονται από σύνθετες δομές συγκράτησης. Η κατασκευή μιας αντίστοιχης υποδομής στη Σελήνη θα ήταν εξαιρετικά δύσκολη και δαπανηρή.
Η NASA έχει αναφέρει ότι ο αντιδραστήρας της θα διαθέτει θωράκιση, όμως οι λεπτομέρειες του σχεδιασμού δεν έχουν γίνει πλήρως γνωστές.
Επιπλέον, σε περίπτωση σοβαρής βλάβης, μια περιοχή γύρω από τον αντιδραστήρα θα μπορούσε να καταστεί απαγορευμένη για αστροναύτες και εξοπλισμό.
Ακόμη πιο δύσκολο είναι το ζήτημα του παροπλισμού.
Στη Γη, ένας αντιδραστήρας που ολοκληρώνει τον κύκλο ζωής του αποσυναρμολογείται και διαχειρίζεται με μια πολύπλοκη διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει χρόνια. Στη Σελήνη, τα σημερινά σχέδια προβλέπουν ουσιαστικά την εγκατάλειψη του ραδιενεργού εξοπλισμού μετά το τέλος της λειτουργίας του.
Το πρόβλημα του πυρηνικού καυσίμου
Ένα ακόμη κρίσιμο ζήτημα είναι το καύσιμο.
Η NASA θέλει να χρησιμοποιήσει ουράνιο χαμηλότερου εμπλουτισμού, το οποίο θεωρείται ασφαλέστερη επιλογή για προηγμένους αντιδραστήρες.
Το πρόβλημα είναι ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν διαθέτουν σήμερα επαρκείς ποσότητες του συγκεκριμένου καυσίμου.
Η Ρωσία είναι ένας από τους σημαντικότερους παραγωγούς, όμως η Ουάσινγκτον έχει απαγορεύσει από το 2024 τις εισαγωγές ουρανίου από τη Ρωσία, λόγω του πολέμου στην Ουκρανία.
Έτσι, η αμερικανική προσπάθεια για έναν σεληνιακό αντιδραστήρα συνδέεται πλέον και με ένα ευρύτερο πρόβλημα ενεργειακής και γεωπολιτικής ανεξαρτησίας.
Ο τελευταίος διαστημικός αντιδραστήρας που δοκίμασε η NASA, το 2018, χρησιμοποιούσε υψηλότερα εμπλουτισμένο ουράνιο, το οποίο είναι ελαφρύτερο και φθηνότερο στη μεταφορά στο Διάστημα. Η επιλογή αυτή όμως προκαλεί ανησυχίες λόγω της δυνατότητας αξιοποίησης του υλικού για στρατιωτικούς σκοπούς.
Στο παιχνίδι και οι μικροαντιδραστήρες
Παράλληλα με τα κρατικά προγράμματα, αναπτύσσεται μια νέα αγορά μικρών πυρηνικών αντιδραστήρων.
Οι μικροαντιδραστήρες μπορούν να παράγουν έως και 10 μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας και, λόγω του περιορισμένου μεγέθους τους, θεωρούνται ενδιαφέρουσα επιλογή για διαστημικές και στρατιωτικές εφαρμογές.
Το αμερικανικό Πεντάγωνο επέλεξε πρόσφατα την εταιρεία Antares για την ανάπτυξη και επίδειξη ενός μικροαντιδραστήρα για διαστημικές εφαρμογές.
Η εταιρεία ήταν μεταξύ εκείνων που συμμετείχαν σε δοκιμές αντιδραστήρων στο πλαίσιο προγράμματος του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας και έχει δηλώσει ότι προτίθεται να διεκδικήσει συμβόλαια τόσο της NASA όσο και του Πενταγώνου για σεληνιακούς αντιδραστήρες.
Ωστόσο, ούτε οι μικροαντιδραστήρες θεωρούνται ακόμη τεχνολογικά ώριμοι για μια τέτοια αποστολή.
Πώς θα αποβάλλεται η θερμότητα; Πώς θα προστατεύεται ο αντιδραστήρας; Πώς θα διατηρείται η δομική του ακεραιότητα σε ένα περιβάλλον με τεράστιες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις και χαμηλή βαρύτητα;
Αυτά είναι μερικά μόνο από τα ερωτήματα που παραμένουν ανοιχτά.
Η Σελήνη ως το νέο γεωπολιτικό σύνορο
Πίσω από την τεχνολογική κούρσα βρίσκεται τελικά κάτι πολύ μεγαλύτερο.
Η Σελήνη ενδέχεται να αποτελέσει την πρώτη μεγάλη βάση για τη μελλοντική επέκταση της ανθρωπότητας στο Διάστημα. Η πυρηνική ενέργεια θεωρείται από τις τρεις μεγάλες δυνάμεις ένα από τα βασικά εργαλεία για να γίνει αυτό εφικτό.
Την ίδια στιγμή, όμως, επιστήμονες προειδοποιούν ότι η βιασύνη που προκαλεί ο νέος διαστημικός ανταγωνισμός μπορεί να οδηγήσει σε αποφάσεις πριν λυθούν κρίσιμα τεχνικά και ζητήματα ασφάλειας.
«Πάντα θα υπάρχει ένας διαστημικός αγώνας δρόμου και, αν προσθέσετε την πυρηνική ενέργεια σε αυτό το μείγμα, θα μπορούσε να πάρει μια δυνητικά πιο επικίνδυνη τροπή», προειδοποιεί ο Edwin Lyman της Ένωσης Ανησυχούντων Επιστημόνων.
Και ίσως το μεγαλύτερο παράδοξο είναι ότι η ίδια η διαστημική ιστορία έχει δείξει πως η συνεργασία μπορεί να αποδειχθεί πιο αποτελεσματική από τον ανταγωνισμό.
Όπως επισημαίνει η πυρηνική μηχανικός Katy Huff, η ανθρωπότητα έχει πετύχει περισσότερα όταν οι επιστήμονες συνεργάστηκαν πέρα από τα εθνικά σύνορα.
Η επόμενη μεγάλη μάχη για τη Σελήνη, επομένως, δεν θα κριθεί μόνο από το ποιος θα φτάσει πρώτος. Θα κριθεί και από το ποιος θα καταφέρει να εγκαταστήσει εκεί μια ασφαλή, αξιόπιστη και βιώσιμη ενεργειακή υποδομή — χωρίς ο αγώνας για την κατάκτηση του Διαστήματος να δημιουργήσει έναν νέο, πυρηνικό κίνδυνο.
