Российские ученые разработали детальный концептуальный план постройки атомной электростанции на Луне. Этот амбициозный проект, представленный специалистами Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ), предполагает использование 3D-печати и местных лунных ресурсов для создания надежного источника энергии в приполярном кратере Пири.
Дорого, но быстро
По предварительным оценкам, стоимость строительства этой лунной АЭС составит внушительную сумму в 1,95 триллиона рублей, но потенциальные выгоды могут оказаться бесценными для будущего освоения космоса. Согласно концепции, все этапы строительства будут осуществляться роботизированными комплексами, функционирующими за счет энергии солнечных аккумуляторов и радиоактивных источников питания.
Ученые полагают, что возведение станции займет относительно короткий срок – около 54 земных суток, а ее расчетный срок службы составит примерно десять лет. После завершения эксплуатации ядерные установки планируется безопасно утилизировать, чтобы минимизировать воздействие на лунную экосистему, а защитное сооружение, как предполагается, может быть использовано повторно для других целей.
В экстремальных условиях
Особое внимание было уделено учету суровых природных и климатических условий Луны, а также архитектурно-строительным аспектам выбора материалов и конструкций для защитного сооружения станции. В центре предлагаемой лунной АЭС разместится группа компактных реакторных установок мощностью по 10 кВт каждая, разработанных по типу "Ромашка" – прототипа первой советской космической ядерной энергетической установки, созданной еще в 1964 году.
Эти установки используют энергию, выделяющуюся при делении ядерного топлива в результате цепной реакции на быстрых нейтронах, для выработки электроэнергии с помощью термоэлектрических преобразователей, отличающихся надежностью и отсутствием движущихся частей. Для обеспечения надежной защиты станции и расположенного внутри реактора от целого ряда лунных опасностей – падения метеоритов и микрометеоритов, экстремальных температурных колебаний и губительного космического излучения – ученые разработали многослойное защитное сооружение. Оно включает в себя круглый вал, возведенный из местного лунного грунта (реголита), который обеспечит основную массу защиты, а также дополнительный экран из кевлара – высокопрочного и устойчивого к разрывам синтетического волокна.
Использование реголита в качестве основного ограждающего материала позволит существенно снизить затраты на доставку строительных материалов с Земли и обеспечит дополнительную защиту кевлара от резких перепадов температур.
На основе лунных ресурсов
В последние годы ведущие научные центры и космические агентства по всему миру активно работают над созданием технологий, которые позволят эффективно использовать солнечный свет и богатые локальные ресурсы Луны для обеспечения будущих лунных баз и колоний всем необходимым: кислородом, водой, пищей и другими жизненно важными ресурсами.
Ключевую роль в функционировании всех этих технологий будут играть надежные и стабильные источники электроэнергии. На эту роль претендуют как традиционные солнечные батареи, так и компактные ядерные реакторы, обладающие высокой энергоемкостью и независимые от солнечного освещения.
Конкурентная разработка
Примечательно, что специалисты NASA также активно разрабатывают концепцию компактной ядерной силовой установки Kilopower, размером с небольшой чемодан, способной генерировать от 10 до 40 кВт электроэнергии – мощности, достаточной для обеспечения нужд небольшой лунной базы. Первые успешные испытания прототипов этой технологии были проведены еще в 2018 году на полигоне в Неваде.