洛克希德·馬丁公司計劃為月球基地部署5至10千瓦核裂變系統(tǒng)

"先有雞還是先有蛋"的問題——是先建電站還是先有需求？——如今已得到解決。

洛克希德·馬丁公司正專注于開發(fā)裂變表面能源系統(tǒng)，將其作為實現(xiàn)人類在月球長期駐留和工業(yè)活動的關鍵解決方案。這家美國公司倡導采用靈活、可擴展的架構。從初期運營中采用5-10千瓦的小型系統(tǒng)可降低風險，而逐步升級至25-50千瓦乃至最終達到100千瓦的系統(tǒng)將支持更大規(guī)模的商業(yè)和工業(yè)基礎設施。

洛克希德·馬丁公司與美國國家航空航天局及能源部攜手合作，致力于將這一設想變?yōu)楝F(xiàn)實。洛克希德·馬丁公司太空核項目業(yè)務戰(zhàn)略負責人克里·蒂蒙斯表示："我們的整體架構非常靈活，能夠適應各種用戶負載。但為月球和火星任務制造一個100千瓦的反應堆，不僅僅是簡單地將小型設計放大。"

加速核能技術開發(fā)

如果人類要建設的不僅僅是臨時營地——如果我們要建立一個永久性、繁榮的月球經濟——那么就需要一種不依賴太陽的能源。月球環(huán)境惡劣，有兩周長的黑夜，資源豐富的區(qū)域也永遠處于陰影之中。傳統(tǒng)能源不足以維持一個永久基地。核裂變反應堆能提供獨立于陽光的可靠、持續(xù)電力，可為居住艙、月球車和原位資源提取（如氧氣和推進劑生產）提供能源。

根據(jù)白宮近期的一項行政命令，此項工作現(xiàn)已成為確保美國在太空領域領導地位的國家優(yōu)先事項。洛克希德·馬丁公司正積極履行與美國國家航空航天局和能源部簽訂的第一階段合同，致力于在2030年前實現(xiàn)這些技術的成熟并具備發(fā)射條件。

洛克希德·馬丁公司太空基礎設施主管比爾·普拉特說："在該行政命令發(fā)布之前，這就像'先有雞還是先有蛋'的問題——我們是等待需求出現(xiàn)，還是'先建起來，人們自然就會來'？" 他補充道："該命令解決了這個問題，通過解決月夜供電問題確立核電源的地位，讓工業(yè)界和政府能夠共同構建架構，并為未來建立商業(yè)案例和模式。NASA正在為未來的商業(yè)化打造一個基礎錨點。"

模塊化設計降低成本

裂變表面能源被視為一項基石技術。為了降低成本并鞏固長期火星任務的供應鏈，美國正優(yōu)先考慮一種通用的電源架構，使其能夠從軌道平臺擴展應用到月球基地。工程師們正在設計一種從小起步的模塊化架構。一個緊湊的5-10千瓦機組就能在寒冷的月夜為居住艙供暖并為月球車充電。但隨著工業(yè)活動的擴大——例如開采月壤制取氧氣或生產火箭推進劑——這些電網(wǎng)將需要擴展。

目標最終是達到25、50甚至100千瓦。為實現(xiàn)這一目標，洛克希德·馬丁公司正專注于先進的布雷頓發(fā)動機技術，該技術在滿足大規(guī)模電力需求方面具有卓越的效率。蒂蒙斯補充道："關鍵在于掌握更高溫度的布雷頓循環(huán)和熱管理技術，同時確保系統(tǒng)能夠自主運行。這需要進一步的技術開發(fā)，例如用于高溫操作的新型材料。"

部署一個10-25千瓦的軌道電力系統(tǒng)，可以作為驗證排熱、反應堆控制等關鍵技術的低風險重要試驗場，同時也有助于簡化監(jiān)管審批和發(fā)射流程。

形勢緊迫。面對地緣政治對手的密切關注，美國已將太空核電源列為國家優(yōu)先事項。有一點是明確的：下一次月球任務最重要的設備將不是望遠鏡或相機，而是一個小型核反應堆核心，它將把長達兩周的黑暗、冰封的月夜轉變?yōu)橐粋€可持續(xù)發(fā)展的前哨。

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