據媒體報道，俄羅斯計劃于2033年至2035年間在月球上與中國合作建造一座核電站，此前NASA也曾表示要在月球上建核電站。人類在外星球建核電站，靠譜嗎?

為何要在月球建核電站?

1957年，人類發射第一顆人造衛星;1961年，人類首次進入太空。隨著人類對太空探測的技術發展，如何解決進行空間任務時的動力來源是人們一直探求的問題。目前，載人航天主要能源主要是三類：太陽能、化學能(燃料電池等)以及核能。

具體到月球來說，它的表面環境嚴酷，月夜持續14天、隕石坑有永久陰影區、兩極附近光照變化大，依賴光照條件的太陽能發電在月球暗面無法滿足需求，利用燃料提供能量供應也非常有限，而核反應堆電源功率大、儲能高、重量輕、體積小，可在太陽能、風能和水力發電不易獲得的環境下工作。

隨著未來太空探索任務需求日益提高，太陽能和化學能在深空探索中局限性漸顯，人類想要停留月球表面進行時間更長、更深入的科學研究，核能可以在月球表面提供持續動力并滿足月球建造長期基地等空間任務的多元化需求。

美國宇航局NASA有關人士稱，在月球上建立核能供電系統，能夠極大地幫助人類在月球和火星上建造供電設施的計劃，而且還能推動地球上的應用創新。

核反應堆電源優勢明顯，是空間能源和空天動力的重要發展方向。其實，太空領域利用核能早已有先例。據悉，人類首次在月球上使用核電系統，是在1969年11月，阿波羅12號中的儀器由一部RTG放射性同位素熱電機供電。

放射性同位素熱電機。 網絡資料圖

據統計，從1965年到1988年，全世界共有36個空間堆核電源被送入太空。美國、蘇聯從很早就開始投入研發，但技術難度很大，實際應用極少。美國僅在1965年發射過一次，將電源搭載在人造衛星上，電功率僅有500瓦，運行了43天。

2020年12月16日，時任美國總統特朗普簽署“太空政策指令6號”文件，確立了包括在2027年底前在月球表面建立核電站等具體目標，以國家戰略的形式要求美國政府組織科學研發，使美國有能力在太空中使用核能，為人類在月球與火星上建立居住地提供能源，并為太空飛船等提供動力。

2021年底，美國宇航局和能源部聯合發布“月面裂變反應堆電源項目”公告，征集在月球上建造核反應堆電源的可行方案。該項目是美國阿爾忒彌斯計劃的重要組成部分，核反應堆電源將作為月球表面電力系統的核心，可為航天員在惡劣月表環境中的長期駐留和探索活動提供基礎支撐。

月球上的核電站如何建?

美國“月面裂變反應堆電源項目”相關負責人曾表示，該計劃是到21世紀20年代末研發出一個10千瓦級的核裂變電力系統，以在月球上進行演示。核反應堆電源將在地球上制造組裝，完成安全測試，并確保其正常運轉。之后將其與月球著陸器相結合，由運載工具將著陸器運送至月球表面，核反應堆電源可以立即運行，不再需要額外組裝或改造。

月面核反應堆電源想象圖。來源：《航空知識》微信公號

核電站會造成污染嗎?

很多人擔心，在月球上建造核電站，會造成太空污染嗎?對此，中國航天科工集團公司二院研究員楊宇光曾表示，“人們也不需要擔心核廢料污染太空，因為太空太廣闊了。”談及月球上的核電站是否會對地球造成威脅，他回應，“我們有個專業術語，叫核安全軌道，也就是說，衛星的軌道必須足夠高，才能保證給衛星提供能源的核反應堆不會掉落在地球上。月亮的軌道距地球38萬公里，已經足夠高，所以在月球上建造核反應堆沒有這方面的擔憂。”

而“自由生物安全”公司首席醫療創新官喬斯·莫瑞博士則表示，即使設施在月球發生事故，給地球造成的風險也很小，因為大氣層會將致命的輻射阻擋在外層空間，保護地球。

建設將面臨哪些挑戰?

楊宇光表示，在太空使用核能面臨著散熱的難題。他解釋， “出于散熱和降溫的考慮，很多地面核反應堆都建立在有水的地方。而在月球上只能依靠很大面積的輻射散熱器給核反應堆散熱，這不僅會增加成本，而且會提高技術難度。”

除了散熱，在月球上建設核電站還需要面臨不少技術挑戰，涉及核反應堆、電力轉換、散熱和空間飛行等方方面面的關鍵技術。雖然這些領域都有相對成熟的方案，但目前沒有哪家公司具備全部能力，需要聯合各部門組建專門團隊，整合工程技能，開發系統所需的所有技術。

空間核反應堆電源安全性也是一個需要關注的問題。一方面是在月球基地的使用安全，如果出現緊急問題，應該怎樣去解決尚無方案;另一方面，核電站電源動力系統必須確保核燃料在到達月球表面之前不會被激活，任務結束后，需要通過實施安全退役計劃，將系統輻射水平逐漸降低到人類接觸和處理的安全水平，確保不會對航天員或月球環境構成威脅。