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近期,俄罗斯、美国和中国都公布了在月球上建造核电站的计划。这标志着新一轮登月竞赛的核心目标已从政治展示转向资源开发和建立永久基地,而核能被视为解决月球漫长黑夜中能源供给难题的关键方案,尽管其技术挑战巨大。 ## 大国竞逐月球核电站 俄罗斯计划在5-7年内建成月球表面核电站,但此前与中国的合作项目可能像CR929大飞机一样“各搞各的”。美国NASA也与能源署合作,计划在特朗普任期(至2029年1月)内完成重返月球、建立基地和核反应堆的目标。中国则通过专业期刊披露了新一代载人飞船“梦舟”和月面着陆器“揽月”的细节。 ## 为何选择核能? 与几十年前象征国家实力的阿波罗计划不同,当前登月旨在进行资源开发和深空探索,需建立有稳定能源的永久基地。月球一昼夜约30天,长达半个月的黑夜使太阳能发电失效。利用水冰电解制氢发电的方案又过于复杂。核能因此成为首选,且月球上估计有8.4亿吨钍和3.6亿吨铀(远超地球的百万吨级储量),尽管开采技术仍是难题。 ## 小型化反应堆的技术储备 计划用于月球的是小型核反应堆。中国的“玲龙一号”是全球首个陆上商用模块式小型堆,直径仅30米,预计2024年下半年发电。俄罗斯则基于核动力破冰船技术,推出了RITM-200N反应堆,并已获得乌兹别克斯坦订单。 ## 现实挑战与历史渊源 将核电站搬上月球面临两大核心挑战:一是散热难题,地球核电站需大量水冷却,而月球缺乏此类介质;二是现有小型堆未在真空和微重力环境下测试,可靠性存疑。人类对太空核能的向往由来已久,早在1950年代的《丁丁历险记》和苏联M60核轰炸机方案中就有体现,但现实中仅苏联在图-95轰炸机上进行过未开启反应堆的有限测试。**或许在很长一段时间内,太空核动力和月球核电站都只是PPT工程。**
2026-03-26 19:40

东方大国、西方大国、北方大国,都要造月球核电站?

本文来自微信公众号: 地球知识局 ,作者:地球知识局


最近,俄罗斯公布了一项非常“疯狂”的计划:5-7年内,建成一个位于月球表面的核电站。


这个新闻引发了不少关注。但其实,去年中俄就签署了一项共建月球核电站的协议。只不过现在看来,又要和CR929一样,各搞各的了。


疯狂的还不止一个:年初,美国NASA和美国能源署宣布,也要在月球上整个核电站。为此NASA还准备从能源署那里弄400公斤浓缩核燃料。


特朗普这次任期就到2029年1月


目前NASA需要把重返月球,建基地和核反应堆的截止日期

都控制在他的任期内▼




核电站,那可不是个简单玩意。在地球上弄一个尚且费劲,为啥各国都要在月球上弄?


当然是大家都准备上月球了——


下月初,美国阿尔忒弥斯2号就将把宇航员送到月球轨道上。未来还计划在月球表面建立永久基地。

阿尔忒弥斯基地的概念图

(图:NASA)▼



中国《空间技术》杂志最近刊发了一期载人登月专刊,多篇论文首次披露了新一代载人飞船“梦舟”与月面着陆器“揽月”。

(图:载人月面着陆起飞系统设计及关键技术研究)▼



几十年前阿波罗登月,更多是为了展现国家形象,在冷战中秀肌肉。而现在的登月项目更多是为了资源开发和科学研究,并为下一步的深空活动服务,要算长期的经济账。

1969年,阿姆斯特朗拍摄的月球

(图:NASA)▼



这样,就需要人们在月球上建立一个稳定、有充足能源供给的基地。而在月球上,别的能源实在是不太好弄......


一昼夜接近地球上的30天,意味着半个月见不到太阳。也就是说,目前航天器最常用的太阳能发电,根本用不了。


理论上还有一种方法——有太阳的时候,采集月球上的水冰资源,电解水生成氢气和氧气。等没阳光的时候用氢气发电。看着就麻烦......


核燃料倒不是问题,目前估计,月球上大约有8.4亿吨的钍和3.6亿吨的铀。这两种资源在地球上,储量都只有百万吨级别。


只不过怎么开采,又是另一个话题了......


真正用到太空和月球上的,都是小型核反应堆:


中国的的“玲龙一号”是全球第一个陆上商用模块式小型堆,直径只有30米。目前各项测试已经快要结束,预计今年下半年投入发电。

“玲龙一号”施工现场

(图:Wiki)▼



而俄罗斯,则利用自己在核动力民用破冰船上的多年经验,改出了核电小型化产品RITM-200N。虽然还在测试阶段,但已经拿到了乌兹别克斯坦的订单。

RITM-200反应堆▼



尽管核电站这东西优点不少,但要真弄到月球上,问题还是很大。


月球上虽然不缺核原料,但是缺乏核电站必备的散热物质。目前几乎所有核电站都需要消耗大量的水来散热,否则就会过热、出事故。


地球上一个百万千瓦级核电机组,每小时需消耗数千吨冷却用水。尽管目前要搬上月球的都是小型化反应堆,但怎么散热还是个难题。

核电站在运行过程中会产生巨大热量,

需要大量的水进行冷却,大多都临海而建

(图:Wiki)▼



更何况,现有的小型反应堆,都没有在真空与微重力环境下测试过,上了天能不能用,还要打个问号。


作为一种理论上可以无穷无尽的能源,人类早就想把核能带上天了。《丁丁历险记》中的登月火箭,用的就是核动力发动机。


登月的那两册漫画出版于1953/54年。那是人类尚未登上月球,就已经对核能兴趣高涨——


美国的玩具厂商推出了青少年原子能套装,敢把盖革计数器当玩具;苏联米亚西舍夫设计局则提出了疯狂的M60核动力战略轰炸机方案,理论上可以永不降落。


吉尔伯特U-238原子能实验室


搞核能从娃娃抓起...

(图:Wiki)▼



但在现实中,只有苏联人在图-95上装了一台核反应堆做测试,为此还把驾驶舱用铅板包死,飞行员视角近乎归零;就这,也只是上天兜了几圈,没敢在空中开启核反应堆。


或许在很长一段时间内,太空核动力和月球核电站都只是PPT工程。

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