法意联手研发月球核反应堆 新一轮太空能源竞赛升级

法国核能巨头法马通公司（Framatome）近日宣布与意大利新技术、能源和可持续发展署（ENEA）签署谅解备忘录，将共同探索设计适用于月球极端环境的核裂变反应堆先进技术方案，为未来的月球定居点提供能源。

法马通称，核反应堆能够在恶劣环境下运行且经久耐用，可提供可靠且持续的能源（尤其是在漫长的月夜），从而使人类能够在月球持续生存。谅解备忘录涉及三方面：研究反应堆所需燃料，旨在优化效率和安全性；开发能够承受太空极端条件的新材料；利用增材制造技术制造反应堆部件。

法马通与ENEA签署月球表面核反应堆谅解备忘录，ENEA官网图

目前，多国正在研究利用核能为未来月球基础设施和定居点提供能源。法马通表示，上述协议标志着太空探索和对月球资源的可持续利用进入关键阶段。提高用于月球表面应用的核反应堆技术成熟度，将拓宽欧洲的知识储备与能力版图，这对于人类的重返月球竞赛以及筹备未来火星之旅而言至关重要。

意大利致力于月球探索和建立永久月球基地，在月球能源供应研究上十分积极。2024年，意大利国家航天局正式启动Selene（月球核能系统）项目，旨在开发小型核裂变反应堆，为月球定居点提供稳定电力。该项目的牵头方即此次与法马通合作的ENEA，该机构是意大利国家级跨学科公共科研机构。

在月球上部署核反应堆电源，构想美妙但挑战颇大。月球上没有大气层，还存在极端温差以及长时间的昼夜交替。

中国航天报曾报道，随着载人登月成为未来10年空间任务的核心，以及载人登火和深空探测任务成为远景规划，人类对空间核反应堆电源的需求也更加迫切。月表的寒冷月夜持续14天，两极附近光照变化很大，陨石坑中的永久阴影区终年无光，火星沙尘暴常常持续数月。在这些严酷环境中，太阳能发电已无法满足需求，燃料供应也非常有限，难以可靠地支持航天员长时间停留。

核反应堆电源将核反应堆产生的热能转换成电能。这种电源不依赖光照，可在深远空间、日照阴影区、尘暴、高温、辐射等特殊环境下全天候工作；适用功率范围广，可覆盖千瓦至兆瓦及以上功率输出；储能高、重量轻、体积小，非常适合于中高功率空间任务。

美国一直将核反应堆电源视为月球、火星等星球表面基地能源供应的首选。据多家美媒今年8月报道，美国交通部长兼国家航空航天局（NASA）代理局长肖恩·达菲宣布，美国将加快推进在月球上建设核反应堆的计划，目标是在2030年前完成一座100千瓦级核反应堆的发射与部署。

但外媒援引航天业内人士对此评价称，现有技术成熟度与如此激进的时间表明显脱节，从核反应堆的工程设计到辐射防护，再到低重力条件下稳定运行，每个环节都面临重大挑战，要在5年内实现从图纸到登上月球？根本不现实。

中国航天报分析称，美国想要在月球表面运行核反应堆电源，还面临不少技术挑战，涉及核反应堆、电力转换、散热和空间飞行等方方面面的关键技术。虽然这些领域都有相对成熟的方案，但目前没有哪家公司具备全部能力，如从事核反应堆研发的公司缺乏开发航天设备或电力转换系统的经验。这就需要联合各部门组建专门团队，整合工程技能，开发系统所需的所有技术，还需要满足通信设备、传感器、热传递等方面的苛刻指标。

此外，空间核反应堆电源发展历程中曾经发生过数次事故，其安全性也备受关注。

分析人士指出，美国加快建设月球核能系统，意在为未来长期载人探月和火星探测任务奠定能源基础，同时在新一轮太空竞赛中占据先机。

截至今年4月，已有17个国家和国际组织、50多个国际科研机构加入由中国发起的国际月球科研站合作。

中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁此前接受新华社采访时表示，国际月球科研站是长期自主运行、短期有人参与，可扩展、可维护的综合性科学实验设施。具备地月往返、能源供应、中枢控制、通信导航、月面科考和地面支持等能力，持续开展科学探测研究、资源开发利用、前沿技术验证等多学科、多目标、综合性科学和技术活动。国际月球科研站建设计划分为两步，于2035年前完成基本型建设，2045年前完成拓展型建设。

俄罗斯国家航天集团总裁尤里·鲍里索夫2024年曾透露考虑与中国合作，在2033年至2035年期间在月球上建造核电站，以便有朝一日在月球上兴建定居点。

国际文传电讯社今年5月报道，俄罗斯国家航天集团与中国国家航天局签署了一份关于建设月球核电站的合作备忘录。俄罗斯国家航天集团在一份声明中表示，核电站将对国际月球科研站项目做出重大贡献，科研站预计将于2036年完工。声明还称：“该站将进行基础空间研究，并测试国际月球科研站的长期无人操作技术，展望人类在月球上的存在。”