Μπορεί να θυμίζει σενάριο ταινίας επιστημονικής φαντασίας, αλλά είναι αλήθεια. Οι ΗΠΑ επιδιώκουν την εγκατάσταση πυρηνικού αντιδραστήρα στη Σελήνη έως το 2030. Και από κοινού, Κίνα και Ρωσία εργάζονται για την κατασκευή ενός αντίστοιχου συστήματος με ορίζοντα το 2036.
Σύμφωνα με το ρεπορτάζ των New York Times, στα τέλη Αυγούστου, η NASA ζήτησε από εργολάβους να προετοιμαστούν για την κατασκευή ενός πυρηνικού αντιδραστήρα, ικανού να αντέξει το διαστημικό ταξίδι και να λειτουργεί χωρίς συντήρηση κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης. Η NASA βιάζεται να προλάβει τη Ρωσία και την Κίνα, που έχουν χρονοδιάγραμμα να κάνουν το ίδιο το 2036.
Διαστημικός πυρηνικός ανταγωνισμός
Η εγκατάσταση πυρηνικών αντιδραστήρων στη Σελήνη είναι μέρος μόνο της κούρσας για την εξερεύνηση του Διαστήματος, καθώς ΗΠΑ και Κίνα επιδιώκουν να ιδρύσουν πρώτες βάσεις στον δορυφόρο της Γης. Στόχος, η αναζήτηση φυσικών πόρων, που θα επιτρέψουν την επιτυχία του πυρηνικού εγχειρήματος.
Ένα πυρηνικό ατύχημα στη Σελήνη είναι πιθανότερο από ό,τι στη Γη
Αυτό που δεν λαμβάνουν υπ’ όψιν τους οι χώρες αυτές είναι οι κίνδυνοι από τη δημιουργία πυρηνικών εγκαταστάσεων στη Σελήνη. Κορυφαίοι επιστήμονες προειδοποιούν ότι οι κυβερνήσεις κινούνται υπερβολικά γρήγορα. Και μάλιστα σε μια εποχή διαστημικής εξερεύνησης που έχει σημαδευτεί από ορισμένες αξιοσημείωτες καταστροφές. Όπως για παράδειγμα, το γεγονός ότι τα τελευταία έξι χρόνια, πολλοί κινεζικοί, αμερικανικοί και ρωσικοί πύραυλοι απέτυχαν και εξερράγησαν. Επίσης, ρωσικό σκάφος προσεδάφισης συνετρίβη στη Σελήνη. Και βεβαίως, διαστημικά συντρίμμια πέφτουν τακτικά στη Γη.
Η πτώση συντριμμιών πυρηνικού αντιδραστήρα θα μπορούσε να διασπείρει ραδιενεργό υλικό –είχε συμβεί στον Καναδά το 1970. Μια έκρηξη ή μια τήξη του πυρήνα στην επιφάνεια της Σελήνης θα ενείχε τον κίνδυνο να μετατραπούν ολόκληρες περιοχές σε ζώνες απαγορευμένης πρόσβασης.
Σύμφωνα με τον Έντουιν Λάιμαν, διευθυντή του Τμήματος Ασφάλειας Πυρηνικής Ενέργειας στην Ένωση Ανησυχούντων Επιστημόνων (Union of Concerned Scientists), «uα υπάρχει πάντα ένας αγώνας δρόμου για το Διάστημα. Αν προσθέσουμε την πυρηνική ενέργεια σε αυτό το μείγμα, η κατάσταση θα μπορούσε να λάβει μια δυνητικά πιο επικίνδυνη τροπή».
Η ρωσο-κινεζική συνεργασία για τη Σελήνη
Ρωσία και Κίνα έχουν συνάψει συμφωνία για συνεργασία και στο Διάστημα. Και σύμφωνα με τους NYT, η πυρηνική ενέργεια φαίνεται να είναι ο μόνος βασικός τομέας που η Κίνα έχει αναθέσει στον εταίρο της στο πρόγραμμα για τη Σελήνη. Καμία χώρα δεν διαθέτει μεγαλύτερη εμπειρία από τη Ρωσία σε αυτόν τον τομέα.
Η χώρα έθεσε σε τροχιά περισσότερους από 30 αντιδραστήρες —κυρίως κατά τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, ενσωματωμένους σε δορυφόρους της εποχής του Ψυχρού Πολέμου— και κατέχει ηγετική θέση στην πολιτική πυρηνική ενέργεια. Η Ρωσία ελέγχει το μεγαλύτερο απόθεμα αυτού που θεωρείται το ασφαλέστερο πυρηνικό καύσιμο για διαστημικές αποστολές. Το εν λόγω καύσιμο —ουράνιο που δεν είναι υψηλά εμπλουτισμένο— βρίσκεται σε έλλειψη στις Ηνωμένες Πολιτείες.
«Η Ρωσία δεν έχει ουσιαστικά κανέναν ανταγωνιστή στον τομέα της διαστημικής πυρηνικής ενέργειας», δήλωσε στο ρωσικό πρακτορείο ειδήσεων TASS ο Μιχαήλ Κοβαλτσούκ, πρόεδρος του Ινστιτούτου Κουρτσάτοφ. Το Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ συμμετέχει στον σχεδιασμό αντιδραστήρα για τη Σελήνη.
Η NASA είχε θέσει σε λειτουργία έναν αντιδραστήρα το 1965. Τον απενεργοποίησε έπειτα από άσχετη με αυτόν βλάβη του διαστημικού σκάφους. Έκτοτε, οι ΗΠΑ έχουν δαπανήσει περισσότερα από 20 δισεκατομμύρια δολάρια σε προγράμματα διαστημικής πυρηνικής τεχνολογίας. Αλλά ποτέ δεν εγκατέστησαν άλλον αντιδραστήρα.
Ο αγώνας δρόμου για την απόκτηση αντιδραστήρα στη Σελήνη αποτελεί και στοιχείο επίδειξης ισχύος για ηγέτες όπως οι Τραμπ, Πούτιν και Σι.
Η πυρηνική ενέργεια είναι απαραίτητη στη Σελήνη
Η κατασκευή πυρηνικών αντιδραστήρων στη Σελήνη, σύμφωνα με τη NASA και το Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ, είναι ιδανικοί για μελλοντικές μόνιμες βάσεις εκεί. Μπορούν να κατασκευαστούν σε μικρό μέγεθος και να λειτουργήσουν με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση.
Μια διευρυμένη σεληνιακή βάση θα απαιτούσε πολύ περισσότερη ενέργεια από αυτή που μπορούν να παράγουν τα ηλιακά συστήματα, που μπορούν να φορτίσουν τα ρόβερ που κινούνται στον πλανήτη. Οποιοδήποτε σύστημα παροχής ενέργειας κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης θα έπρεπε να αντέχει σε διακυμάνσεις θερμοκρασίας που κυμαίνονται από τους 130 έως τους -334 βαθμούς Φαρενάιτ.
Στον Άρη με πυρηνικό καύσιμο
Προ το παρόν, η NASA σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει πυρηνική ενέργεια για την προώθηση διαστημικού σκάφους προς τον Άρη τον Δεκέμβριο του 2028. Πρόκειται για ένα εγχείρημα που δεν έχει επιχειρηθεί ποτέ στο παρελθόν.
Παράλληλα, το Πεντάγωνο προτίθεται να αναπτύξει τους δικούς του διαστημικούς αντιδραστήρες για εγκατάσταση σε τροχιά και στη Σελήνη, σύμφωνα με τον Λευκό Οίκο. Ωστόσο, οι προγραμματισμένες ημερομηνίες έχουν μετατεθεί επανειλημμένα και ελάχιστοι ειδικοί πιστεύουν ότι οι εμπλεκόμενες χώρες θα τηρήσουν τα χρονοδιαγράμματα.
Κανείς δεν διαθέτει δοκιμασμένο σκάφος προσεδάφισης ικανό να μεταφέρει και να αποθέσει με ασφάλεια βαριά —και ενδεχομένως ραδιενεργά— υλικά στο ανώμαλο σεληνιακό έδαφος. Κανείς δεν έχει εγκαταστήσει ποτέ αντιδραστήρα σε περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας.
Επίσης, σεληνιακές βάσεις δεν έχουν κατασκευαστεί ακόμη, και οι ενεργειακές τους ανάγκες παραμένουν άγνωστες. Γι’ αυτόν τον λόγο, οι ειδικοί επισημαίνουν ότι τα σχέδια των αντιδραστήρων ενδέχεται να τροποποιηθούν εν μέρει ή και εξ ολοκλήρου.
Πυρηνική έκρηξη – φωτογραφία αρχείου
Σημαντικοί κίνδυνοι
ΗΠΑ και Ρωσία δηλώνουν ότι οι αντιδραστήρες τους θα παραμένουν ανενεργοί μέχρι την άφιξή τους στη Σελήνη. Αυτό θα περιόριζε τον κίνδυνο. Οι πυρηνικοί μηχανικοί υποστηρίζουν ότι το «ψυχρό» καύσιμο ουρανίου ενέχει ελάχιστο κίνδυνο ραδιενέργειας, ακόμη και στην περίπτωση που πέσει στη Γη.
Τι θα γίνει όμως κατά τη διάρκεια της ελεγχόμενης έκρηξης που συνοδεύει την εκτόξευση ενός πυραύλου;
Ο Λίοπολντ Σάμερερ, επικεφαλής ομάδας εργασίας του ΟΗΕ για την πυρηνική ενέργεια στο Διάστημα, εξηγεί: «Εκείνη ακριβώς τη στιγμή εντοπίζεται ο μεγαλύτερος κίνδυνος. Έχουμε καταγράψει πολλές αποτυχίες κατά την εκτόξευση, επομένως διαθέτουμε άφθονα δεδομένα σχετικά με το τι μπορεί να πάει στραβά».
Μπορεί, π.χ., ένας αντιδραστήρας πέσει στον ωκεανό. Το νερό επιβραδύνει τα νετρόνια, αυξάνοντας την πιθανότητα διάσπασης των ατόμων. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα οδηγώντας τον αντιδραστήρα σε κρίσιμη κατάσταση —δηλαδή να πυροδοτήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση διάσπασης ατόμων που απελευθερώνει ραδιενέργεια.
Κι αν πρέπει ο αντιδραστήρας να φύγει από τη Σελήνη;
Ένας άλλος κίνδυνος αφορά μια δυσλειτουργία που θα μπορούσε να οδηγήσει στην επιστροφή του αντιδραστήρα στη Γη μετά τη λειτουργία του. Το 1978, η ανεξέλεγκτη επανείσοδος στην ατμόσφαιρα ενός ρωσικού δορυφόρου με πυρηνική ενέργεια, του Kosmos 954, είχε ως αποτέλεσμα τη διασπορά ραδιενεργού υλικού σε έκταση σχεδόν 48.000 τετραγωνικών μιλίων στον βορρά του Καναδά. Μετά από περίπου έναν χρόνο εργασιών καθαρισμού, ανακτήθηκε μόλις το 0,1% της πηγής ενέργειας του δορυφόρου.
Στις ΗΠΑ, κάθε διαστημικός αντιδραστήρας προβλέπεται να αξιολογείται από ειδικούς επτά διαφορετικών υπηρεσιών. Ωστόσο, είναι αδύνατο να αποκλειστεί το ενδεχόμενο ατυχήματος.
Σύμφωνα με τον αναπληρωτή καθηγητή Πυρηνικής Επιστήμης και Μηχανικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT), Ρ. Σκοτ Κεμπ, λέει στους ΝΥΤ: «Ο ορισμός του ατυχήματος είναι ότι τα πράγματα δεν εξελίσσονται σύμφωνα με το σχέδιο». Και πρόσθεσε ότι η πιθανότητα ατυχημάτων είναι μεγαλύτερη στη Σελήνη.
Στη Γη, οι αντιδραστήρες είναι θωρακισμένοι μέσα σε ειδικές κατασκευές περιορισμού, η ανέγερση των οποίων στη Σελήνη θα ήταν εξαιρετικά δαπανηρή και τεχνικά δύσκολη. Η NASA έχει δηλώσει ότι ο αντιδραστήρας της θα διαθέτει θωράκιση, αν και δεν έχει διευκρινιστεί με ποιον τρόπο.
Ελλείψει επαρκούς θωράκισης, ακόμη και μικρότερα ατυχήματα θα προκαλούσαν πολύ μεγαλύτερη διασπορά ραδιενεργών καταλοίπων, είπε ο Δρ Κεμπ. Στη Σελήνη δεν πνέουν άνεμοι, ωστόσο, λόγω της χαμηλότερης βαρύτητας, τα συντρίμμια μπορούν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις μετά από μια έκρηξη.
Στη Γη, όταν ένας αντιδραστήρας φτάνει στο τέλος της λειτουργίας του, η διαδικασία παροπλισμού είναι περίπλοκη, απαιτεί προσεκτικούς χειρισμούς και διαρκεί χρόνια. Στη Σελήνη, τόσο η NASA όσο και οι ρωσικές υπηρεσίες δηλώνουν ότι απλώς θα άφηναν πίσω τους το ραδιενεργό υλικό…
Η πρόκληση των καυσίμων
Σε όλα τα τεχνικά έγγραφα και τα έγγραφα προμηθειών της, η NASA αναφέρει ότι θα χρησιμοποιούσε πυρηνικό καύσιμο το οποίο δεν είναι υψηλά εμπλουτισμένο και θεωρείται το ασφαλέστερο για προηγμένους αντιδραστήρες.
Ωστόσο, οι γεωπολιτικές συνθήκες και τα ασφυκτικά χρονοδιαγράμματα ενδέχεται να περιπλέξουν την κατάσταση. Ο τελευταίος διαστημικός αντιδραστήρας που δοκίμασε η NASA, το 2018, χρησιμοποιούσε υψηλά εμπλουτισμένο ουράνιο, το οποίο είναι ελαφρύτερο και φθηνότερο στη μεταφορά (εκτόξευση) σε σχέση με άλλα καύσιμα.
Τώρα, η NASA επιθυμεί να χρησιμοποιήσει ένα καύσιμο γνωστό ως ουράνιο χαμηλού εμπλουτισμού υψηλής καθαρότητας (HALEU), το οποίο βρίσκεται σε έλλειψη στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η Ρωσία είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός, αλλά οι ΗΠΑ έχουν απαγορεύσει τις εισαγωγές ρωσικού ουρανίου από το 2024 λόγω του πολέμου στην Ουκρανία. Και η αμερικανική κυβέρνηση δυσκολεύεται να παραγάγει επαρκή ποσότητα καυσίμου.
Η ρωσο-κινεζική συμμαχία δεν έχει αποκαλύψει τι είδους καύσιμο θα χρησιμοποιηθεί. Οι παλαιότεροι ρωσικοί διαστημικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούσαν καύσιμο υψηλού εμπλουτισμού.
Επίσης, τουλάχιστον μία εταιρεία που ενδέχεται να υποβάλει προσφορά για το συμβόλαιο της NASA σχετικά με τον σεληνιακό αντιδραστήρα, η Space Nuclear Power Corporation, αναπτύσσει αντιδραστήρα που χρησιμοποιεί ουράνιο υψηλού εμπλουτισμού.
Το αμερικανικό διαστημικό πρόγραμμα θα μπορούσε να αποφέρει σημαντικά οφέλη σε εταιρείες που κατασκευάζουν μικρο-αντιδραστήρες, οι οποίοι έχουν τη δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ισχύος έως και 10 μεγαβάτ. Αυτοί οι δαπανηροί αντιδραστήρες είναι πολύ μικροί για να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες κέντρων δεδομένων, έχουν όμως βρει τη δική τους αγορά σε διαστημικές και στρατιωτικές εφαρμογές.
Μικρο-αντιδραστήρες στη Σελήνη
Οι μικρο-αντιδραστήρες ενδέχεται τελικά να καταλήξουν στη Σελήνη, ωστόσο κανένας τους δεν έχει ακόμη αποδειχθεί λειτουργικός και έτοιμος για χρήση. Θεμελιώδη ζητήματα ασφάλειας —όπως η αποβολή της θερμότητας, η θωράκιση του αντιδραστήρα και η διατήρηση της δομικής ακεραιότητας— δεν έχουν επιλυθεί πλήρως για τους διαστημικούς αντιδραστήρες, οι οποίοι πρέπει να είναι συμπαγείς και ελαφρείς.
«Είναι απολύτως εφικτή η εγκατάσταση ενός αντιδραστήρα στη Σελήνη», δήλωσε η Κέιτι Χαφ, επικεφαλής του τμήματος Πυρηνικής Μηχανικής και Μηχανικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison. Ωστόσο, όπως επισήμανε, όσο μεγαλύτερες είναι οι ενεργειακές απαιτήσεις, τόσο πιο δύσκολη καθίσταται η κατασκευή των αντιδραστήρων.
«Θέλω να δω μεγαλύτερη διεθνή συνεργασία στο Διάστημα», δήλωσε. «Εκεί είναι που η συνεργατική επιστημονική δράση έχει υπερβεί τις συγκρούσεις της διεθνούς πολιτικής σκηνής»
IN.GR
