Στα τέλη Αυγούστου, η NASA ζήτησε από αναδόχους να προετοιμαστούν για την κατασκευή ενός πυρηνικού αντιδραστήρα που θα μπορούσε να επιβιώσει από ένα διαστημικό ταξίδι και να λειτουργήσει χωρίς συντήρηση κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης. Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά η υπηρεσία τον θέλει έτοιμο για εκτόξευση έως τον Δεκέμβριο του 2030. Υπάρχει λόγος για αυτή τη βιασύνη. Η Ρωσία έχει ως στόχο να διαθέτει έναν σεληνιακό αντιδραστήρα σε λειτουργία έως το 2036, στο πλαίσιο μιας μυστικής εταιρικής σχέσης με την Κίνα.
Η NASA έχει ήδη επιταχύνει το χρονοδιάγραμμά της για να προσπεράσει τους ανταγωνιστές της. Η κούρσα αφορά το ίδιο το μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος. Οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Κίνα θέλουν να είναι οι πρώτες που θα δημιουργήσουν μια βάση στο φεγγάρι, θα αναζητήσουν πόρους όπως το παγωμένο νερό και θα εκτοξεύσουν αποστολές βαθύτερα στο ηλιακό σύστημα. Ο έλεγχος της πρόσβασης στα αγαθά της Σελήνης είναι ζωτικής σημασίας για αυτή την αποστολή. Και οι δύο υπερδυνάμεις πιστεύουν ότι ένας πυρηνικός αντιδραστήρας αποτελεί το κεντρικό κομμάτι αυτής της φιλοδοξίας.
Οι χώρες σχεδιάζουν να ενεργοποιήσουν τους αντιδραστήρες τους μόνο αφού φτάσουν στη Σελήνη. Ωστόσο, ορισμένοι κορυφαίοι επιστήμονες προειδοποιούν ότι οι κυβερνήσεις κινούνται πολύ γρήγορα σε μια εποχή εξερεύνησης του διαστήματος που έχει δει αρκετές καταστροφές. Τα τελευταία έξι χρόνια, πολλαπλοί κινεζικοί, αμερικανικοί και ρωσικοί πύραυλοι απέτυχαν και εξερράγησαν, ενώ ένα ρωσικό σκάφος προσεδάφισης συνετρίβη στη Σελήνη. Διαστημικά σκουπίδια πέφτουν τακτικά στη Γη.
Οι αποτυχίες θα μπορούσαν να προκαλέσουν αλυσιδωτή αντίδραση με δεινές συνέπειες. Τα συντρίμμια ενός αντιδραστήρα που πέφτουν θα μπορούσαν να διασπείρουν ραδιενεργό υλικό, όπως συνέβη στον Καναδά στα τέλη της δεκαετίας του 1970. Μια έκρηξη ή τηγμένα υλικά στην επιφάνεια της Σελήνης θα κινδύνευαν να μετατρέψουν ολόκληρες περιοχές σε απαγορευμένες ζώνες.
«Θα υπάρχει πάντα μια διαστημική κούρσα σε εξέλιξη, και αν εισαγάγετε την πυρηνική ενέργεια σε αυτό το μείγμα, τότε θα μπορούσε να πάρει μια ενδεχομένως πιο επικίνδυνη τροπή», δήλωσε ο Έντουιν Λάιμαν, διευθυντής ασφάλειας πυρηνικής ενέργειας στην Ένωση Ανησυχούντων Επιστημόνων.
NASA vs. Κίνα-Ρωσία
Η πυρηνική ενέργεια φαίνεται να είναι η μόνη βασική εργασία που έχει αναθέσει η Κίνα στον εταίρο της στο σεληνιακό έργο. Καμία χώρα δεν έχει περισσότερη εμπειρία από τη Ρωσία σε αυτόν τον τομέα, καθώς εκτόξευσε περισσότερους από 30 αντιδραστήρες σε τροχιά, κυρίως τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, πάνω σε δορυφόρους της εποχής του Ψυχρού Πολέμου, και είναι ηγέτης στην πυρηνική ενέργεια. Η Ρωσία ελέγχει τη μεγαλύτερη προμήθεια αυτού που θεωρείται το ασφαλέστερο πυρηνικό καύσιμο για διαστημικές αποστολές. Αυτό το καύσιμο, ουράνιο που δεν είναι υψηλού εμπλουτισμού, βρίσκεται σε έλλειψη στις Ηνωμένες Πολιτείες.
«Η Ρωσία δεν έχει πρακτικά κανέναν ανταγωνιστή στον τομέα της διαστημικής πυρηνικής ενέργειας», δήλωσε στο ρωσικό πρακτορείο ειδήσεων TASS ο Μιχαήλ Κοβαλτσούκ, πρόεδρος του Ινστιτούτου Κουρτσάτοφ. Το Κουρτσάτοφ, ένας ερευνητικός οργανισμός, βοηθά στον σχεδιασμό ενός σεληνιακού αντιδραστήρα.
Η NASA προσπαθεί να καλύψει το χαμένο έδαφος. Η υπηρεσία εκτόξευσε έναν αντιδραστήρα το 1965, αλλά τον έκλεισε μετά από μια άσχετη βλάβη διαστημοσκάφους. Οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν δαπανήσει περισσότερα από 20 δισεκατομμύρια δολάρια σε διαστημικά πυρηνικά προγράμματα από τότε, αλλά δεν έχουν αναπτύξει ποτέ άλλον αντιδραστήρα.
Η κούρσα για έναν σεληνιακό αντιδραστήρα είναι τόσο ένα θέαμα ισχύος όσο και ζήτημα εξερεύνησης. Ο Πρόεδρος Τραμπ έχει ανακηρύξει την υπεροχή στο διάστημα ως μέρος της ατζέντας του «Πρώτα η Αμερική». Ο κ. Σι και ο κ. Πούτιν έχουν κάνει παρόμοιες δηλώσεις.
Απαραίτητη η σεληνιακή πυρηνική ενέργεια σύμφωνα με τα κράτη
Κάθε μόνιμη βάση στη Σελήνη απαιτεί μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες δεν χρειάζονται ηλιακό φως για να λειτουργήσουν και μπορούν να είναι συμπαγείς. Με τον σωστό σχεδιασμό, απαιτούν ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση, σύμφωνα με τη NASA και το Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ.
Για τα πρώτα λίγα χρόνια, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Κίνα θα χρειάζονταν μόνο αρκετή ενέργεια για να διατηρούν τον εξοπλισμό ζεστό και να φορτίζουν τα ρόβερ, τα οχήματα που περιπλανώνται στην επιφάνεια. Για αυτό, σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν ηλιακή ενέργεια και συστήματα ραδιοϊσοτοπικής ενέργειας. Αυτά τα συστήματα μετατρέπουν τη θερμότητα από τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση των ισοτόπων σε ηλεκτρική ενέργεια. Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία και η Κίνα έχουν χρησιμοποιήσει ήδη αυτά τα συστήματα στο διάστημα.
Αλλά μια διευρυμένη σεληνιακή βάση θα χρειαζόταν πολύ περισσότερη ενέργεια από αυτή που μπορούν να παράγουν αυτά τα συστήματα. Τα ηλιακά πάνελ δεν θα λειτουργούσαν κατά τη διάρκεια των παγωμένων σεληνιακών νυχτών που διαρκούν πάνω από δύο εβδομάδες σε γήινο χρόνο. Οποιοδήποτε σύστημα ενέργειας κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης θα έπρεπε να επιβιώσει από διακυμάνσεις θερμοκρασίας μεταξύ 130 και -334 βαθμών Φαρενάιτ.
Η Μόσχα έχει αναθέσει στις κρατικές της υπηρεσίες να παραδώσουν έναν σεληνιακό αντιδραστήρα, ονόματι Selena, έως το 2036 για την τροφοδοσία των σεληνιακών σταθμών υπό την ηγεσία της Κίνας. Ο Selena θα παρήγαγε έως και 10 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας και θα μπορούσε να λειτουργεί αυτόνομα για μια δεκαετία. Θα μοιραζόταν χαρακτηριστικά με έναν παλαιότερο αντιδραστήρα που είχε σχεδιαστεί για να λειτουργεί στην Αρκτική.
Η NASA έχει επιταχύνει το χρονοδιάγραμμά της, φοβούμενη ότι ένας ρωσοκινεζικός αντιδραστήρας θα μπορούσε να δημιουργήσει μια ντε φάκτο ζώνη αποκλεισμού στη Σελήνη. Ο αντιδραστήρας Lunar Reactor 1 της NASA αναμένεται να παράγει 20 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου η κατανάλωση ενέργειας 16 αμερικανικών νοικοκυριών) και να λειτουργεί για πέντε χρόνια χωρίς παρέμβαση.
Ως πρώτο βήμα, η NASA σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει πυρηνική ενέργεια για να προωθήσει ένα διαστημόπλοιο στον Άρη τον Δεκέμβριο του 2028. Αυτό δεν έχει γίνει ποτέ ξανά. Παράλληλα, το Πεντάγωνο σκοπεύει να αναπτύξει τους δικούς του διαστημικούς αντιδραστήρες για χρήση σε τροχιά και στη Σελήνη, σύμφωνα με τον Λευκό Οίκο.
Οι ημερομηνίες στόχοι έχουν μετατοπιστεί επανειλημμένα, και λίγοι ειδικοί αναμένουν από τις χώρες να τηρήσουν τις προθεσμίες τους. Κανείς δεν διαθέτει αποδεδειγμένη σεληνάκατο που να μπορεί να κατεβάσει βαρύ, ενδεχομένως ραδιενεργό υλικό σε ανώμαλο σεληνιακό έδαφος. Κανείς δεν έχει εγκαταστήσει ποτέ αντιδραστήρα σε χαμηλή βαρύτητα. Οι σεληνιακές βάσεις δεν έχουν κατασκευαστεί, και το πόση ηλεκτρική ενέργεια θα χρειάζονταν είναι θέμα εικασιών. Γι’ αυτό οι ειδικοί λέγουν ότι όλα ή μέρη των σχεδίων των αντιδραστήρων θα μπορούσαν να αλλάξουν.
«Τίποτα δεν είναι βέβαιο αυτή τη στιγμή», δήλωσε ο Ζιλιέν ντε Τρουλιού ντε Λανβερσέν, πυρηνικός επιστήμονας και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Χονγκ Κονγκ.
Οι σοβαροί κίνδυνοι και τα σενάρια ατυχημάτων
Οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ρωσία αναφέρουν ότι οι αντιδραστήρες τους θα είναι ανενεργοί — αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν μη ακτινοβολημένους — μέχρι να φτάσουν στη Σελήνη. Αυτό θα μειώσει τον κίνδυνο. Οι πυρηνικοί μηχανικοί λένε ότι το «κρύο» καύσιμο ουρανίου ενέχει μικρή ραδιενεργή απειλή ακόμη και αν πέσει στη Γη. Ωστόσο, τα πράγματα μπορούν να πάνε στραβά, ειδικά κατά τη διάρκεια της ελεγχόμενης έκρηξης μιας εκτόξευσης πυραύλου.
«Αυτή είναι η στιγμή που υπάρχει μεγάλος κίνδυνος», δήλωσε ο Λέοπολντ Ζούμερερ, ο οποίος ηγείται μιας ομάδας εργασίας των Ηνωμένων Εθνών για την πυρηνική ενέργεια στο απώτερο διάστημα.
«Είχαμε πολλές αποτυχίες εκτοξεύσεων, επομένως έχουμε πολλά δεδομένα για το τι μπορεί να πάει στραβά».
Πάρτε, για παράδειγμα, έναν αντιδραστήρα που συντρίβεται σε έναν ωκεανό. Το νερό επιβραδύνει τα νετρόνια, κάνοντάς τα πιο πιθανό να διασπάσουν άτομα. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει όλεθρο κάνοντας έναν αντιδραστήρα να γίνει κρίσιμος, δηλαδή να εισέλθει σε μια αλυσιδωτή αντίδραση διάσπασης ατόμων που απελευθερώνει ακτινοβολία. Ο κίνδυνος είναι υπαρκτός επειδή οι περισσότερες εξέδρες εκτόξευσης βρίσκονται κοντά σε μια μάζα νερού.
Οι πυρηνικοί ειδικοί αναφέρουν ότι αυτό συνέβη πιθανώς στη Ρωσία το 2019, όταν ένας πυραύλος Κρουζ που κινούνταν με αντιδραστήρα απέτυχε και έπεσε στη Λευκή Θάλασσα. Όταν οι ερευνητές προσπάθησαν να τον ανακτήσουν, σημειώθηκε πυρηνική αντίδραση, σύμφωνα με το υπουργείο Εξωτερικών των ΗΠΑ. Τουλάχιστον πέντε εργαζόμενοι έχασαν τη ζωή τους. (Η Ρωσία αρνήθηκε αυτούς τους ισχυρισμούς και δήλωσε ότι ο πύραυλος δεν τροφοδοτούνταν από αντιδραστήρα.)
Οι προδιαγραφές της NASA απαιτούν έναν σχεδιασμό που μπορεί να αποτρέψει αυτό το αποτέλεσμα. Η Rosatom, η κρατική εταιρεία πυρηνικής ενέργειας της Ρωσίας, αρνήθηκε να σχολιάσει, λέγοντας ότι το διαστημικό της πρόγραμμα ήταν απόρρητο. Το Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ, το οποίο είναι υπεύθυνο για την επιστήμη, και η Roscosmos, υπεύθυνη για το ρωσικό διαστημικό πρόγραμμα, δεν απάντησαν σε ερωτήσεις. Το κινεζικό υπουργείο Εξωτερικών και η Στελεχωμένη Διαστημική Υπηρεσία της Κίνας δεν απάντησαν επίσης σε ερωτήσεις.
Ο άλλος κίνδυνος είναι μια δυσλειτουργία που θα μπορούσε να φέρει τον αντιδραστήρα πίσω στη Γη μετά τη λειτουργία του. Το 1978, η ανεξέλεγκτη επανείσοδος ενός ρωσικού πυρηνοκίνητου δορυφόρου, του Kosmos 954, διέσπειρε ραδιενεργή ύλη σε σχεδόν 48.000 τετραγωνικά μίλια του βόρειου Καναδά. Μετά από περίπου ένα χρόνο καθαρισμού, ανακτήθηκε μόνο το 0,1 τοις εκατό της πηγής ενέργειας του δορυφόρου.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, κάθε διαστημικός αντιδραστήρας υποτίθεται ότι επανεξετάζεται από ειδικούς επτά υπηρεσιών. Είναι όμως αδύνατον να αποκλειστούν τα ατυχήματα.
«Ο ορισμός του ατυχήματος είναι ότι τα πράγματα δεν πάνε σύμφωνα με το σχέδιο», δήλωσε ο Ρ. Σκοτ Κεμπ, αναπληρωτής καθηγητής πυρηνικής επιστήμης και μηχανικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT).
Το ακανθώδες ζήτημα της εύρεσης καυσίμων
Σε όλα τα τεχνικά έγγραφα και τα έγγραφα προμηθειών της, η NASA αναφέρει ότι θα χρησιμοποιούσε ένα πυρηνικό καύσιμο που δεν είναι υψηλού εμπλουτισμού και θεωρείται ασφαλέστερο για προηγμένους αντιδραστήρες. Ωστόσο, ορισμένοι ειδικοί αναφέρουν ότι η γεωπολιτική και η πιεστική προθεσμία θα μπορούσαν να περίπλεξουν τα πράγματα.
Ο τελευταίος διαστημικός αντιδραστήρας που δοκίμασε η NASA, το 2018, χρησιμοποίησε εξαιρετικά εμπλουτισμένο ουράνιο, το οποίο είναι ελαφρύτερο και φθηνότερο στην εκτόξευση από άλλα καύσιμα. Αλλά η πρώτη διοίκηση Τραμπ αποθάρρυνε τη χρήση αυτού του καυσίμου επειδή θα μπορούσε να καταλήξει ως πυρηνικό όπλο.
Τώρα, η NASA θέλει να χρησιμοποιήσει ένα καύσιμο γνωστό ως HALEU (ουράνιο χαμηλού εμπλουτισμού υψηλής δοκιμής), το οποίο βρίσκεται σε έλλειψη στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η Ρωσία είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός, αλλά οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν απαγορεύσει τις εισαγωγές ρωσικού ουρανίου από το 2024 λόγω του πολέμου στην Ουκρανία.
Τα έγγραφα της NASA δείχνουν ότι αναμένει από το υπουργείο Ενέργειας να κατανείμει καύσιμο χαμηλού εμπλουτισμού για διαστημικούς αντιδραστήρες. Όμως η ίδια η κυβέρνηση έχει δυσκολευτεί να παράγει αρκετό καύσιμο. Η ρωσοκινεζική συμμαχία δεν έχει αποκαλύψει τι τύπος καυσίμου θα χρησιμοποιηθεί. Οι παλαιότεροι διαστημικοί αντιδραστήρες της Ρωσίας χρησιμοποιούσαν εξαιρετικά εμπλουτισμένο καύσιμο.
«Δεν χρειάζεται τίποτα περισσότερο από ένα μηχανουργείο και λίγα υψηλά εκρηκτικά για να μετατραπεί αυτό σε ένα πολύ αξιόπιστο όπλο», δήλωσε ο βουλευτής Μπιλ Φόστερ, Δημοκρατικός από το Ιλινόις, φυσικός που απέτρεψε με επιτυχία τη χρήση υψηλά εμπλουτισμένου ουρανίου σε διαστημικούς αντιδραστήρες, σύμφωνα με άρθρο των New York Times.
newsbeast.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου