Mặt Trăng sắp có lò phản ứng hạt nhân vào năm 2030

Văn phòng Chính sách Khoa học và Công nghệ Nhà Trắng (OSTP) vừa công bố tài liệu hướng dẫn các cơ quan liên bang xây dựng lộ trình công nghệ hạt nhân vũ trụ.

Theo đó, Mỹ đặt mục tiêu đưa lò phản ứng hạt nhân công suất trung bình lên quỹ đạo vào năm 2028 và một lò phản ứng lớn hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng vào năm 2030. NASA, Bộ Quốc phòng và Bộ Năng lượng sẽ cùng phối hợp thực hiện.

"Đã đến lúc nước Mỹ bắt tay vào phát triển năng lượng hạt nhân trong không gian", Jared Isaacman, Giám đốc NASA viết trên X.

"Năng lượng hạt nhân trong không gian sẽ cung cấp nguồn điện, hệ thống sưởi và lực đẩy ổn định, những yếu tố thiết yếu cho sự hiện diện lâu dài trên Mặt Trăng, Hỏa tinh và xa hơn nữa", văn phòng OSTP viết.

Lý do năng lượng Mặt Trời không đủ dùng cho các sứ mệnh dài hạn rất cụ thể. Một đêm trên Mặt Trăng tương đương khoảng 14 ngày trên Trái Đất. Trong suốt thời gian đó, tấm pin mặt trời không hoạt động được và cần pin lưu trữ vào viên pin khổng lồ. Các lò phản ứng hạt nhân tạo ra năng lượng liên tục trong nhiều năm thông qua phản ứng phân hạch, không phụ thuộc vào ánh sáng hay nhiệt độ.

Ngoài việc cấp điện cho căn cứ, công nghệ này còn cho phép phát triển động cơ đẩy điện hạt nhân, giúp tàu vũ trụ thực hiện các nhiệm vụ dài và phức tạp mà không lo cạn nhiên liệu hóa học.

Về thông số kỹ thuật, các lò phản ứng phải sản xuất ít nhất 20 kilowatt điện trong 3 năm trên quỹ đạo và ít nhất 5 năm trên bề mặt Mặt Trăng. Thiết kế phải có khả năng nâng công suất lên 100 kilowatt và cần có cấu trúc mô-đun, dễ mở rộng. Bộ Năng lượng Mỹ chịu trách nhiệm đảm bảo nhiên liệu, cơ sở hạ tầng và các tính năng an toàn, đồng thời đánh giá khả năng sản xuất tối đa 4 lò phản ứng trong vòng 5 năm. Các thiết kế đầu tiên dự kiến hoàn thành trong một năm.

Bối cảnh địa chính trị là yếu tố thúc đẩy quan trọng. Trung Quốc và Nga tháng 3/2024 đã công bố kế hoạch chung xây dựng nhà máy hạt nhân trên Mặt Trăng. Khác với Mỹ, cả 2 chưa ký Hiệp định Artemis. Giám đốc NASA Sean Duffy từng cảnh báo rằng quốc gia nào đặt lò phản ứng trước có thể tuyên bố vùng cấm xâm phạm, gây trở ngại nghiêm trọng cho các nước đến sau. Nhà Trắng gọi kế hoạch này là bước đảm bảo "ưu thế vũ trụ của Mỹ."

Về phân công trách nhiệm, NASA và Lầu Năm Góc sẽ cùng phát triển công nghệ theo chiến lược cạnh tranh giữa các nhà thầu. OSTP được giao nhiệm vụ xây dựng lộ trình chi tiết, xác định các trở ngại kỹ thuật và đưa ra khuyến nghị giải quyết. Những lò phản ứng được thiết kế phục vụ cả 2 mục đích gồm duy trì sự sống trên căn cứ Mặt Trăng trong tương lai và cung cấp lực đẩy cho các tàu thám hiểm sâu hơn vào vũ trụ, bao gồm các sứ mệnh có người lái tới Hỏa tinh.

Trước đó, hồi tháng 1 năm nay, trên website chính thức của NASA cũng đã đăng tải thông tin về việc cơ quan này sẽ cùng với Bộ Năng lượng (DOE) nước này phát triển lò phản ứng hạt nhân trên bề mặt Mặt Trăng vào năm 2030.

“Theo chính sách không gian quốc gia của Tổng thống Trump, nước Mỹ cam kết quay trở lại Mặt Trăng, xây dựng cơ sở hạ tầng để duy trì sự hiện diện và thực hiện các khoản đầu tư cần thiết cho bước nhảy vọt khổng lồ tiếp theo tới Sao Hỏa và xa hơn nữa,” Giám đốc NASA Jared Isaacman cho biết. “Để đạt được tương lai này cần phải khai thác năng lượng hạt nhân. Thỏa thuận này cho phép hợp tác chặt chẽ hơn giữa NASA và Bộ Năng lượng để cung cấp các khả năng cần thiết nhằm mở ra Kỷ nguyên Vàng của thám hiểm và khám phá không gian.”

Tại thông báo phát đi hồi tháng 1, NASA cho biết, họ và DOE dự kiến ​​triển khai một hệ thống điện phân hạch trên bề mặt Mặt Trăng có khả năng sản xuất điện năng an toàn, hiệu quả và dồi dào, có thể hoạt động trong nhiều năm mà không cần tiếp nhiên liệu. Việc triển khai lò phản ứng hạt nhân trên bề mặt Mặt Trăng sẽ cho phép thực hiện các sứ mệnh lên Mặt Trăng bền vững trong tương lai bằng cách cung cấp năng lượng liên tục và dồi dào, bất kể ánh sáng mặt trời hay nhiệt độ.