Spojené státy si stanovily ambiciózní cíl: mít funkční jaderný reaktor na Měsíci do roku 2030. Rusko ve spolupráci s Čínou plánuje vlastní energetický zdroj o několik let později, zhruba kolem roku 2036. Ten má napájet jejich lunární program i společnou rusko-čínskou výzkumnou stanici.
„Historie ukazuje, že když se spojí americká věda a inovace – od projektu Manhattan po misi Apollo –, naše země dokáže posouvat hranice toho, co bylo dříve považováno za nemožné,“ prohlásil americký ministr energetiky Chris Wright.
Podle šéfa NASA Jareda Isaacmana je jaderný zdroj klíčovým prvkem širší strategie. „V rámci národní vesmírné politiky prezidenta Trumpa se Amerika zavázala k návratu na Měsíc, vybudování trvalé infrastruktury a k investicím nezbytným pro další velký krok – cestu na Mars a dál,“ uvedl.
Energie jako základ trvalé přítomnosti
Návrat člověka na Měsíc ale ani po více než půl století není jednoduchý. Od vrcholného období studené války uběhly desítky let a člověk stál na Měsíci naposledy v roce 1972. Od té doby se o návratu mluví opakovaně, vždy však naráží na stejné limity: logistiku, náklady a především energii.
„Není otázkou, zda se někdy začnou v kosmonautice používat jaderné reaktory. Otázka zní pouze kdy,“ říká šéfredaktor serveru Kosmonautix.cz Dušan Majer. Podle něj jsou právě jaderné zdroje prakticky nevyhnutelné, pokud se lidé mají vydat na dlouhodobé výpravy mimo nízkou oběžnou dráhu Země.
Fotovoltaické panely mají na Měsíci zásadní omezení. Lunární noc trvá zhruba 14 pozemských dní, což znamená nutnost masivních bateriových úložišť. „Fotovoltaické panely jsou sice levnější, ale pro zajištění dostatečné dodávky jich musí být hodně, zabírají velkou plochu,“ vysvětluje Majer. Jaderný reaktor je sice vyšší jednorázovou investicí, ale základně nabídne stabilní jednodušší fungování, menší nároky na prostor a navíc dokáže dodávat astronautům i teplo.
Jaderná energie ve vesmíru není novinka
Použití jaderných reaktorů v kosmonautice navíc není zcela neprobádané území. „Kosmické reaktory se už do vesmíru dostaly v řádově desítkách případů,“ připomíná Majer. Aktivní byl zejména Sovětský svaz, který jimi vybavoval energeticky náročné radarové zpravodajské družice na oběžné dráze Země. Nejčastěji šlo o systém BUK. Ve všech případech ale šlo o nepilotované mise.
Spojené státy se myšlenkou jaderné energie ve vesmíru zabývají dlouhodobě. V posledních zhruba deseti letech se pozornost soustředí na její využití na Měsíci a později i na Marsu. Klíčovým projektem byl program Kilopower, o němž bylo nejvíce slyšet kolem roku 2018. „Američané tedy nezačínají od nuly až nyní. To by se avizovaný termín opravdu nedal stihnout. Rozhodně se nejedná o nereálný projekt,“ dodává Majer.
Technologické peklo v lunárních podmínkách
Ani tak ale nejde o jednoduchý projekt. Provoz jaderného reaktoru na Měsíci přináší extrémní technické výzvy. Jedním z největších problémů je chlazení. Na Měsíci není voda, chybí atmosféra a kapaliny se v prostředí s nízkou gravitací a téměř nulovým tlakem chovají zcela jinak než na Zemi. Chybí také atmosféra, která by pomáhala odvádět přebytečné teplo.
Inženýři proto zvažují alternativní chladicí systémy, například s využitím kapalných kovů. Každé takové opatření ale zvyšuje technickou složitost celého systému. Další výzvou je všudypřítomný měsíční prach – jemný, silně abrazivní a elektrostaticky nabitý slunečním zářením, který se doslova lepí na vše, s čím přijde do styku. Jakákoli technika proto musí být navržena tak, aby jeho působení dlouhodobě odolala.
Specifickým problémem je také úroveň gravitačního zrychlení. „Na Měsíci oproti Zemi pouze šestinovou úroveň. Jak budou v tomto prostředí fungovat některé principy známé z pozemských reaktorů, bude potřeba důkladně prověřit,“ upozorňuje Majer.
Reaktor navíc musí fungovat s minimální obsluhou. Po dlouhá období u něj nemusí být žádná posádka, přesto nesmí selhat. Opravy na Měsíci budou vždy extrémně složité a drahé. Samostatnou kapitolou je radiační stínění. Reaktor musí být dostatečně chráněný, aby neohrožoval astronauty a vědce pracující v jeho blízkosti.
Věda, nebo geopolitika?
NASA na těchto problémech pracuje už řadu let. Výsledkem jsou návrhy relativně malého reaktoru s výkonem zhruba 40 kilowattů. To by stačilo k nepřetržitému zásobování přibližně 30 budov po dobu deseti let. K reálnému nasazení má ale projekt stále daleko.
Situaci navíc komplikuje fakt, že Trumpova administrativa v minulosti omezila rozpočet NASA. Někteří vědci proto upozorňují, že v pozadí nejde jen o vědecký pokrok, ale především o mocenské soupeření.
„Zdá se, že se vracíme do starých časů prvního vesmírného závodu. Z vědeckého hlediska je to trochu zklamání a zároveň znepokojující,“ říká Simeon Barber, odborník na planetární vědy z britské Open University.
Podle něj může jaderná infrastruktura sloužit i jako politický nástroj. „Pokud na Měsíci postavíte jaderný reaktor nebo jakoukoli základnu, můžete tvrdit, že kolem ní existuje bezpečnostní zóna, protože se zde nachází citlivé zařízení,“ upozorňuje Barber. Takovým způsobem si podle něj mohou mocnosti fakticky „kolíkovat“ prostor na povrchu Měsíce.
Skeptičtější pohled nabízí Dušan Majer zejména na ruské plány. „Ruská civilní kosmonautika zažívá v posledních přibližně deseti letech setrvalý ústup z bývalé slávy. Do programu míří méně financí, projekty nabírají zpoždění či se úplně ruší,“ říká. Podle něj je deset let u takto náročného projektu krátká doba a k plánovanému termínu kolem roku 2036 je skeptický.
Zdroje: NASA, Reuters, BBC, Power Technology
