前不久，美国宣布计划在2029年底前将一座100千瓦级核反应堆发送至月球，以此作为重返月球并建立月球基地的关键一环。

　　100千瓦级功率仅相当于地球上一小片社区的用电量，但对太空探索而言前所未有，美国更是希望依赖自身工业力量来完成这一壮举。

　　然而，从工程设计到辐射防护，从发射部署到稳定运行，每个环节都被认为面临重大挑战。

　　为何迫不及待？

　　两个月前，美国交通部长兼国家航空航天局（NASA）代理局长肖恩·达菲下达指令，要求加速推进在月球建造核反应堆的计划。

　　该指令为NASA建设月球核反应堆项目设定了紧迫的时间表，目标是在2029年底前完成一座100千瓦级核反应堆的发射与部署。

　　美国为何对建设月球核能系统如此上心和急切？

　　综合各方分析，不外乎两大动因。

　　一是为建立月球基地夯实基础设施。

　　美国于上世纪六七十年代执行“阿波罗计划”，曾六次将宇航员送上月球，但未能在月球上建立可供人类永居的基地。

　　要建立月球基地，有稳定的能源供应至关重要。

　　然而，月球环境极度恶劣——夜晚长达两周，温度极低且完全黑暗，依靠太阳能电池根本无法持续、可靠供电。

　　相比之下，核反应堆优势明显：体积小、重量轻、功率大，能确保月球基地在极端环境下持续运转，为生活、通讯、科研、采矿等活动提供充足和稳定的能源。据悉，核反应堆所产生的电力大约可连续供应十年。

　　二是在新一轮太空竞赛中抢占先机。

　　达菲指出，中国和俄罗斯正展开一个联合项目，计划在21世纪30年代中期在月球上建造核反应堆。如果两国率先行动，可能会划定一个禁行区域，以限制美国在月球上的行动，从而制约美国在太空领域获得战略优势。

　　按照一名NASA高官的说法，加速推进在月球上建造核反应堆对美国“赢得第二次太空竞赛”意义重大。

　　NASA项目主管史蒂文·西纳科尔表示，美国若想重登月球、登陆火星，甚至前往深空开展科技探索活动，核能是一项关键推动技术。

　　有何技术难点？

　　众所周知，在地球上建造核电站绝非易事，要在月球上“安置”核反应堆显然更为复杂。

　　NASA多年来一直资助核反应堆研究，先前曾宣布将研发一套40千瓦级核裂变发电系统，计划于本世纪30年代初期在月球部署。

　　如今要部署100千瓦级核反应堆，而且要在未来不到5年内实现，技术难度和挑战会更大。

　　首先，需要一枚强大的运载火箭将核反应堆送入太空。

　　马斯克的SpaceX、贝索斯的蓝色起源，以及波音和洛克希德·马丁旗下的联合发射联盟，被认为都有可能承担这项任务。

　　但有分析指出，尚无合作伙伴展示出可靠能力。

　　其次，需要一个能够将核反应堆送至月表的着陆器。

　　专家表示，着陆器带来许多复杂问题：由于月球没有大气层，着陆器需要一套推进系统来减缓下降速度，以实现软着陆。而完成相关操作需要充足的燃料储备以及加装先进的导航系统。

　　依照NASA设想，该着陆器必须能将至少15吨有效载荷送上月球，但现有成功案例仅是美国萤火虫太空公司（Firefly）运送了0.1吨有效载荷。

　　第三，核反应堆能否安全顺利发射也被打上问号。

　　研发核反应堆的初创企业纳米核能公司首席执行官詹姆斯·沃克担心，搭载核反应堆的火箭在升空过程中会否发生意外，比如一旦爆炸会发生什么情况，包括核燃料泄漏范围会有多大以及如何处理等。

　　对此，核反应堆开发商X-能量（X-energy）的新兴技术主管约翰·肯尼迪表示，在发射过程中，核反应堆不会运行，因为控制系统将被锁定，以防止开启核裂变进程。

　　第四，核反应堆面临冷却难题。

　　在地球上，建造核反应堆一般选择靠近河海等有水源的地方，以便冷却堆芯和散热，但在月球上要实现这一点很难。

　　由于太空没有水和空气，必须依赖大型散热器来散热；同时为保护月球环境和宇航员，还需要加设厚重的辐射屏蔽装置，这些额外设备都会增加核反应堆的总体重量。

　　还有哪些挑战？

　　除了技术壁垒，还存在法规障碍和责任问题。

　　法规层面，地球上有关于核反应堆周围安全区的法律规定。

　　NASA前官员拉尔表示，月球上不存在此类规定，设立安全区将涉及技术和地缘政治等诸多问题。

　　美国、中国、俄罗斯和其他国家签署了《外层空间条约》，为各国在太空互动提供了框架协议，但缺乏细节。

　　责任层面，美国国内核电行业通过《普赖斯-安德森法案》来设定责任上限以促进企业投资，未来发展太空核能可能也需要类似安排，否则私营企业难以承受无限责任风险，因为任何签约公司都将面临巨大的工程障碍和财务风险。

　　目前，NASA并未透露月球核反应堆计划所需预算，仅表示可能需要数亿美元乃至数十亿美元的资金。