Artist’s illustration eines Energiesystems auf dem Mond. Die NASA plant eine dauerhafte Präsenz auf dem Mond und schließlich auf dem Mars. Sichere, effiziente und zuverlässige Energie wird der Schlüssel für die zukünftige Erforschung durch Roboter und Menschen sein (Bildnachweis: NASA).
Die NASA schließt die Entwurfsphase eines Projekts zur Entwicklung von Konzepten für einen kleinen, Strom erzeugenden Kernspaltungsreaktor für den Einsatz auf dem Mond ab.
Das Fission Surface Power Project zielt darauf ab, sichere, saubere und zuverlässige Energiequellen auf dem Mond zu entwickeln, wo jede Nacht etwa 14,5 Erdtage dauert. Ein solches System könnte eine wichtige Rolle im Artemis-Programm der Agentur zur Erforschung des Mondes spielen.
Die NASA und das US-Energieministerium haben drei Unternehmen – Lockheed Martin, Westinghouse und IX (ein Joint Venture von Intuitive Machines und X-Energy) – Verträge für die erste Phase im Jahr 2022 erteilt.
Das Trio hatte die Aufgabe, einen ersten Entwurf für einen Reaktor und Untersysteme, geschätzte Kosten und einen Entwicklungszeitplan vorzulegen, der den Weg für eine dauerhafte menschliche Präsenz auf der Mondoberfläche für mindestens 10 Jahre ebnen könnte.
„Die Mondnacht ist aus technischer Sicht eine Herausforderung, so dass eine Energiequelle wie dieser Kernreaktor, der unabhängig von der Sonne arbeitet, eine Option für langfristige Erkundungs- und Wissenschaftsbemühungen auf dem Mond darstellt“, sagte Trudy Kortes, Programmdirektorin für Technologiedemonstrationsmissionen im Space Technology Mission Directorate der NASA, in einer Erklärung vom 31. Januar.
Ein Reaktor könnte vor allem am Südpol des Mondes nützlich sein, wo man annimmt, dass in den ständig beschatteten Regionen Wassereis und andere flüchtige Stoffe eingeschlossen sind.
Die NASA plant als Nächstes, die Verträge für Phase 1 zu verlängern, um die Ausrichtung des Projekts für Phase 2 zu verfeinern, die das endgültige Reaktordesign für eine Monddemonstration beinhaltet. Die offene Ausschreibung für Phase 2 wird voraussichtlich im Jahr 2025 eröffnet.
„Wir erhalten eine Menge Informationen von den drei Partnern“, sagte Lindsay Kaldon, Projektmanagerin für Fission Surface Power im Glenn Research Center der NASA in Cleveland. „Wir müssen uns etwas Zeit nehmen, um alles zu verarbeiten und zu sehen, was für Phase 2 sinnvoll ist, und das Beste aus Phase 1 herausholen, um die Anforderungen für die Entwicklung eines risikoärmeren Systems für die Zukunft festzulegen.
Nach Phase 2 ist das Zieldatum für die Lieferung eines Reaktors an die Startrampe in den frühen 2030er Jahren, so die NASA.
Die Behörde legte die Anforderungen für einen 40-Kilowatt-Reaktor fest, der niedrig angereichertes Uran verwendet und nicht mehr als 6.000 Kilogramm wiegt. Über bestimmte Einschränkungen hinaus ließ die Behörde Flexibilität zu, so dass die Unternehmen kreative und unterschiedliche Ansätze zur technischen Prüfung einbringen konnten.
In den USA können nach Angaben der NASA 40 kW im Durchschnitt 33 Haushalte mit Strom versorgen.
Artist’s impression of two astronauts working on the moon during Artemis lunar operations. Solche Operationen könnten durch Kernkraft unterstützt werden. (Bildnachweis: NASA)
Der Reaktorplan ist einer von mehreren neuen Nuklearplänen für den Weltraum, darunter der Start eines nuklear angetriebenen Raumschiffs namens DRACO bis Anfang 2026.
Die NASA hat außerdem kürzlich Aufträge für die Entwicklung effizienterer Brayton-Energiewandler, die für die Umwandlung von Wärmeenergie aus Kernspaltung in Elektrizität unerlässlich sind, an Rolls Royce North American Technologies, Brayton Energy und General Electric vergeben.
