Что общего у лунной базы, советского реактора 1964 года и кевлара? Нет, это не начало плохого анекдота, а реальный план российских инженеров. Они решили, что Луне нужна своя атомная станция — и вот как они это сделают.
«54 дня» — именно столько, по плану российских учёных, потребуется роботам, чтобы построить атомную станцию на Луне. Это даже быстрее, чем доставка очередной ненужной приблуды с «Алиэкспресса»…
Но как вообще возникла идея тащить ядерный реактор на спутник Земли?
Зачем Луне атом?А что если использовать для питания солнечные батареи? Да, на Земле солнечные панели — нормальная практика. Только вот на Луне цикл «день — ночь» длится около двух недель, то есть панели в период тьмы просто превращаются в дорогой декор.
Кроме того, лунная пыль может накрывать панели и снижать их КПД, а частые перепады температуры (от -170°C до +120°C) вредят электронике.
В общем, Луна — далеко не курорт. Вот тут-то и нужен ядерный реактор — он не обращает внимания на день, ночь или пылевые бури.
Как уже говорилось выше, каждая из «Ромашек» выдаёт 10 кВт. Мало? Зато надёжно! Энергии хватит и для обогрева баз, и для заправки луноходов, и для теплиц с овощами.
А ещё — для добычи гелия-3, который на Земле нужен для термояда. Но это уже совсем другая история (совсем не близкая).
Тут сразу возникает первый вопрос: как вообще строить АЭС на Луне? Ведь там нет ни кранов, ни бетономешалок, да и рабочие в скафандрах — не самый эффективный вариант.
Учёные из Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) ответили просто: «Пусть вкалывают роботы». Этот университет больше известен мостами, небоскрёбами и подземными тоннелями под Москвой, но теперь вот запустил космический вектор.
Идея родилась в рамках X Всероссийского инженерного конкурса, победительницей которого стала Светлана Сазонова с концептом «Исследование возможности строительства АЭС на Луне с учётом аддитивных технологий».
Аддитивные технологии другими словами — это просто 3D-печать.
А доцент Вячеслав Белов пояснил, что всё сделают автономные машины на солнечных батареях и радиоизотопных термоэлектрических генераторах (типа тех, что в марсоходах — РИТЭГи). За 54 дня они должны нарыть реголит (лунный грунт) и слепить из него защитный вал вокруг станции.
После этого туда натягивается кевларовый экран (из него ещё делают бронежилеты). Кевлар выбрали потому, что это лёгкий, прочный материал, устойчивый к разрывам и перепадам температур.
В итоге получается, что защитный вал из реголита + кевлар = многослойный пирог: первый слой гасит удары, второй — радиацию.
Такая конструкция выдерживает прямое попадание частиц на скорости свыше 2 км/с и проходит десятки циклов «день‑ночь» без разрушения.
В центре АЭС разместят группу маломощных модулей «Ромашка» по 10 кВт каждый — потомок советского опытного образца 1964 года. Они работают на быстрых нейтронах и используют термоэлектрические генераторы для превращения тепла в электричество.
Вес модуля — около 265 кг, габариты — чуть больше ящика от холодильника, а в качестве топлива используется обогащённый уран‑235. Эти установки неприхотливы и уже опробованы в наземных условиях.
Один модуль способен питать десятки научных приборов, а кластер из шести «Ромашек» потянет энергопотребление небольшого лунного городка.
Но главная фишка — 3D‑печать прямо из реголита. Лунные фабрики — гигантские принтеры с экструдером для пыли и специального биндера — выдавливают слои грунта, формируя валы и стены.
На Земле подобные решения уже строят дома за несколько дней в экстремальных условиях, а военные инженеры исследуют их для быстрого возведения фортификаций. Скорость — до полуметра в высоту в сутки, так что за месяц вал 3 м высотой вырастает без проблем.
Почему нужно так заморачиваться? Потому что везти стройматериалы с Земли — всё равно что заказывать воду из-за океана в бутылках. Дорого, долго, да и зачем, если можно напечатать базу из того, что валяется под ногами.
Как там с деньгами?Итак, АЭС планируется возводить в приполярном кратере Пири. Он интересен тем, что там почти постоянно бывает дневной свет, а перепады температур менее экстремальны, чем в экваториальных областях Луны.
Ну и реголита там завались — а это основа для нашей постройки.
Когда мы готовили концепт-проект, мы учли, как будут размещаться ядерные энергетические установки, как обеспечить их безопасную работу в течение всего срока службы станции, а также возможное повторное использование уже возведенных строительных конструкций. Также мы учли природные и климатические условия Луны и архитектурно-строительные аспекты, из каких материалов и конструкций можно сделать защитную конструкцию станции.
Светлана Сазонова автор проекта НИУ МГСУ
По оценкам НИУ МГСУ, строительство лунной АЭС обойдётся в 1,95 трлн рублей. Деньги, в основном, пойдут на детальное проектирование, разработку и изготовление оборудования. А ещё на пуски ракет класса «Энергия» и создание самой инфраструктуры на Луне.
Много ли это? Ну… для сравнения: новая лунная программа Artemis от NASA оценивается в $93 млрд (≈7,5 трлн рублей), а фильм «Аватар» стоил $2,8 млрд — и это всего 2,5 часа кино.
Зато после утилизации реакторов (через 10 лет) защитный купол из реголита можно использовать повторно. Во-первых, это экологично (хотя и возмущаться на Луне пока некому), а во-вторых экономично — следующие постройки обойдутся дешевле.
В глобальной гонке за Луну сейчас активны все: США испытывают Kilopower (прототип KRUSTY отработал 28 дней в Неваде).
Там показали, что система на быстрых нейтронах и конверсия через Стирлинг-генераторы могут работать стабильно в условиях вакуума и экстремальных температур.
Китай вот ещё продвигает ядерные реакторы для орбиты и поверхности, а SpaceX с Blue Origin грозятся возить грузы почти бесплатно. Всё это усиливает давление на этот проект.
И конечно, без рисков никуда.
Лунная пыль проникает во всё: ломает уплотнения и царапает покрытия, даже портит линзы камер. Никакой атмосферы — пассивное охлаждение в вакууме ещё не идеально, потому что радиаторы и тепловые трубы решают не все задачи.
Добавьте ко всему этому сбои ИИ‑роботов, ошибки сборки и человеческий фактор в коде — любая неточность остановит работу станции на долгое время.
Но самое главное заключается в другом: как раз потому, что на Луне нет атмосферы, то даже если что-то пойдёт не так, радиация не распространится. Ну, в идеале…
Впрочем, учёные уверены: испытания на Земле и отработка алгоритмов сводят риски к минимуму.
Ложка реголита в бочке мёдаОднако, всё это ещё только концепт. Конечно, звучит всё круто: роботы за 54 дня хлоп — и АЭС готова. Но давайте начистоту: таких роботов пока нет даже в чертежах, а они уже должны построить станцию меньше, чем за два месяца.
Таким роботам нужно не только рыть грунт, но и печатать конструкции, монтировать реакторы, а ещё не сломаться от радиации и перепадов температур.
Даже NASA с их бюджетом уже более десяти лет проводит челленджи Lunabotics (по разработке роботов для Луны), а надёжных образцов, способных безошибочно печатать и собирать крупные объекты на Луне, так и нет.
Да и сами технологии аддитивной печати из реголита ещё далеки от идеала: экстремальные термальные циклы, абразивные свойства лунной пыли совсем не благоприятны для преобразования (синтеринга) грунта в какие-то постройки.
Что же до стоимости в 1,95 трлн рублей — в эту сумму входит создание ракет, роботов и инфраструктуры с нуля. Но космос любит сюрпризы: вспомните, как много раз SpaceX переносила запуски Starship из-за всяких «мелких недочётов».
Так что заявленные 54 дня — это скорее оптимистичный сценарий, который ещё надо испытывать и дорабатывать, прежде чем «Ромашки» действительно зацветут в кратере Пири.
Но факт остаётся фактом: проект уже есть, главное — не останавливаться.
Тем более, что главный инженер китайской лунной миссии 2028 года в недавней апрельской презентации рассматривает возможность постройки АЭС для совместной российско-китайской базы: «Чанъэ-8» должна заложить для неё фундамент.
Ведь как говаривал Циолковский: «Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели».
Может, пора уже переползти в лунную кроватку?
Источник: www.ferra.ru