加拿大押注月球核能，100万资助 “迷你反应堆”

“阿尔忒弥斯二号”（Artemis II）机组最早将于 2 月从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空，前往月球并绕月飞行后返回地球。这是人类时隔 50 多年后，为实现 “重返月球、载人登月” 迈出的关键第一步。

此次任务并非像 20 世纪 60 年代太空竞赛时期那样 “插旗、采岩”，美国国家航空航天局（NASA）雄心勃勃的 “阿尔忒弥斯计划” 有着更长远的目标 —— 探索月球并实现人类在月球的 “持续驻留”，进而以月球为跳板探索火星。

要在月球长期驻留，能源供给是核心难题：月球存在 “14 天白昼、14 天黑夜” 的极端周期，如何为驻月基地持续供能？答案是核能 —— 而加拿大正积极参与其中。

本月初，加拿大航天局（CSA）向加拿大太空采矿公司（CSMC）提供了 100 万加元资金，用于研发一款适用于月球的低浓缩铀核反应堆。

从 “辛普森一家” 到月球：核反应堆如何 “微型化”？

提到核反应堆，人们通常会想到《辛普森一家》中那种带有蒸汽塔的大型建筑。但实际上，核反应堆已发展出多种形态：

• 小型模块化反应堆
  ：工厂预制后运输至使用地点；
• 微型模块化反应堆
  ：如 CSMC 计划研发的型号，体积远小于前者。

（配图说明：示意图展示了三种核反应堆规模 —— 可供电给大城市的大型反应堆、可供电给小城市的小型反应堆，以及可供电给一栋建筑的微型反应堆。不同核反应堆用途各异，微型核反应堆可用于偏远地区、原住民社区，甚至月球。来源：A. Vargas/IAEA）

月球核反应堆并非 “天方夜谭”：冷战时已有探索，NASA 计划 2030 年部署

“在太空使用核能的想法其实并不新鲜。冷战时期，苏联就曾尝试在太空部署核反应堆。” 奥沙瓦市安大略理工大学能源与核工程系工业研究副主任柯克・阿特金森（Kirk Atkinson）表示，“NASA 近十多年来也一直在推进相关研究，还在美国境内开展过演示实验 —— 建造小型反应堆并验证其运行符合预期。”

目前，多国都在角逐月球核反应堆研发：

• NASA 于 8 月宣布，计划2030 年在月球部署核反应堆，比中俄联合研发计划的目标时间提前 5 年；
• 加拿大虽暂未具备本土火箭发射能力，却仍选择参与其中。

“国际社会正携手推进月球永久驻留计划，” 加拿大太空采矿公司创始人兼首席执行官丹尼尔・萨克斯（Daniel Sax）解释道，“杰里米・汉森（Jeremy Hansen）将随下一次任务前往月球，加拿大也希望像过去一样，为国际合作贡献力量。”

（配图说明：艺术家构想的 NASA “斯特林技术核动力反应堆”（KRUSTY）示意图，该反应堆已在地球完成测试，有望成为月球能源来源。来源：NASA）

加拿大的 “太空 + 核能” 双重优势：从 Canadarm 到月球核反应堆

加拿大在太空探索领域虽低调，却有着深厚积累 —— 从 “加拿大机械臂”（Canadarms），到用于遥远小行星与火星探测的技术，均贡献卓著。

近期，建造 “加拿大机械臂” 的 MDA 太空公司（MDA Space）也获得了 CSA 提供的 50 万加元资金，用于 “研发月球表面核动力系统的算法与自主设备管理工具”。

“加拿大擅长太空技术，也精通核能技术，” 萨克斯说，“我们一直在整合这两大优势推进研发。”

值得一提的是，这类微型反应堆的应用不仅限于月球：CSMC 计划将同类技术用于加拿大偏远地区及原住民社区 —— 这些地区目前仍大量依赖柴油供电。

月球核反应堆的三大挑战：无大气、核废料、监管空白

萨克斯介绍，月球反应堆将在地球建造完成后送往月球，运行模式为 “部分自主、部分由地球监控”。但阿特金森指出，在月球环境中运行反应堆面临多重独特挑战：

1. 极端环境适配
   ：月球无大气层、水资源会冻结、重力极低，无法像地球一样用水或空气为反应堆降温；
2. 核废料处理
   ：“我们必须考虑核废料处置问题，” 伦敦市西安大略大学化学教授杰米・诺埃尔（Jamie Noel）表示，“这可能是研发中最容易被延后考虑的环节，但其实应从反应堆设计阶段就纳入考量。”
3. 监管权责不明
   ：“先抛开法律问题不谈，谁来监管月球上的核设施？” 诺埃尔提出疑问，“在加拿大，监管机构是加拿大核安全委员会（CNSC）。此前加拿大原子能公司（Atomic Energy of Canada）曾提议研发‘每月仅需技术人员检查一次’的自主反应堆，却被 CNSC 明确拒绝。”

目前，月球核设施的监管规则尚未明确，未来如何推进仍待观察。

不止于月球：技术或将解决加拿大本土能源难题

除月球核反应堆外，萨克斯的公司还在研究 “从月球提取水资源” 的技术。他对人类太空探索的未来充满期待，同时强调技术的 “双重价值”：“我相信人类会持续探索下去。如果我们的研发不仅能助力太空探索，还能为地球带来实际价值 —— 比如为加拿大及全球偏远社区创造经济与环境效益，解决我们面临的重大能源难题，那这项工作将极具意义。”