法國核能巨頭法馬通公司近日與意大利國家級科研機構——新技術、能源和可持續發展署(ENEA)簽署合作協議,雙方將聯合研發適用于月球極端環境的核裂變反應堆技術。該技術旨在為未來月球基地提供穩定電力支持,尤其針對月球長達14天的月夜期以及極區永久陰影區的能源需求。法馬通方面表示,核反應堆具備在真空、極端溫差及強輻射環境下長期運行的能力,其持續供電特性對人類在月球建立永久定居點至關重要。
此次合作涵蓋三大技術領域:一是優化反應堆燃料配方以提升安全性與效率;二是開發可耐受太空極端環境的新型材料;三是利用3D打印技術制造反應堆關鍵部件。ENEA作為意大利國家航天局Selene(月球核能系統)項目的牽頭機構,此前已啟動小型核裂變反應堆研發計劃,目標是在2030年前實現月球基地的電力自給。
月球表面環境對能源系統構成嚴峻挑戰。據《中國航天報》分析,月球晝夜溫差超過300攝氏度,極區光照條件復雜,隕石坑陰影區常年無光,而火星表面則頻繁遭遇持續數月的沙塵暴。傳統太陽能發電系統在這些環境下難以穩定運行,燃料補給成本高昂,無法滿足長期駐留需求。相比之下,核反應堆電源通過熱能-電能轉換技術,可在無光照、高溫、輻射等極端條件下持續工作,且功率覆蓋范圍廣(從千瓦級到兆瓦級),體積與重量優勢顯著。
美國將核能視為深空探索的核心能源方案。今年8月,美國交通部長兼NASA代理局長肖恩·達菲宣布,計劃在2030年前完成一座100千瓦級月球核反應堆的部署。然而,這一目標引發行業質疑。外媒援引專家觀點稱,從核反應堆設計、輻射防護到低重力環境運行,每個環節均存在技術瓶頸,現有技術成熟度與時間表嚴重脫節。例如,核反應堆研發企業普遍缺乏航天設備集成經驗,而航天企業又缺乏核能系統開發能力,需通過跨領域團隊整合技術資源。
空間核能系統的安全性問題同樣備受關注。歷史上曾發生數次核動力衛星事故,導致放射性物質泄漏風險。美國若要在月球部署核反應堆,需攻克核反應控制、電力轉換效率、散熱管理以及空間飛行適配等關鍵技術。目前尚無單一企業具備全部能力,需通過產學研聯合攻關,同時滿足通信、傳感器、熱控等系統的嚴苛指標。
在月球核能開發領域,中俄合作邁出實質性步伐。俄羅斯國家航天集團總裁尤里·鮑里索夫透露,俄方正與中國協商,計劃在2033年至2035年間聯合建造月球核電站,為國際月球科研站提供能源支持。今年5月,中俄航天部門簽署合作備忘錄,明確該核電站將作為國際月球科研站的重要組成部分,助力2036年完成科研站基本型建設。根據規劃,國際月球科研站將具備地月往返、能源供應、中樞控制等六大能力,支持多學科科學實驗與資源開發。
中國探月工程總設計師吳偉仁此前介紹,國際月球科研站采用“長期自主運行、短期有人參與”模式,分兩階段實施:2035年前完成基本型建設,2045年前拓展為綜合性科研平臺。截至今年4月,已有17個國家、國際組織及50余個科研機構加入該合作計劃,涵蓋能源供應、通信導航、月面科考等多個領域。











