美国计划在2030年前开发月球表面核反应堆

作者: 2026-04-10 09:34 来源:
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113日,美国能源部(DOE)与美国国家航空航天局(NASA)宣布深化合作,共同推进用于月球及未来火星任务的核裂变表面动力系统研发[1],[2]。此次合作以202512月双方新签署的谅解备忘录为基础,旨在为双方合作开发用于月球及深空探测的核裂变表面动力(FSP)系统确立正式框架,标志着美国在为长期月球驻留与火星探索提供可靠能源方面迈出关键一步。

2016年和2020年,DOENASA先后签署了关于放射性同位素动力系统、关于能源相关民用太空活动的两份谅解备忘录。202512月新签署的谅解备忘录聚焦于更具挑战性的核裂变反应堆动力系统,为阿尔忒弥斯”计划及更远目标提供持续、强大的能源解决方案。根据这份新备忘录,双方明确了具体职责、资源投入与执行机制,以确保核裂变表面动力系统从设计、测试到最终部署的安全与高效。

1、合作目标。此次合作旨在开发一个可在月球极端环境(包括14.5天漫长月夜和永久阴影区)下,无需人工干预、持续稳定运行至少10年的核裂变动力系统。该系统将突破太阳能供电对日照的局限性,为未来月球基地、探测漫游车、备用电网及各类科研设备提供持续可靠电力。项目继承并发展了NASA2018年完成的Kilopower项目的技术成果,规划打造40千瓦级裂变动力系统。根据既定规划,此次合作的目标是于2030年前将一套完整的核裂变表面动力系统交付发射,在月球表面完成一年技术演示后,转入9年正式长期运行阶段,并为后续火星探测任务积累核动力系统太空应用的关键技术。

2、关键资源与技术支持。核燃料保障方面,DOE将提供总计约400千克的高丰度低浓缩铀(HALEU),用于每个合作伙伴的地面示范反应堆,以及最终飞行系统的燃料集成。测试设施共享方面,DOE将向NASA及其合作伙伴开放其专业测试设施与领域专家资源,以支持系统验证,协议明确同时进行的地面测试不超过2项。

3、职责分工。NASA担任项目主导方,负责系统合同的管理、需求制定(需融合DOE核安全要求)以及最终的太空任务集成。其关键职责包括:为DOE的安全分析与审批提供全部技术数据;确保核裂变表面动力系统及核燃料的管理完全符合DOE的授权与安全要求;保证DOE对其承包商的所有研发活动拥有与NASA同等的监督权。DOE担任核安全监管与资源保障方。其核心职责包括:授权NASA及其合作伙伴使用特殊核材料(SNM)进行核裂变表面动力系统的开发、建造与运行;提供全过程的核安全监管(法律明确规定由核管会管辖的部分除外);负责编制系统安全分析报告;并正式确认系统在核安全方面具备运行与飞行条件。      

(刘文浩 张秋菊)



[1] U.S. Department of Energy and NASA to Develop Lunar Surface Reactor by 2030. https://www.energy.gov/articles/us-department-energy-and-nasa-develop-lunar-surface-reactor-2030

[2] Memorandum of Understanding Between the National Aeronautics and Space Administration and the Department of Energy Concerning Fission Surface Power. https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2026/01/signed-nasa-doe-mou.pdf?emrc=b956b3


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