月球核能竞赛：美俄中争夺太空能源主导权

核能正成为人类在月球上持续存在的关键赋能技术。随着多个国家和公司宣布雄心勃勃的月球计划——从太空研究到矿产开发再到酒店——全球竞争日益激烈，以在月球表面建立长期电力供应和其他基础设施。

核能在美国太空任务中有着深厚的历史渊源，现在已成为美国月球政策和目标的核心。随着国际和商业竞争的加剧，管理月球居住和利用月球资源的法律框架可能面临考验。

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历史上，核能在美国太空任务中发挥了关键作用。1961年发射的美国海军卫星Transit 4A是第一艘使用核动力源的航天器。后来，先驱者号、旅行者号、伽利略号、尤利西斯号、卡西尼号和新视野号太空探测器都依赖核能，火星维京任务以及随后的好奇号和毅力号漫游车也是如此。

这些任务都使用了放射性同位素热电发电机(RTGs)，它将钚-238放射性衰变产生的热量转化为电能。RTGs提供长寿命、可靠的电力，使任务能够在远离太阳的地方运行，而太阳能可能不足以满足任务需求。

美国在用于太空任务的裂变反应堆方面经验有限。1965年，美国发射了SNAPSHOT卫星，该卫星由SNAP-10A供电，这是一个500瓦的钠钾冷却反应堆。SNAPSHOT成功证明了紧凑型反应堆可以为太空任务提供可靠的核能。前苏联也发射了核反应堆动力的太空任务，包括TOPAZ I和II以及BES-5任务。

美国已经在月球上使用过核能。多次阿波罗任务部署了阿波罗月球科学实验包，这些实验包由RTGs供电，以进行各种科学实验。然而，以前任务中使用的RTGs无法提供足够的电力来支持月球上的人类栖息地或矿产勘探和开发活动。有人居住的基地站或实质性的资源开发可能需要核反应堆。迄今为止，美国或其他任何国家都尚未在月球上部署裂变反应堆。这种情况可能很快就会改变。

2025年12月18日，特朗普总统发布了第14369号行政命令“确保美国太空优势”，其中宣布了多项美国太空优先事项，包括在2028年前让美国人重返月球，到2030年建立永久月球前哨的初始要素，并为月球经济发展奠定基础。为了实现下一个世纪的太空成就，该命令设定了一个目标：“在月球和轨道上部署核反应堆，包括在2030年前准备好发射的月球表面反应堆。”

作为对该命令的回应，美国国家航空航天局(NASA)和美国能源部(DOE)于今年1月续签了他们在裂变表面电源计划中的合作伙伴关系——这是一项协作性、跨机构的努力，旨在部署一个裂变月球表面反应堆，为多年的月球任务提供安全、可靠和充足的电力。

虽然反应堆的具体设计和部署时间表尚不清楚，但NASA在2025年8月的一份信息征询书中描述了裂变表面电源系统的期望：在月球表面运行，靠近载人和无人月球资产，包括载人着陆器、漫游车和加压栖息地；最小功率输出为100千瓦(电)；质量小于15公吨；利用闭式布雷顿循环动力转换系统(通过加热和冷却氦氙混合物发电)；并准备在2030财年第一季度发射。NASA确定需要100千瓦(电)的系统容量来支持原位资源利用和原位制造演示。

NASA的阿尔忒弥斯计划包括与商业伙伴合作，以推进在其他天体上生活和工作的科学发现和所需技术。阿尔忒弥斯协议是由NASA起草并由56个国家签署的多边协议，概述了“为全人类促进探索、科学和商业活动的安全、透明环境的愿景和原则”。阿尔忒弥斯协议的各方打算建立一个月球营地，然后将该营地扩展为一个更永久的月球基地。月球上的表面活动将得到轨道平台“门户”的支持，该平台将允许宇航员在月球轨道和月球表面之间通勤。

NASA打算在月球南极附近建立营地：“NASA在选择具体地点时必须考虑的众多因素中，有两个关键特征：该地点必须沐浴在近乎持续的阳光下，以为基地供电并缓和极端的温度波动，并且必须能够方便地进入完全黑暗的、含有水冰的区域。”

但找到既有光照又能接近冰的区域可能是有问题的。将营地设在较高海拔处将提供光照，但含有月球冰的区域处于完全黑暗中。此外，月球南极地区有长达两周的月夜，温度可能降至-250°C。裂变反应堆可以在这些条件下提供电力，而太阳能将难以满足营地的需求。因此，核能将为阿尔忒弥斯营地的选址提供更大的灵活性，并且核发电将有助于提取月球冰并将含有冰的岩石加工成水、氧气和氢气。

商业实体已经对这一倡议做出了回应。1月15日，核微反应堆开发商NANO Nuclear Energy发布了一份信息征询书，“征求潜在商业伙伴的意见，以支持美国能源部和NASA月球表面反应堆计划”。更有雄心的是，太空旅游公司GRU Space宣布正在接受月球上第一家酒店的预订，该公司计划在2032年前部署该酒店。

美国并非唯一怀有月球核能雄心的国家。2024年，俄罗斯和中国宣布共同努力，在2035年前开发和部署月球表面核反应堆，这与拟议的国际月球研究站(ILRS)有关。ILRS将采用类似于阿尔忒弥斯计划的方法，在轨道和表面进行研究和探索。

ILRS任务将从建立指挥中心开始，包括基本的能源基础设施，最终实现原位资源利用。与阿尔忒弥斯计划一样，ILRS将位于月球南极。另外，在2025年12月，俄罗斯航天局Roscosmos宣布与航空航天公司NPO Lavochkin签订合同，在2036年前建造一个俄罗斯月球发电厂。考虑到俄罗斯核能机构Rosatom和库尔恰托夫研究所的参与，该发电厂很可能是核能的。

第一个成功在月球表面部署核反应堆的国家将拥有不仅能支持人类栖息地，还能帮助解锁月球资源的电力供应。除了获得这些资源外，先行国家还可以在月球表面宣布禁区，以尽量减少辐射暴露。这样的禁区也将推进该国的政治和经济目标。

任何对月球的探索和居住都将受到现有太空和核活动国际协议的监管。《外层空间条约》(OST)禁止将核武器送入轨道，但未涉及核动力源(NPS)的和平利用。然而，它确实要求各国以避免有害污染和对地球环境造成不利影响的方式探索天体。

此外，《空间物体造成损害的国际责任公约》规定，发射国对其空间物体在地球上或飞行中造成的损害承担绝对责任。联合国通过了《关于在外层空间使用核动力源的相关原则》，这些原则不具有约束力，但涉及NPS发射协议、太空风险缓解和安全指南，以及由携带NPS的空间物体造成损害的责任和赔偿框架。

国际原子能机构(IAEA)也为外层空间NPS应用提供了一个安全框架，重点是“保护地球生物圈中的人类和环境免受与空间NPS应用的发射、运行和任务结束阶段相关的潜在危害。”

许多太空法的发展具有广泛性，并依赖于“预期性监管”，即为未来事件制定规则。《外层空间条约》没有明确涉及太空核能或月球采矿等现代技术和经济复杂性。例如，现行条约对其对从事太空活动的私营实体的适用性和可执行性缺乏明确性，而是依赖于国家对私营公司的监督。这些模糊之处可以通过习惯国际法、新条约和新协议来解决。

各国在制定其太空核动力任务国内政策时，普遍以现有国际法为指导。然而，国家政策并未提供对《外层空间条约》的统一解释，因为各国倾向于通过对现有国际法的利己解释来制定国内政策。没有现有的条约、法律或法规专门涉及在月球上运行核反应堆的潜在问题。

在地球上，放射性物质会严重破坏生态系统并危害人类。携带核有效载荷的火箭可能在发射过程中爆炸或坠回地球，可能散布放射性物质。1973年、1978年和1982年就发生过这种情况，当时苏联的一些核反应堆动力雷达海洋侦察卫星(RORSATs)坠回地球，在地球上或大气中留下了一定程度的辐射——特别是1978年的Kosmos-954事件，放射性碎片散布在加拿大西北部数百英里的范围内。将核反应堆运送到月球时也存在类似的发射风险，安全考虑对于防止另一场Kosmos-954事件至关重要。

在月球上，运行核反应堆可能产生“新的环境和操作危害”。核动力源可能对人类和任何其他生物造成额外的辐射担忧，加剧月球上已经存在的严酷辐射。对于可能需要维护月球核反应堆的宇航员来说，这种风险进一步加剧。目前没有月球特定的安全协议、清理义务或执行政策来追究国家对月球核事故的责任。过时的现有国际法制度“是不充分的……特别是在如何归责和管理新出现的风险方面。”

在月球上部署核能也带来了技术挑战。核发电机很重。月球温度极端。运行可能需要一个强大的安全区或禁区，排除月球表面的其他用途。

尽管如此，目前的主要驱动力不是技术，而是各国争相成为第一个成功并持续在月球上运行核能的国家，以“制定规则并取得先行者优势。”

阿尔忒弥斯协议的各方和ILRS联盟都已宣布他们打算在月球表面使用核能发电。这些并行的承诺将引发一场争夺第一的竞赛，因此月球上的核能发电似乎不可避免。阿尔忒弥斯和ILRS都将在未来几年努力解决月球核设施的技术障碍，并优化部署核能以支持可持续月球基地所能带来的好处。这一旅程将继续。

—Tom Dougherty领导Womble Bond Dickinson的核能部门团队，代表各种商业、公用事业、基础设施和政府客户处理诉讼、监管、立法和公共政策事务。Scot Anderson是WBD丹佛办公室的联合管理合伙人，拥有石油、天然气和采矿背景。Anderson就商业交易为客户提供咨询，包括自然资源项目的收购、剥离和融资。Madison Squibb是Womble Bond Dickinson的法律助理，也是Washburn大学法学院目前的法学博士候选人。