美国推动空间核反应堆部署新战略

美国白宫正在敦促美国国家航空航天局(NASA)和美国国防部(DOW——前身为美国国防部)启动月球轨道和月球表面反应堆的设计计划。白宫科技政策办公室(OSTP)主任迈克尔·克拉斯乔斯发布了一份备忘录，宣布成立美国空间核能国家计划(NIASNP)，这是一项由NASA牵头的协调所有联邦机构反应堆计划的工作。

克拉斯乔斯在科罗拉多斯普林斯举行的第41届空间研讨会上发表讲话时宣布了这项政策，他表示特朗普总统已批准该计划。这符合他于2025年12月签署的《确保美国空间优势》行政命令(EO 14369)。该行政命令为建立NIASNP以在2030年前在月球和轨道上部署反应堆提供了战略框架。它要求于2028年前重返月球表面，并于2030年前建造永久前哨站。

该行政命令还撤销了EO 14056，实际上解散了国家空间委员会，并将其政策协调职责移交给OSTP。当前的倡议建立在特朗普总统第一任期内奠定的早期基础之上。2020年12月发布的《空间政策指令-6》(SPD-6)建立了负责任发展空间核能和推进(SNPP)的第一个国家战略。2021年1月签署的《行政命令13972》促进了小型模块化反应堆(SMR)在国防和空间探索中的使用。

根据克拉斯乔斯的说法，根据新政策，各机构被指示建立经济高效的私营伙伴关系，以安全地在轨道和月球上部署核反应堆。"空间核能将为我们提供持续的电能、供暖和推进力，这对于月球、火星及更远地区建立永久性机器人和最终人类存在至关重要，"他说。

这份六页的政策文件，代号为NSTM-3，指示NASA和DOW进行"并行且相互补充"的设计竞赛，"以实现在轨道和月球表面近期演示和使用中低功率空间反应堆，并为在2030年代部署高功率反应堆做好准备"。

"为此，这必须是多个政府机构之间的合作，"克拉斯乔斯说。"这是我们进行正确研发并为未来几年这些事件展开提供合适工具的方式。"

根据新政策，NASA被指示在30天内开始研发至少20kW的"中功率"空间反应堆，以及一个可在月球表面运行的变体。它要求NASA与多家公司在反应堆设计上进行合作，包括生产低至一千瓦的低功率系统，"如果这样做能降低成本和进度风险"。

NASA将在一年内选择不超过两种设计进行开发，优先考虑可后续扩展至100kW或更高的系统。目标是在2028年之前在空间开始运行轨道反应堆，并在2030年前准备好月球表面版本。

美国能源部(DOE)将提供其在核能系统方面的专业知识，包括对核工业基础成熟度进行60天评估。它还将开展空间核能技术的"跨领域和任务无关"研发。

根据备忘录，新战略的关键在于，NASA和DOW应"进行并行且相互补充的设计竞赛"，这可以为演示并最终部署"轨道和月球表面的中低功率空间反应堆"铺平道路。这两个机构还将努力在2030年代部署高功率反应堆。

虽然NASA被分配的责任包括启动开发"中功率空间反应堆和在2030年前准备发射的月球裂变地表能源(FSP)变体"，但五角大楼"在资金可用的情况下"将"在2031年前部署任务支持型中功率空间反应堆"。

DOW被指示在90天内向白宫简要介绍不同功率级别空间核系统的潜在用途和有效载荷。五角大楼将在第一年"贡献其可用的空间核资金"用于NASA可能"支持"未来五角大楼任务的工作。从第二年开始，DOW将被指示通过"至少初步设计审查和地面试验"来支持"至少两家竞争供应商"用于未来的中功率轨道反应堆。

备忘录鼓励DOW从已在NASA相关技术领域合作的供应商处收集提案，并指出如果DOW项目参与方"未能达到适当的项目和技术里程碑"，五角大楼"应有权选择"从NASA裂变地表能源或核电力项目中挑选任何合格供应商。

备忘录明确列出了项目管理的几种工具，包括固定价格合同、供应商里程碑提案和政府使用权设立。OSTP预计将在90天内制定总体空间战略的"路线图"，其中将解决潜在的"障碍"和克服方法。

NASA在三月份宣布已开始研发包括SR-1 Freedom任务在内的核能技术。SR-1 Freedom旨在使用20kW反应堆和最初为Gateway开发的电力推进系统来演示核电力推进。Gateway是一个模块化空间站，原本计划绕月运行。

Gateway最初设计为Artemis计划的长期"中转站"，为宇航员在降落月球表面前提供居住和对接航天器的地方。然而，NASA已彻底修改了这一计划。NASA现在正在重新利用(或拆解)为Gateway建造的主要硬件来支持新的Ignition计划和SR-1 Freedom任务，而不是完成月球轨道上的完整空间站。

电源和推进单元原本是Gateway站的"发动机舱"，设计使用大型太阳能电池阵为电力推进器供电以进行轨道维护。根据新计划，PPE核心模块正在改装为SR-1 Freedom任务的飞行器。它将不再仅依靠太阳能，而是与20kW核裂变反应堆集成，以演示核电力推进(NEP)。这个经过改装的"核PPE"计划于2028年底发射，执行前往火星的行星际任务，而不是停留在月球轨道。

新的Ignition计划是NASA于2026年3月启动的一项全面倡议，旨在加速美国空间探索并在月球和行星际领域建立明确优势。该倡议由NASA局长贾里德·艾萨克曼公布，作为对EO 14369的直接响应。它代表了NASA运营理念的重大转变，从像Gateway站这样的长期静态项目转向专注于永久月球居住和核动力火星运输的高节奏、模块化任务。

该计划围绕三个主要战略转变构建：

它旨在克服技术概念与实际飞行硬件之间的历史差距，特别关注以月而非年计算的截止期限。通过将重点从轨道站转向直接登月和核推进，NASA旨在加速其2032年永久月球基地和最终人类火星任务的时间表。

"SR-1 Freedom将为核硬件建立飞行验证历史，设定监管和发射先例，并为未来裂变能源系统在推进、表面操作和其他长期任务中的工业基础激活奠定基础，"艾萨克曼在第41届空间研讨会上说。

他指出，NASA在过去几十年中已在各种核能和推进项目上花费了超过200亿美元，但无一发射。新政策旨在扭转这一长期趋势。"我们正在将其带出实验室，"他说，借鉴了早期舰船核反应堆开发的经验教训。"我们不是在追求100%的完美解决方案。"

新战略出台之际正值空间竞争日益激烈。美国官员希望他们能够领先于同样拥有空间和月球计划(包括建立月球基地)的中国和俄罗斯等竞争对手。