Điện năng là chìa khóa của căn cứ dài hạn
Ở vùng cực nam Mặt Trăng, ánh sáng Mặt Trời phân bố rất không đồng đều. Những địa hình nằm trong bóng tối vĩnh viễn được quan tâm vì khả năng tồn tại băng nước, nhưng lại gây khó khăn cho việc cấp điện. Các tấm pin mặt trời hữu ích trong nhiều nhiệm vụ, song không thể bảo đảm một dòng năng lượng ổn định cho nơi cư trú, hệ thống sưởi và thiết bị thăm dò suốt đêm trăng.
Một lò phản ứng phân hạch nhỏ có thể tạo điện ngày đêm mà không phụ thuộc thời tiết chiếu sáng. NASA đang phối hợp Bộ Năng lượng Mỹ thúc đẩy phương án cung cấp điện cho hoạt động Artemis và cho những sứ mệnh hướng tới Sao Hỏa. Nga dự kiến phát triển một hệ thống năng lượng có tên Selena nhằm phục vụ mạng lưới cơ sở nghiên cứu Mặt Trăng do Trung Quốc dẫn dắt.
Điểm quan trọng không đơn thuần là số kilowatt. Nơi có điện đáng tin cậy sẽ có khả năng duy trì robot, hệ thống liên lạc, chế biến nước và thử nghiệm công nghệ lâu dài. Tuy nhiên, việc xây được nhà máy không tự động trao quyền sở hữu tài nguyên hay vùng đất quanh nó; đó là vấn đề cần được làm rõ bằng quy tắc quốc tế.
Từ bản vẽ đến mặt đất còn nhiều khoảng trống
Những mốc thời gian đầy tham vọng đang xuất hiện: NASA công bố mục tiêu lò phản ứng trên Mặt Trăng vào năm 2030, còn Nga hướng tới năm 2036. Theo thông tin dự án được báo chí dẫn lại, các phương án thiết kế có công suất và thời hạn vận hành khác nhau.
Vì vậy, không nên đánh đồng mọi thông số thử nghiệm, bản thiết kế sơ bộ và cấu hình cuối cùng.
Một hệ thống điện hạt nhân ngoài Trái Đất cần kết hợp nhiều công nghệ: nhiên liệu và vật liệu chống bức xạ, thiết bị chuyển nhiệt thành điện, bộ tản nhiệt, kết nối dây dẫn và cơ cấu điều khiển tự động. Tất cả phải chịu rung chấn khi phóng, hành trình không gian, bụi Mặt Trăng sắc cạnh và sự thay đổi nhiệt độ lớn.
Chưa nước nào có kinh nghiệm lắp đặt và vận hành lò phản ứng trên bề mặt Mặt Trăng. Khả năng hạ cánh khối thiết bị nặng ở địa hình gồ ghề, tản nhiệt trong chân không và xử lý sự cố khi không có nhân viên tại chỗ là những thử thách chưa thể giải quyết chỉ bằng lịch trình chính trị.
Rủi ro phóng xạ không dừng ở bệ phóng
Để giảm rủi ro phóng, nhà phát triển dự định vận chuyển nhiên liệu khi lò chưa được kích hoạt. Thiết kế như vậy hạn chế một số hiểm họa bức xạ so với nhiên liệu đã qua vận hành, nhưng tai nạn tên lửa vẫn đòi hỏi kế hoạch thu hồi và ứng phó nghiêm ngặt. Kịch bản thiết bị rơi xuống biển cũng phải được tính đến trong phân tích an toàn.
Lịch sử đã có lời cảnh báo. Năm 1978, vệ tinh Kosmos 954 dùng nguồn điện hạt nhân của Liên Xô rơi xuống Canada, làm phát tán vật liệu phóng xạ trên khu vực rộng lớn. Một chương trình thám hiểm hiện đại không thể chỉ nhìn vào cơ hội thành công, mà phải tính cả tác động của những thất bại hiếm gặp.
Trên Mặt Trăng, việc che chắn, bảo trì và tháo dỡ còn khó hơn. Không có bầu khí quyển như Trái Đất để vận hành các giải pháp ứng cứu thông thường. Các chuyên gia lo ngại vùng hạn chế tiếp cận xung quanh lò có thể xuất hiện, trong khi vấn đề trách nhiệm quản lý sau khi thiết bị hết tuổi thọ vẫn cần câu trả lời.
Cuộc cạnh tranh địa chính trị cần những nguyên tắc chung
Sự tham gia của Mỹ, Trung Quốc và Nga biến nguồn điện thành biểu tượng của sức mạnh công nghệ và khả năng hiện diện lâu dài. Dù mục tiêu chính thức là thám hiểm khoa học, việc xây dựng hạ tầng thiết yếu trước đối thủ có thể mang tới lợi thế vận hành và định hình cách các quốc gia khác tiếp cận những địa điểm giá trị.
Nguồn nhiên liệu cũng là nút thắt chiến lược. Mỹ quan tâm nhiên liệu uranium làm giàu ở mức thấp hơn loại dùng trong vũ khí, nhưng chuỗi cung ứng một số vật liệu còn hạn chế. Nga có bề dày kinh nghiệm với lò phản ứng vũ trụ; những lựa chọn về nhiên liệu, minh bạch kỹ thuật và vận chuyển đều gắn với lợi ích an ninh.
Một hướng tiếp cận thận trọng là kiểm định độc lập, công bố đánh giá tác động, phối hợp tiêu chuẩn an toàn và trao đổi dữ liệu về vị trí bố trí lò. Mặt Trăng không nên trở thành nơi các nước để lại chất thải không có người chịu trách nhiệm. Đi xa hơn trên vũ trụ sẽ chỉ có ý nghĩa bền vững nếu năng lực kỹ thuật tiến cùng năng lực quản trị.
