美国国家航空航天局 (NASA) 正在寻求核能和航天工业领导者的建议，以开发用于月球动力应用的裂变表面动力系统的创新技术，希望在 2030 年之前部署这样的系统。
化学燃料和太阳能电池板将不再足以满足人类太空探索的需求或为外星世界的前哨站供电。农历夜晚是 -280°F，持续 14 天。用于存储太阳能 14 天的电池也会非常重。在这些夜晚生存所需的化石燃料量将是一个令人望而却步的重量。仅一桶 55 加仑重约 400 磅的石油就需要花费约 500 万美元才能升入太空。而且不会持续很长时间。
当然，没有空气就很难使用化石燃料。但高度氧化的非化石化学燃料，如液氧、液氢或四氧化二氮与肼结合使用起来更昂贵，使用起来有点危险，需要用于火箭燃料。在火星之外，情况变得更糟。
因此，需要一个实际的核裂变反应堆，进行多年的连续链式反应。
裂变表面动力项目由美国宇航局与能源部 (DOE) 和爱达荷国家实验室 (INL) 合作赞助，目的是在年底前为美国宇航局的月球任务建立一个耐用、高功率、独立于太阳的电源。十年，以及潜在的后续任务。提案请求针对初始系统设计。
上个月发布的提案征集呼吁为低浓缩铀驱动的可飞行的小型裂变反应堆提供想法。裂变表面电力系统应能在月球环境中提供至少10年40千瓦的连续电力。
它必须适合直径为 12 英尺、长度为 18 英尺的圆柱体的发射配置，并且重量小于 13,300 磅。它还应该能够独立打开和关闭。FSP 应该能够在月球着陆器的甲板上操作，或者从着陆器上取下，放置在移动系统上并运送到另一个月球站点进行操作。
提案将于 2022 年 2 月 19 日到期。最高合同金额为 500 万美元。
为美国能源部核能办公室管理 INL 的巴特尔能源联盟表示，自 2020 年 12 月发布 RFP 草案以来，业界引起了极大的兴趣。
INL 裂变表面动力项目负责人 Sebastian Corbisiero 说：“我们继续看到对太空核动力系统的反馈和热情非常令人兴奋。”“在月球上提供可靠的大功率系统是人类太空探索的重要下一步，实现这一目标就在我们的掌握之中。”
“充足的能源将是未来太空探索的关键，”美国宇航局位于华盛顿特区的空间技术任务理事会副局长吉姆·罗伊特补充道，该理事会为美国宇航局的裂变表面动力项目提供资金。“我希望裂变表面动力系统极大地有益于我们的月球和火星动力架构计划，甚至推动地球上使用的创新。”
这不是核能第一次出现在太空中。今年夏天，NASA 迎来了核动力航天飞行 60 周年。Transit IV-A 是一颗带有放射性同位素动力发电机的实验导航卫星，由约翰霍普金斯大学应用物理实验室于 1961 年 6 月 29 日从卡纳维拉尔角发射。
从那时起，几乎所有的行星无人任务都使用 Pu-238 作为动力源。但是要在地球外支持人类需要相当多的持续动力。
爱达荷州国家实验室 (INL) 选择了 Aerojet RocketdyneAJRD+1.3%作为空间政策指令 6 中概述的在 2020 年代后期为月球演示任务开发动态放射性同位素动力系统的三个阶段中第一阶段的主要分包商。它比以前的设备强大三倍。
美国宇航局的裂变表面动力项目扩展了该机构于 2018 年结束的 Kilopower 项目的努力。该机构表示，未来的月球演示将为可持续运营甚至月球和火星上的大本营铺平道路。
Kilopower 是美国能源部国家核安全管理局 (NNSA) 实验室与 NASA 合作开发的小型轻型裂变动力系统。该系统于 2017 年 11 月至 2018 年 3 月在美国国家安全局内华达州国家安全站点进行的使用斯特林技术的 Kilopower 反应堆 (KRUSTY) 实验中得到成功演示。 KRUSTY 使用高浓缩铀为热管系统和斯特林发动机提供动力来发电.
中国正在为其月球和火星任务开发更强大的小型核反应堆。据参与该项目的研究人员称，该反应堆可以产生 1 兆瓦的电力，是 NASA 正在研究的设备的 100 倍。
生产氧气、水、热量、食物、为火星车电池充电、制造工具和特殊材料以及冶炼金属矿石都需要大量电力。
