空间核动力与月面裂变电源工程化窗口
# 反应堆上月球,卡在五道闸门上:空间核动力与月面裂变电源的工程化窗口
〇、先说清楚这篇要回答的是什么
这个话题的公开材料里,最容易出事的地方是把三件事当成一件:方案做出来了、合同签了、东西能飞了。三件事之间隔着很远的距离,而且隔的不是物理学。
知识库里已经有一篇《空间核动力 NTP 与 NEP 与裂变表面能源》(20260816T012308),讲的是三条技术路线怎么分工、政策怎么加速、历史上哪些项目死在地面上。那一篇回答的是"有哪些路、谁在走"。这一篇换一个切入口,只回答一个问题:这些路现在能不能开工,卡在哪一道门上,门什么时候会关上。
这个问法有个名字,叫工程化窗口。它不是"某年某月某天发射"那样的日期,而是一组条件同时成立的时间段——燃料供得上、试验台空着、许可批得下来、热排得掉、钱和日历对得上。少一条,项目照样可以宣布,但宣布完了只能停在纸面上。2026 年发生的所有事,几乎都能用"哪道门开了、哪道门又关上了"来解释。
先说结论,免得绕。燃料门和试验门这两年确实开了一条缝,而且开得比过去五十年都大;许可是这五道门里进展最快的,快到不需要新物理;散热这道门一直没动过,它是物理性的,砸钱也不快;最难的是钱和日历那道门——它正在原地打转,而且转得比谁都快。 最能说明问题的一件事是:美国这份叫作月球反应堆一号(LR-1)的采购,2026 年 8 月放出来的第一份任务书,内容不是"造一台能发电的堆",而是"把设计做到初步设计评审"。也就是说,采购的是一份图纸评审,不是一台机器。
一、窗口不是一段时间,是五道闸门同时开着
把这件事拆开看,一台裂变电源要从纸面走到月面,得穿过五道彼此独立的关。
``(1) 燃料 铀-235 从哪来、富集到多少、谁批|(2) 试验台 非核试验够不够、核试验台有没有|(3) 许可 走哪家监管、要不要总统签字|(4) 散热 把多余的千瓦扔进真空,靠多大的板子|(5) 钱与日历 需求定不定得下来、预算周期对不对得上|v一台能连续供电多年的月球核电源``
五道门是串联的,不是并联的。串联的意思是:任何一道关着,前面四道做到满分也没用。这跟常见的技术攻关叙事不一样——常见的说法是"技术难点正在被逐个攻克",听起来像五条平行赛道各跑各的。实际不是。实际是五道闸门串在一根轴上,转速由最慢的那道决定。
下面逐道看。每道门先讲它是什么,再讲 2026 年它开到了什么程度。
二、第一道闸门:燃料——同一根铀棒,两种政治
裂变电源要飞,就得带浓缩铀。浓到多少,这个问题在工程上没什么争议——堆要小、要轻,燃料就得密。麻烦出在纸面上。
联合国的老规矩写着高浓铀。 1992 年联合国大会通过的《关于在外层空间使用核动力源的原则》,对空间核反应堆的燃料有一条很硬的表述:只能使用高浓缩的铀-235。这条规矩形成的时候,背景是苏联的雷达卫星掉在加拿大那件事——高浓铀堆芯功率密度高、堆体小,但也意味着燃料一旦落到地面就是大麻烦。当时的逻辑是"要么别用,要么就把燃料锁死在堆里"。
美国现在要的是高丰度低浓铀(HALEU)。 HALEU 的富集度是 5% 到 20%,比商用核电的燃料浓,但远低于武器级。2025 年 7 月的美国航空航天局备忘录直接把 HALEU 写成了硬要求,2026 年 8 月 LR-1 那份任务书也照抄了这条。美国给的解释是:1992 年那套原则后面还有一份《安全框架》,里面允许各国"根据知识和实践的进步提升安全水平",所以不必把燃料卡死在一种上。
这两套说法摆在一起,是同一个技术选择被两种法律语言解释。工程上选 HALEU 是因为它小、轻、能飞;但选它同时还有一个不那么工程的理由,写在许可条文里。
理由在这里:燃料决定你走几级审批。 美国 2019 年 8 月 20 日签的那份《关于发射含空间核系统航天器的总统备忘录》(编号 NSPM-20)把发射分成三级:
- 一级:放射性总量不超过 10 万个 A₂ 值;
- 二级:超过这个量;或者安全分析算出"公众受到 5 到 25 雷姆总有效剂量"的概率达到百万分之一;或者是一套可能临界的裂变系统,而它用的是低浓铀;
- 三级:安全分析算出"公众受到 25 雷姆以上"的概率达到百万分之一;或者是一套可能临界的裂变系统,用的是低浓铀以外的任何燃料。
关键在于最后那半句。"低浓铀"的定义上限就是 20%,HALEU 落在里面。所以用 HALEU,等级停在二级;一旦换成高浓铀,自动升到三级。 而三级意味着要一份独立的机构间核安全评审委员会报告,加上总统本人签字授权。
一个技术选择,直接决定了一道行政流程的层级。这就是为什么 HALEU 这件事在美国推得如此坚决——它不是"更先进的燃料",它是把总统从流程里拿出去的那张票。
这门 2026 年开了多大? 供应链这一头,动作是实的。美国唯一有许可的商业 HALEU 浓缩厂在俄亥俄州皮克顿,属于 Centrus,许可上限正好卡在 19.75%。2026 年 1 月,能源部给了 Centrus 一份 9 亿美元的任务订单;6 月 30 日正式签约,7 月 1 日公布,加上能源部的采购选项后总额 10.7 亿美元。首期产能是每年 12 吨 HALEU,但要到 2029 年才上线。在那之前,能供的只是旧示范合同攒下的余量——累计超过 1,900 公斤六氟化铀,最后 900 公斤在 2026 年 6 月中旬提前两周交完。
同一批 9 亿美元订单还分给了另外两家:一家叫 ACO,一家叫 General Matter,都是做 HALEU 产能;第三份给了欧安诺(Orano)在橡树岭的前曼哈顿计划厂址上建的低浓铀厂。能源部自己的估计是,到 2030 年美国对 HALEU 的累计需求超过 40 吨铀。
把时间摆一下就看出来了:需求是 2026 到 2030 年之间出现的,产能是 2029 年之后才有的。 中间这几年,所有要做空间堆的美国公司——不光是造月球堆的,还有地面上的先进堆、军用微堆——都在抢同一批几吨级的料。Centrus 自己也说得很直白:先进堆开发商过去几年只顾着拿许可,这两年才开始"认真谈燃料采购",而且数据中心客户催得比谁都急,因为燃料风险不能挂在它们的资产负债表上。
这门只开了一条缝,而且缝在 2029 年才会变宽。
三、第二道闸门:地面点火——五十年没烧过的地方
裂变电源在地面必须验证两件事:材料在高温氢里会不会被烧蚀(这是核热推进的命门),以及堆芯在热、力、辐照同时作用下行为是否可控。这两件事需要完全不同的设备。
非核的一头,美国这几年是有进展的。 马歇尔航天飞行中心的 400 号试验台,2025 年 7 月到 9 月对一台全尺寸飞行构型反应堆工程研制单元做了冷流试验。这台单元是 BWX 技术公司造的,尺寸 44 乘 72 英寸,外形像个 100 加仑的桶。试验里不装核燃料,只把低温液氢泵过去,看压力波和振动会不会把结构搞坏。一百多次试验给出了半个多世纪以来最细的一批流动数据——马歇尔空间核推进办公室主任贾森·特平的原话是这么说的。同中心的 NTREES 装置能在热氢流里做到 1,000 psi、约 5,000 华氏度,另一台 CFEET 装置虽然不能加压,但可以装贫铀做试验。通用原子电磁系统公司 2025 年在马歇尔做过热氢循环:六个循环,峰值 2,600 开,每个循环在峰值保温 20 分钟。这家公司核技术与材料副总裁克里斯蒂娜·巴克说,据他们所知自己是第一家在马歇尔的 CFEET 上做出这种燃料存活验证的公司。
但这些全是"非核"的。 真正的核点火试验能力,美国自 1960 年代末就没有了。那台 2025 年在 400 号台上转来转去的桶,恰恰证明了这件事:能试的只有流动和振动,核的那部分要另想办法。
核的一头,2026 年反而是这几年动静最大的一年。 爱达荷国家实验室的 DOME 设施在 2026 年 6 月启用,它是拿上世纪那座实验增殖堆二号的安全壳改建的,穹顶高约 30 米、直径约 24 米,能做最大 20 兆瓦热功率的微型堆试验,由美国国家反应堆创新中心运营,年度竞争性评审决定谁有资格用。
用它的是辐射工业公司(Radiant)的 Kaleidos,1 兆瓦电。2026 年 8 月 12 日,这台反应堆被拖车拉着从加州埃尔塞贡多出发,走了 1,000 多英里运到爱达荷。 辐射工业特别强调运的不是缩比模型,就是要卖给客户的那台、同样的尺度、同样的商用装料。试验分五段:安装、零功率临界、1 兆瓦热功率稳态验证、满功率运行、最后 150 小时无人干预连续运行。燃料是三方同性(TRISO)颗粒,由标准核燃料公司按辐射工业的规格在 2026 年上半年制造。
同一批人还干了另一件事,这件事比任何一台机器都更能说明"窗口"是怎么打开的。 2025 年 6 月,能源部启动了一个叫"反应堆试点计划"的项目,目标写得很硬:在 2026 年 7 月 4 日之前,用能源部自己的授权流程,让至少三座试验堆达到临界。注意最后那半句——用能源部的授权流程,不是用核管理委员会的许可流程。
结果:
- 2026 年 6 月 4 日,安塔瑞斯核能公司的 Mark-0 在爱达荷达临界。这是四十多年来美国第一座私人开发的非轻水堆达到临界,也是爱达荷场址自 1951 年以来第 53 座堆。
- 6 月中旬,瓦拉尔原子公司的 Ward 250 在犹他州圣拉斐尔能源实验室达临界(这台之前在洛斯阿拉莫斯做过一次只有堆芯的试验)。
- 6 月 30 日夜里 23 时 55 分,可部署能源公司的 Unity 在爱达荷达临界。它走的是能源部 2026 年 3 月新设的"核能发射台"通道,4 月才入选,从启动到临界大约 150 天,预算只有个位数百万美元。
- 7 月 4 日凌晨,阿洛原子公司的 Aalo-X 在爱达荷达临界。
原定三座,实际四座,全在三十天内。能源部长克里斯·赖特用了"很多人以为做不到的时间表"这个说法。
这件事的意义不在堆本身,在于它给出了一条可复制的加速路径。 同样一台机器,走核管理委员会许可,是以年计的;走能源部授权,是以百天计的。所以真正的瓶颈不是反应堆物理,是你选哪家监管——而这跟前面那道燃料门是同一个逻辑:把流程层级降下来,比把物理指标提上去有效得多。
需要说清楚的是,这四座全是零功率临界。零功率临界证明的是"链式反应能自持",不产生有意义的电力。辐射工业自己的话说得很直:"光是达到临界不产生任何有意义的功率。" 谁排在功率台阶后面,谁没排,是两件事。
四、第三道闸门:许可——想办法把总统从流程里拿出去
许可这道门之所以关键,是因为裂变电源有一个特殊到近乎矛盾的发射要求:发射和着陆期间不能临界,落地之后才远程启动。
这看上去像个安全细节,其实是整个许可策略的地基。NSPM-20 的三级分类,判据是"事故导致公众受照的概率",而一套在发射段根本不会临界的系统,其事故情景里放射性释放量天然小一个量级。美国这条线的公开描述里就明写了这一条:系统在发射和着陆期间保持非放射性状态,落月并可移动到与未来居住区保持安全距离的位置之后,才由地面遥控开启。加上堆体和屏蔽本来就不轻,还有一条路是就地用月壤堆起来当补充屏蔽——洛马那条线在合作方分工里就提到过用月壤屏蔽的思路。
许可这道门 2026 年还多了个"第一次":有商业载荷走通了这条路。 迈阿密的城市实验室公司(City Labs)做了一颗叫 BOHR 的立方星,用的是氚的贝塔伏特电池,也就是让氚衰变放出的电子直接打在半导体的 PN 结上——原理像太阳能电池,只不过光源被封装在器件里。氚半衰期 12.3 年,公司说设计寿命超过 20 年。
它 2026 年 7 月 7 日由猎鹰 9 号在范登堡发射,搭的是"运输者-17"拼单任务。真正重要的是流程:联邦航空管理局在 2025 年 9 月 30 日给了它载荷许可,桑迪亚国家实验室独立复核了安全分析。 这是第一次有商业载荷走完 NSPM-20 那条通道。
当然,贝塔伏特电池和裂变堆不是一回事——没有链式反应,没有临界,就没有临界危险分析里最重的那部分。但通道走通了这件事本身有示范价值:FAA 的咨询通告 AC 450.45-1(2023 年 10 月 20 日发布)里那条申请人必须证明什么的路径,是可以走完的。
这门是五道门里唯一一门在 2026 年明显开得更大的,而且它开得几乎不需要新物理。 问题是它只对"总活度小、或落在低浓铀一级"的东西有用。月球堆正好落在二级——需要机构间评审,不需要总统签字。这条路是设计好的。
五、第四道闸门:把热扔掉——散热器才是那件最大的东西
在地球上建核电站,选址的第一个条件是靠水。月球上没有水,没有空气,唯一的散热方式是把热辐射出去。这条约束有多硬,看一个数字就知道:散热器通常是空间核电源里体积最大、质量也最大的子系统之一。(这是新墨西哥大学空间与核动力研究所的说法,他们在美国航空航天局前沿创新一期项目里专门做轻量化散热板。)
为什么它这么大,算一下量级就明白了。热机把热变成电,效率最多三成上下。一台 100 千瓦电的堆,意味着要有 300 千瓦左右的热得从散热板扔出去。辐射散热靠的是温度的四次方,所以温度高一点、板子小很多;但堆芯、屏蔽、结构件扛不住太高的温度。这两头一夹,板子的面积就被卡住了。
中国航天科工集团二院研究员杨宇光把这件事讲得最清楚:地面上很多核反应堆建在有水的地方,是为了散热和降温;在月球上只能靠很大面积的辐射散热器,这不但增加成本,还提高技术难度。
这道门的难点不在有没有方案,在于"轻"这件事已经接近极限。 用比功率(每千瓦电要带多少公斤)来量:
| 系统 | 电功率 | 总质量 | 每千瓦电质量 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| Kilopower / KRUSTY | 1 kWe | 400 kg | 400 kg/kWe | 2018 年地面试验 |
| FSP 早期基线(2010) | 40 kWe | 5,800 kg | 145 kg/kWe | 非核系统试验完成 |
| NASA/DOE 参考设计(2020 年代) | 40 kWe | 约 10,000 kg | 250–270 kg/kW | 政府参考设计 |
| Prometheus / JIMO | 200 kWe | 6,600 kg | 33 kg/kWe | 2005 年取消,从未造出 |
这张表里最扎眼的是第三行。2010 年那版 40 千瓦方案是 145 公斤每千瓦,2020 年代这版参考设计反而变成 250 到 270 公斤每千瓦——同一档功率,比功率倒退了将近一倍。 这不是技术退步,是要求变严了:寿命从 8 年拉到 10 年,安全冗余加厚,屏蔽和散热都加了,指标就往下走。而第四行的 33 公斤每千瓦是个 200 千瓦的方案,它好看是因为它大——堆越大,屏蔽和系统件被摊薄,比功率越高。
这条规律是理解"为什么要上大功率"的唯一硬理由。中文一篇空间堆综述里给过一张等效比功率表(单位瓦每公斤):太阳能加锂电池 0.3;太阳能加燃料电池 0.6;同位素电池 5;10 千瓦堆电源 3;40 千瓦堆电源 8;100 千瓦堆电源 15;500 千瓦堆电源 40。
注意里面那个反常识的地方:同位素电池的比功率(5)比 10 千瓦小堆(3)还高。 也就是说,功率小到一定程度,裂变堆在质量上并不比放射性同位素电池占优。裂变堆真正赢在两点,一是"够大才划算",二是"不看天"。用月夜比能量来看更直观:太阳能加蓄电池这个组合要撑过月夜,比能量只有 94 瓦时每公斤;换成 10 千瓦的月面堆电源是 1,180;40 千瓦的到 1,416 至 2,360。差一个数量级。
所以在月面上,"堆要不要做大"不是一个偏好问题,是比功率逼出来的。 洛马那份立场文件里主张先上 5 到 10 千瓦、再上 25 到 50 千瓦,反对直接做 100 千瓦——但同一份文件也承认,比功率的账要往大功率走。这个矛盾,就是第五道门的引子。
至于散热板本身能做到多轻,目前最新的公开数字来自新墨西哥大学那个项目:铯热管加可折叠板,面密度 2.97 到 3.0 公斤每平方米,比散热功率约 3.8 到 4.0 千瓦每公斤,可以在月面撑十年以上。这是实验室阶段的设计数据,不是飞行件。同一所大学的埃尔-根克在 2023 年 ASCEND 会议上专门讨论过这类轻量化散热模块的设计与分析。
这门 2026 年基本没动。 它不靠政策开,也不靠钱开,它靠材料。
六、第五道闸门:钱和日历——100 千瓦是怎么缩回 20 千瓦的
前面四道门都能用工程和条文来解释,第五道门只有一样东西:需求到底是多少。而恰恰是这个数字,在十四个月里改了三遍。
| 时间 | 文件或说法 | 功率指标 | 其他条件 |
|---|---|---|---|
| 2022 年 | 三份各 500 万美元概念合同 | 40 kWe,10 年 | 不超过 6 吨,折起来塞进直径 4 米、长 6 米的圆柱,1 公里处每年不超过 5 雷姆 |
| 2025 年 7 月 | NASA 备忘录 / 代理局长指令 | 至少 100 kWe | 质量上限提到 15 吨,必须用 HALEU,2030 财年一季度 |
| 2026 年 1 月 13 日 | NASA 与 DOE 谅解备忘录 | 官方口径仍写 40 kWe、连续运行一年以上 | 定名 LR-1,2030 年发射就绪 |
| 2026 年 4 月 14 日 | OSTP《美国空间核能国家倡议》 | 下限至少 20 kWe,2027 年 4 月前选定不超过两个堆型 | 在轨寿命至少 3 年、月面至少 5 年;其中至少一个要能扩展到 100 kWe |
| 2026 年 7 月 15 日 | NASA TechPort 项目页更新 | 工程飞行单元至少 10 kWe | 另一处项目页仍写 40 千瓦级 |
| 2026 年 8 月 30 日 | SPARC 草案招标,LR-1 第一阶段任务单 | 20 kWe 月面飞行系统 | 第一阶段只做到硬件版初步设计评审 |
同一个项目,五个不同数字。这不是谁写错了,是同一份工作在走过不同概念阶段时指标本来就会漂。但漂的幅度值得看清楚:40 上到 100,再落回 20。
那个 100 千瓦是哪来的? 出自 2025 年 7 月那份备忘录,另有一位 NASA 代理局长的加速指令跟着把月球堆需求从 40 千瓦提到 100 千瓦、质量上限从 6 吨放到 15 吨。这一版还带了一句政治意味很浓的话:警告对手国可能"宣布禁区"限制美国的月球行动。
那个 20 千瓦又是什么? 是 2026 年 4 月行政层面的正式指令给出的下限,也是 2026 年 8 月招标文件里 LR-1 的实际功率。它和洛马自己的路线对得上——洛马公开说起步做 20 千瓦级,之后再扩到 100 千瓦。它甚至和中国那边的早期估计也对得上:一份中文综述引用的中国空间技术研究院总体设计部 2022 年的估计,月球科研站初期电力需求正是 20 千瓦。
所以真实的近期数字是 20 千瓦左右,100 千瓦是政治口号。 有意思的是,美国自己的承包商把这话说出来了。洛马在 2026 年那份官方文章里写:"从更大的电源起步——比如 100 千瓦——会增加项目风险,并提供超出当前规划月球基础设施所需的电力。" 洛马的空间核项目业务战略负责人克里·蒂蒙斯补充说,做 100 千瓦的月球和火星用堆"不只是把小设计放大",还得掌握更高温的布雷顿循环和热管理,这需要新的高温材料。说这话的人,正是当年拿了那份概念合同的承包商之一。
这道门 2026 年的真实状态,写在招标文件的字缝里。 2026 年 8 月 30 日,NASA 格伦研究中心放出了一份叫 SPARC 的草案招标——全称是空间动力与反应堆能力,编号 80GRC026R0009,是一份多奖项的不定期交付/不定量合同,履约期写的是 2027 年 4 月 15 日到 2031 年 12 月 31 日。第一份任务单(招标文件里叫"可授标样本任务单")指的不是火星那台 SR-1,而是月球那台 LR-1。
关键在这句:第一阶段的工作说明书,目标定为"通过硬件驱动的初步设计评审",不是交付一台能运行的月球反应堆。
初步设计评审是什么。它是设计阶段的一个关卡,评审完你手上有一份通过审查的图纸和一套指标。它离机器还隔着详细设计、采购、制造、集成、测试、试验。一份 2027 年 4 月才开始、2031 年底结束的合同框架,第一份任务单只买图纸评审——而月球堆的目标日期是 2030 年。
这中间的时间账,怎么算都要挤。
一位参与过类似评估的人给过一个尺子。爱达荷国家实验室那份关于空间核动力追赶的报告(前 NASA 官员巴维亚·拉尔是作者之一)估计,开发并演示这样一套系统大约需要 30 亿美元、最多五年。而 2026 年那份采购,终版招标计划在 2026 年 11 月 15 日前后、订单期 2027 年 4 月才开始。
这道门不但没开,门框还在往旁边挪。
七、美国这条路:先飞一个小的,再谈月面
美国把两件事捆在一起推:一台上火星的,一台上月球的。捆的方式很直接——先飞小的,用小的换经验,再用经验换大的。
火星那台叫 SR-1 Freedom。 2026 年 3 月 24 日由 NASA 局长贾里德·艾萨克曼在一个叫"点火"的活动上发布,2028 年 12 月发射。堆功率 20 千瓦电级,燃料是 HALEU 的二氧化铀,热管传热,碳化硼屏蔽,配先进闭式布雷顿循环发电,电推进系统最高 48 千瓦。飞船的机体直接改装自原为月球门户空间站造的电力与推进模块——门户在 2026 年初取消,模块转手给了火星任务。任务成本超过 20 亿美元,分年度的计划是 2026 财年 6.4 亿、2027 财年 8.9 亿、2028 财年 4.15 亿、2029 财年 1.8 亿美元,不含名为 SkyFall 的三架直升机载荷。2026 年 6 月起主要设计研制,2028 年 1 到 10 月总装测试。
月球那台叫 LR-1。 2026 年 1 月 NASA 与能源部签谅解备忘录,把"开发、装料、授权并准备好在 2030 年发射"写进同一句话。NASA 自己那份 2026 年 3 月的幻灯片把两件事的关系画成了一条链:SR-1 先飞,交出去的东西包括"反应堆与功率转换的地面与飞行数据、监管与发射批准的先例、集成知识、被激活的工业基础、以及试验集成发射的基础设施";然后 LR-1 才"重新开放"——重新开放的东西包括反应堆与功率转换的设计权衡、表面散热架构、着陆载荷与月尘耐受与表面作业、以及配套系统的优化。
"重新开放"这四个字很关键。 它意味着 2022 年那三份概念合同、2025 年完成的第一阶段研究,到了 LR-1 这里不作数了,要重新竞争。洛马、西屋、IX(直觉机器与 X-energy 的合资)三家当年各拿了 500 万美元做概念,2026 年 2 月完成第一阶段研究,然后等来的是一份新招标。招标文件甚至保留了"授予零个、一个或多个奖项"的权利。
还有一处空白,比任何指标都值得注意。 SR-1 那台反应堆,至今没有公开的中标方。飞船机体有了(直觉机器收购的 Lanteris 造的)、主推力器交付了(L3Harris 的喷气火箭达因 2025 年 8 月 7 日交了三台 12 千瓦的先进电推进推力器)、燃料有能源部的承诺了(2026 年 7 月 23 日有条件承诺供 HALEU),唯独这台任务名字里的反应堆,NASA 说自己当总集成。有一份独立分析把公开记录查到了 2026 年 9 月 16 日,结论是没有找到任何 SR-1 专用的招标、中标或下选公告——这是一条"没找到"的负面证据,份量比正面证据轻,但它跟另一个事实吻合:NASA 在 2026 年 5 月 22 日指令编制、覆盖采购策略的 60 天综合项目计划,至今没有公开。而那台反应堆的具体中标方,就是最可能改变整张图的那个事件。
这也说明一件事:SPARC 那份招标是给 LR-1 的,不是给 SR-1 的。 用一份月球堆的采购去替火星堆找承包商,逻辑上说不通,所以那份采购大概率还要再来一轮。
八、中俄这条路:合同签了,火箭还没有
从纸面上看,中俄这边的进度反而更整齐。
时间线是这样的:2021 年 3 月,中俄政府间签了共建国际月球科研站的谅解备忘录;2024 年 3 月 3 日,时任俄罗斯航天集团总经理鲍里索夫说两国计划在 2033 到 2035 年间把一座核电站送上月球并部署;2025 年 5 月 8 日,俄罗斯航天集团与中国国家航天局签了共建月球核电站的合作备忘录;2025 年 12 月,俄罗斯航天集团与拉沃奇金科研生产联合体签了国家合同,工期 2025 到 2036 年,参与方还包括俄罗斯国家原子能集团和库尔恰托夫研究所;2026 年初,场地踏勘完成。
三次任务:2033、2034、2035,前两次送支持和基础设施,能源模块 2035 年运达,2036 年前整体投运。月球系列的其他任务也重新排了:月球-26 轨道器推到 2028 年,月球-27A 去南极 2029 年,月球-27B 去北极 2030 年,月球-28 采样返回 2034 年,月球-30 是最复杂的一个,在 2030 年代,和"航天"国家项目与"原子"联邦项目在工作上有重叠,其中就包含这座小堆。
反应堆本身叫 Selena,这件事的公开信息比美方少,但关键几条是清楚的。 库尔恰托夫研究所所长科瓦尔丘克 2026 年 1 月 3 日在塔斯社访谈里说,该所已开始为未来月球基地研制 Selena 核电站。它的技术基础是 Elena-AM——库尔恰托夫所为雅库特研制的地面小功率核电站;两者的关键差别是 Selena 用液态金属冷却,具体是铅铋合金。这个选择不需要高压,系统更简单、可靠性更高。还有一条更值得注意:Selena 没有涡轮,也没有其他转动部件,发电靠热电或热离子直接转换。
这条技术路线和美方是两条。美方的 LR-1 公开描述反复强调闭式布雷顿循环,也就是要有气体涡轮;洛马也在推布雷顿,理由是 50 千瓦以上效率比斯特林高。俄方选的是没有转动部件的静态转换,代价是效率低。 前者赌效率,后者赌寿命和可靠性——在一个没人能上去修的表面上,这个取舍方向是可以理解的。
功率数字则要特别小心。2024 年 8 月,俄罗斯核工程研究院(NIKIET)科学主任、前核能部长叶夫根尼·阿达莫夫做过一次 Selena 的发布,说项目是分阶段的:第一阶段整站质量约 1.5 吨、电功率 3 到 5 千瓦;远期把装置质量做到 12 吨、功率做到 500 千瓦。2026 年 3 月 19 日同一天,库尔恰托夫所的科瓦尔丘克说俄罗斯可能五到七年内在月球建成核电站,俄罗斯国家原子能集团首席执行官阿列克谢·利哈乔夫在另一个研讨会上说,这座月球核电站的装机容量至少 5 千瓦,使用寿命可达 10 年。
把这三组数字摆在一起:首台机组是 5 千瓦级,远期目标 500 千瓦级,而西方一些报道里出现的"1.5 兆瓦"找不到任何官方出处。 这个 300 倍的差距,是这一轮公开材料里最大的一个数字问题,后面纠错表里会单独列。
这道门在这条路上卡在两处,都不在反应堆。 第一处是火箭。拉沃奇金总经理瓦西里·马尔芬说,这个项目需要能把 100 吨送上低地轨道的超重型火箭。俄罗斯航天集团总经理德米特里·巴卡诺夫在同一个会上说,集团目前没有研制这种火箭的计划;马尔芬的回答是中国在为这个项目研制超重型火箭。第二处是俄罗斯自己的月球着陆记录:2023 年 8 月月球-25 在落月前的降轨机动里发动机烧了 127 秒而不是计划的 84 秒,原因是一台加速度计因为指令优先级冲突没被激活,飞控单元收不到数据、没能按时关机,探测器撞在月面上。四次任务排下来,2033 年那次是这套方案的第一次实飞验证。
马尔芬自己对这个项目的评价是:"这大概是目前最难的一项工作,不确定度很高,技术和工程成熟度很低。"
九、中国自己那台:设计跑到台架前面去了
这里要把两件事分开:中俄合建的月球核电站,和中国自己做的月面裂变电源方案,是两个不同的项目。 英文和中文的二手材料把它们揉成一句,是这一轮比较普遍的一处混淆。
中国这部分的公开成果,最完整的一条来自中国原子能科学研究院(中核集团)。时运达、赵守智、孙征、胡彬和、袁晓明、杨睿六人在《原子能科学技术》上发表的方案,对标的是美国那套裂变表面电源:净电功率 40 千瓦、寿命 10 年。技术上有三个关键选择:
- 慢化剂用氢化钇(YH₁.₈)。 论文的比较对象是几种常用的金属氢化物,选它的理由是在高温下的氢饱和蒸气压比早期的氢化锆低三到四个数量级,氢泄漏速率更低——这是把空间堆寿命做长的核心难题之一。
- 燃料用环形元件。 内外双面冷却、双面慢化,可以减小固体慢化剂带来的正温度效应,同时提高热工安全裕量。堆芯结构借鉴了苏联的 TOPAZ-II。
- 结果是铀-235 装量只要 18.463 公斤,论文里对比美国那套方案用的是它的四分之一。
配套设计还包括 NaK-78 液态金属双冷却通道(堆芯温度控制在 600 摄氏度以下)、三根碳化硼安全棒加八个旋转控制鼓的冗余停堆。
另一条标志性的成果是中科院合肥物质科学研究院、中国科学技术大学的吴宜灿团队牵头的兆瓦级锂冷空间核反应堆电源,属国家重点研发计划,2019 年立项、40 多家单位参与,2022 年 8 月 25 日通过科技部综合绩效评价。这是空间核反应堆领域的第一个国家重点研发计划项目。成果以综述论文形式发表于《中国科学:技术科学》2024 年,署名 23 人,吴宜灿是第一作者。
系统层面,清华大学的吉宇、毛晨瑞等人做了核热推进系统分析程序 PANES 及其瞬态版本。
还有一份 2025 年的综述值得单列,因为它是这一轮里中国方面最全面的一张地图:《空间堆技术发展分析与展望》,赵守智、解家春、吕征、高峰、安伟健、侯丞、霍红磊七人执笔,单位是中国原子能科学研究院和中国空间技术研究院——一个做堆、一个做星,两家合写。注意赵守智同时是那份月球基地堆芯方案的通讯作者,也就是说中国这边的"堆"和"星"两条线,是同一批人在接。
这道门卡在哪儿,说清楚也很简单:中国目前没有任何空间核反应堆的入轨运行记录。 深空能源的主力还是同位素电池(嫦娥三号、四号)。地面核试验设施这一条,中国运载火箭技术研究院 2026 年的论文里自己在呼吁补建。前两类工作——设计、程序、甚至非核集成样机——都跑到前面去了,缺的是台架。
一个侧面的信号:2026 年中国航天大会设了"空间核动力研发与应用"专题,征稿方向从航天器总体设计、空间核反应堆与同位素电源、先进空间热电转换、热推进,一直到空间核安全与政策法规、空间核聚变。学科盘子已经铺开,缺的是日历。
十、欧洲:从材料那一头切进去
欧洲没有走"自己造一台堆带上去"这条路,走的是另一条:从材料和部件切进去。
2025 年 9 月,法国的法马通(Framatome)和意大利国家新技术、能源与可持续经济发展局(ENEA)签了谅解备忘录,研究为未来月球定居点供能的先进核反应堆技术方案,三块内容:反应堆所需燃料(兼顾效率与安全)、能承受空间极端条件的新材料、反应堆部件的增材制造。更早一点,2024 年 12 月还报道过意大利航天局有一个叫 Selene 的项目,第一阶段做月面反应堆的可行性研究。
英国的罗尔斯·罗伊斯在与 NASA 合作开发功率转换器,可以用在月球基地上。英国航天局空间探索负责人马修·库克说了一句很适合作为这整件事的注脚:"把核反应堆送上月球,是我们这个时代最伟大的工程挑战之一。"
这条路的价值不在快,在不用处理燃料和许可那两道门。 如果你不打算自己发射一座堆,就不需要过 NSPM-20,也不需要抢 HALEU 产能。你只需要在材料上做到别人做不到的指标。这是一条绕开闸门的路,但绕开的是前面三道,第五道——钱和日历——它照样要过。
十一、把三张日历并在一起看
现在把三条路上的关键日期画在一根时间轴上。下面这张图用的是各自的公开计划日期,不是我推测的。
```2026 2027 2028 2029 2030 2031 2033 2034 2035 2036| | | | | | | | | |美国 +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+SPARC 终版招标约 2026-11,订单期 2027-04 起,2031-12 止SR-1 发射 2028-12 / LR-1 落月 2030 / 军用中功率堆 2031
中俄 +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+月球-26 2028 / 月球-27A 2029 / 月球-27B 2030支持与部署任务 2033、2034、2035 / 2036 年前建成
中国 +-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+-------+嫦娥八号 2028 / 载人登月 2030 前后ILRS 基本型 2028 年前 / ILRS 完善型 2040 年前```
三条线放在一起,能看出三件不同的事。
第一,美国的时间表最紧,而它第一步买的东西最轻。 SR-1 要从现在到 2028 年 12 月把一台没人公开认领的反应堆做完,两年零三个月。LR-1 更紧,2027 年 4 月订单期开始、2030 年落月,中间要过详细设计、制造、集成、测试、发射批准,而第一份任务单签发时只到初步设计评审。
第二,中俄的时间表松得多,松的原因不是准备得更充分。 2033 年才第一次实飞,中间隔着 2028 年月球-26 和两次月球-27。俄罗斯自己承认"不确定度很高、成熟度很低",而且缺能把 100 吨送上轨道的火箭。时间松,是因为起点低。
第三,两条线上真正的对标点不在反应堆,在月球南极的地皮。 两边都想在月球南极圈地。美国那份 2025 年 7 月的加速指令里警告过对手国可能宣布"禁区";反过来,《阿尔忒弥斯协定》框架下美方也计划用反应堆的存在来主张一个"安全区"。《外层空间条约》写的是外层空间不得由任何国家以主张主权、使用或占领、或任何其他方式据为己有——所以把反应堆周围圈起来这件事在法律上怎么定性,目前没有答案。
也就是说,这五道门之外还有一个第六个变量:谁先落地。 它不是技术门,但它在给所有技术门加时间压力——而这个压力正是 100 千瓦这个数字的来源。
十二、哪些说法是错的
下面这些是这一轮公开材料里反复出现、而且反复被抄错的条目。凡是标"无官方出处"的,建议不要引用。
| # | 常见说法 | 实际情况 | 依据 |
|---|---|---|---|
| 1 | 中俄要在月球建 1.5 兆瓦核反应堆 | 找不到官方出处。俄方口径是首台机组至少 5 千瓦(利哈乔夫,2026-03-19),远期目标 500 千瓦(阿达莫夫,2024-08) | 俄方官方表述与 NIKIET 发布 |
| 2 | 俄罗斯航天集团总经理是德米特里·巴拉诺夫 | 2025 年 2 月起是德米特里·巴卡诺夫(Dmitry Bakanov)。英国《核工程国际》一篇报道写成 Baranov,是拼写错误 | Roscosmos 官方表述与多家媒体 |
| 3 | 俄罗斯的 Selena 与意大利的 Selene 是同一件事 | 一个是俄文、一个是意大利文,一个是月面核电站、一个是意大利航天局的月面反应堆可行性研究 | 塔斯社与意大利方面报道 |
| 4 | Selena 基于"Elena"小型核电站 | 基于 Elena-AM,是库尔恰托夫所为雅库特研制的地面小功率核电站。而且 Selena 用铅铋冷却、无涡轮无转动部件,靠热电或热离子直接转换 | 库尔恰托夫所与 NIKIET 表述 |
| 5 | 中国那套环形燃料加氢化钇设计是中俄合建月球核电站的方案 | 是中国原子能科学研究院自己的月面电源堆芯方案,对标美国 FSP,与俄方 Selena 无关 | 论文署名单位为中国原子能科学研究院 |
| 6 | 40 千瓦、6 吨、4×6 米、1 公里处每年 5 雷姆是中国的"月面裂变反应堆电源项目"指标 | 这是美国 FSP 的公开指标。中文报刊介绍这一话题时引用的"公告信息"指的是美方公告 | NASA 与 DOE 公开文件 |
| 7 | 月球堆的目标一直是 100 千瓦 | 100 千瓦出自 2025 年 7 月备忘录;2026 年 4 月的正式指令下限是至少 20 千瓦;2026 年 8 月招标文件写的是 20 千瓦级 | OSTP 备忘录与 SPARC 招标文件 |
| 8 | 月夜是 14 天整 | 约 14 个地球日;NASA 口径是"超过 14 个地球日",极区附近更长。月球昼夜周期约 29.5 天 | NASA 公开表述 |
| 9 | KRUSTY 验证了 40 千瓦级电源 | KRUSTY 是 1 千瓦电级、13 千瓦热、3 千瓦电的地面试验,比功率 400 公斤每千瓦;40 千瓦是 FSP 的档位,不是它 | 期刊论文与 NASA 资料 |
| 10 | DRACO 与 SR-1 是同类项目,经验可以直接搬 | DRACO 是核热推进,工质直接加热;SR-1 是核电推进,先发电再驱动离子推力器。两种机器 | 项目公开描述 |
| 11 | 美国 60 年来第一次把核装置送上天 | 2026 年 7 月 7 日已有核动力卫星在轨(City Labs 的 BOHR),但那是氚贝塔伏特衰变电池,不是裂变堆。说"裂变堆"才准确 | City Labs 与 FAA 许可记录 |
| 12 | DOME 的全称是 Demonstration and Operation of Microreactor Experiments | 正式名称是 Demonstration of Microreactor Experiments。改建自实验增殖堆二号安全壳,可做最大 20 兆瓦热功率试验 | 爱达荷国家实验室与国家反应堆创新中心 |
| 13 | 达到临界就等于能发电 | 2026 年 6 月连续达临界的几座都是零功率临界,只证明链式反应能自持。辐射工业自己的表述是"光是达到临界不产生任何有意义的功率" | 能源部 Fact Sheet 与公司公告 |
| 14 | HALEU 是技术上的先进选择 | 它同时是许可上的选择:HALEU 落在"低浓铀"定义(上限 20%)内,使系统停在二级;换成高浓铀就自动升到三级,需要总统签字 | NSPM-20 与 FAA AC 450.45-1 |
| 15 | 能源部 9 亿美元一给,HALEU 就有货了 | 订单 2026 年 1 月授出、6 月 30 日正式签约,但 12 吨每年的新产能 2029 年才上线;此前只能靠旧示范合同攒下的余量 | Centrus 与能源部公告 |
| 16 | NASA 的裂变表面电源一直归空间技术任务局管 | 早期挂在空间技术任务局的技术演示任务下,后来改由探索系统开发任务局的月球到火星项目出资 | NASA FSP 项目页 |
| 17 | 1992 年联合国原则与美国现在的做法方向一致 | 1992 年原则规定空间核反应堆只能使用高浓铀-235,与美国推 HALEU 的方向相反。美方的解释是原则之外还有《安全框架》,允许按知识进步提升安全 | 1992 年联合国原则与 NASA 就 NSPM-20 的说明 |
参考文献
本列表按主题分组编号,不按正文顺序排列。本篇正文不设 [N] 式标注,凡有具体论断处,作者、机构、文件名称、编号与日期一律就地写出;下列条目是这些出处的汇总索引。
一、反应堆电源的工程与物理
- D. I. Poston, M. A. Gibson, T. Godfroy, P. R. McClure, "KRUSTY Reactor Design", *Nuclear Technology* 206(sup1) (2020), DOI 10.1080/00295450.2020.1725382。署名单位:洛斯阿拉莫斯国家实验室;NASA 格伦研究中心;NASA 马歇尔航天飞行中心。
- M. S. El-Genk, "Space nuclear reactor power system concepts with static and dynamic energy conversion", *Energy Conversion and Management* 49, 402–411 (2008), DOI 10.1016/j.enconman.2007.10.014。署名单位:新墨西哥大学。
- M. S. El-Genk, "Design and Analyses of Lightweight Radiator Module for Nuclear Reactor Lunar Surface Power", ASCEND 2023, DOI 10.2514/6.2023-4690。署名单位:新墨西哥大学。
- J. M. Tournier, M. S. El-Genk, "Liquid Metal Heat Pipes Radiator for Space Nuclear Reactor Power Systems", 3rd International Energy Conversion Engineering Conference (2005), DOI 10.2514/6.2005-5701。
- L. Mason, L. Kaldon, S. Corbisiero, D. V. Rao, "Key Design Trades for a Near-term Lunar Fission Surface Power System", Nuclear and Emerging Technologies for Space (NETS 2025), 70–80, DOI 10.13182/xyz-48225。
- C. Barth, D. Pike, "Lunar Power Transmission for Fission Surface Power", Nuclear and Emerging Technologies for Space (NETS-2022), 528–534, DOI 10.13182/nets22-38744。
- "Fission Surface Power—A Conceptual 350-kW(thermal) Microreactor Designed for Lunar Power Around SpaceX Falcon Heavy Mass", *Nuclear Technology* 211 (2024), DOI 10.1080/00295450.2024.2423144。
- 新墨西哥大学空间与核动力研究所(UNM-ISNPS),"Ultra-Light Heat Rejection Radiator Heat Pipe Module and Panel for Lunar Fission Surface Power and Space Reactor Power Systems",UNM Rainforest Innovations 技术条目 2026-041,NASA 前沿创新一期项目。数值:面密度 2.97–3.0 kg/m²,比散热功率约 3.8–4.0 kW/kg。
二、中文期刊与综述
- 赵守智、解家春、吕征、高峰、安伟健、侯丞、霍红磊,《空间堆技术发展分析与展望》,《原子能科学技术》网络优先出版 (2025), DOI 10.7538/yzk.2025.youxian.0586。署名单位:中国原子能科学研究院(北京 102413);中国空间技术研究院(北京 100094)。中图分类号 TL99, 2025-09-20 网络首发。
- 时运达、赵守智、孙征、胡彬和、袁晓明、杨睿,《基于环形燃料的月球基地用长寿期核电源堆芯物理方案研究》,《原子能科学技术》59(1), 1–13 (2025), DOI 10.7538/yzk.2024.youxian.0797。署名单位:中国原子能科学研究院核工程设计研究所;中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所。关键数值:净电功率 40 kW、寿期 10 年、慢化剂 YH₁.₈、铀-235 装量 18.463 kg。
- 郑文俊、张悦、牛厂磊,《我国钚-238 同位素电源在月球科研站的应用展望》,《同位素》2026 年第 2 期, 192–198, DOI 10.7538/tws.2025.youxian.057。署名单位:中国核工业集团有限公司(北京 100045);中国原子能科学研究院(北京 102413)。
- 吴宜灿、刘超、金鸣、陈建伟、张勇、吴庆生等(共 23 人),《兆瓦级锂冷空间核反应堆电源方案设计与研发进展》,*中国科学:技术科学* 54(3), 365–376 (2024), DOI 10.1360/SST-2023-0202。
- 夏彦、朱凯博、孙韶蕾、魏志勇,《月面科研站核反应堆电源系统发展现状》,《原子能科学技术》58(S2), 404–423 (2024), DOI 10.7538/yzk.2024.youxian.0406。署名单位:北京空间飞行器总体设计部(北京 100094);南京航空航天大学航天学院(南京 210016)。基金:国家重点研发计划 2020YFB1901800。该文表 1 汇总了各时期月球科研站电力需求估计,其中中国空间技术研究院总体设计部(刘亦宏等,2022)的初期估计为 20 kW,NASA 探索系统架构研究(Kerslake,2005)的初期估计为 20–100 kW、标称 50 kW。
三、美国官方文件与项目文件
- NASA 与 DOE,《U.S. Department of Energy and NASA to Develop Lunar Surface Reactor by 2030》,能源部新闻稿,2026 年 1 月 13 日(签字仪式 1 月 8 日于能源部总部)。内容:开发、装料、授权并准备月球表面反应堆,2030 年发射;定名 Lunar Reactor-1(LR-1)。
- NASA,《America Underway in Space on Nuclear Power: Closing a 60-Year Gap in American Space Nuclear Power》,2026 年 3 月。内容:SR-1 关键系统一览(大于 20 kWe 反应堆、HALEU 二氧化铀燃料、热管传热、碳化硼屏蔽、先进闭式布雷顿循环、最高 48 kW 电推进);SR-1 为 LR-1 提供的数据与先例清单;LR-1 重新开放的设计权衡清单。
- NASA 格伦研究中心,《Space Power and Reactor Capabilities (SPARC) Draft Request for Proposals》,招标编号 80GRC026R0009,2026 年 8 月 30 日前后发布。内容:多奖项不定期交付/不定量合同;履约期 2027-04-15 至 2031-12-31;可授标样本任务单对应 LR-1 第一阶段,目标为通过硬件驱动的初步设计评审;20 kWe 月面飞行系统;工业日 2026-09-14(克利夫兰);草案回应截止 2026-09-28;终版招标计划 2026-11-15 前后。
- NASA,《NASA Seeks Industry Feedback on Fission Surface Power》(2025 年 8 月 21 日更正目标日期;2025 年 8 月 29 日首版《伙伴关系建议公告》草案;2025 年 9 月 9 日工业日;2025 年 12 月 5 日第二版草案,明确由载人着陆系统项目提供发射与着陆服务)。内容:目标为至少 100 千瓦电、闭式布雷顿循环;项目经理 Steve Sinacore;由格伦研究中心管理。
- NASA 裂变表面电源项目页(Fission Surface Power, 探索系统开发任务局)。内容:与 DOE 及产业界合作设计、制造并试验 40 千瓦级裂变电源,2030 年代初在月球运行;由格伦研究中心管理;资金来自探索系统开发任务局月球到火星项目;血统包括 SNAP-10A 与 Kilopower。
- NASA NextSTEP-3 广泛机构公告附录 A《Lunar Enabling Infrastructure Accelerator》,2026 年 9 月 8 日发布。五个方向:垂直太阳能阵列、月壤原位制氧、放射性同位素斯特林发电机、在轨先进制造、纳米材料。放射性同位素斯特林发电机指标:50–150 We 直流、真空环境、效率不低于 20%、比功率 1 W/kg、设计寿命 5 年;相比现役放射性同位素电源可减少三到四倍燃料。项目回应截止 2026 年 10 月 8 日。NASA 先进研究与技术处处长 Greg Stover 表述。
- NASA,《Power and Energy for the Lunar Surface》,NTRS 报告 20220005893。内容:政府参考设计指标(40 kWe、10 年、约 10,000 kg、250–270 kg/kW、四组 6 kWe 斯特林对、钠热管、1–3 公里输电、标称热功率 250 kWth)。
- L. Kaldon, "Overview of NASA Fission Surface Power", Nuclear and Emerging Technologies for Space (NETS-2023), NTRS 报告 20230006731。内容:Prometheus/FSP/Kilopower 三档系统的质量与比功率对照(33 / 145 / 400 kg/kWe)。报告人时任 NASA 格伦研究中心裂变表面电源项目经理。
- 美国能源部,《FACT SHEET: The Golden Era of American Nuclear Energy Has Arrived》,2026 年 7 月 24 日。内容:反应堆试点计划时间线;Mark-0(2026-06-04,爱达荷)、Ward 250(2026-06-18,犹他)、Unity(2026-06-30,爱达荷)、Aalo-X(2026-07-04,爱达荷)四次临界;原目标三座、实际四座。
- 美国能源部,《Reforming Nuclear Reactor Testing at the Department of Energy》行政令(2025 年 5 月)与《Reactor Pilot Program》(2025 年 6 月启动;2025 年 8 月公布 11 个初选项目、10 家公司)。
四、许可与安全
- NSPM-20,《Presidential Memorandum on the Launch of Spacecraft Containing Space Nuclear Systems》,2019 年 8 月 20 日。三级分类判据、安全指南概率阈值、机构间核安全评审委员会(国务院、国防部、能源部、运输部、环境保护局、NASA、核管理委员会)与三级需总统授权的规定。
- 美国联邦航空管理局咨询通告 AC 450.45-1《Launch and Reentry of Space Nuclear Systems》,2023 年 10 月 20 日。内容:三级判据的逐条重述;低浓铀裂变系统落在二级、非低浓铀燃料裂变系统落在三级。
- 联合国大会决议 47/68 附件《Principles Relevant to the Use of Nuclear Power Sources in Outer Space》,1992 年 12 月 14 日。其中规定空间核反应堆只能使用高浓缩铀-235。
- NASA 就 NSPM-20 的说明材料("Updated and Risk-Informed Process for Launching Space Nuclear Systems in the United States",NTRS 报告 20220005341)。内容:1992 年原则与《安全框架》的关系;美国对燃料富集度选择的政策解释。
五、报道与机构资料
- 世界核协会(World Nuclear Association),《Nuclear Reactors and Radioisotopes for Space》专题页。内容:2025 年 12 月行政令与 2026 年 4 月《美国空间核能国家倡议》的要求(2027 年 4 月前选定不超过两个堆型、至少 20 kWe、在轨寿命至少 3 年、月面至少 5 年、至少一个可扩展至 100 kWe、军用中功率堆 2031 年、能源部评估到 2031 年最多四座空间堆的工业基础);2026 年 1 月 NASA 与 DOE 谅解备忘录;SR-1 为 20 kWe、HALEU 燃料、热管加闭式布雷顿。
- Neil Williams, "Nuclear space race: Why the Moon is the next frontier for nuclear energy", *Professional Engineering*(英国机械工程师学会),2026 年。含英国航天局空间探索负责人 Matthew Cook 的表述。
- Telegraph,《Jeff Bezos and the audacious bid to put nuclear reactors on the Moon》,2026 年 1 月 31 日。内容:爱达荷国家实验室报告(巴维亚·拉尔参与撰写)估计约 30 亿美元、最多五年;罗尔斯·罗伊斯与 NASA 合作开发功率转换器;文中"中俄 1.5 兆瓦"一说未见官方出处,本文按纠错表第 1 条处理。
- Nuclear Engineering International,《Russia resets lunar programme》;《NASA Act mandates moon reactor》;《Kaleidos moves to Idaho test facility》。内容:马尔芬关于月球-30 与"航天"国家项目、"原子"联邦项目的表述;100 吨级超重型火箭需求;FSP 从 40 千瓦提到 100 千瓦、质量上限 15 吨、必须用 HALEU;Kaleidos 五阶段试验。注意该刊一篇报道将俄罗斯航天集团总经理误写作"Dmitry Baranov"。
- Interfax,《Russia's lunar power plant to be built by 2036 - Roscosmos》,2025 年 12 月 24 日;RBC 同题报道。内容:2025 年 12 月俄罗斯航天集团与拉沃奇金签国家合同,工期 2025–2036;参与方含俄罗斯国家原子能集团与库尔恰托夫研究所;2033、2034、2035 三次任务。
- 塔斯社与 TAdviser 关于 Selena 的条目:库尔恰托夫研究所所长科瓦尔丘克 2026 年 1 月 3 日访谈;NIKIET 科学主任、前核能部长叶夫根尼·阿达莫夫 2024 年 8 月的发布(一期约 1.5 吨、3–5 kW,远期 12 吨、500 kW);技术基础为 Elena-AM,铅铋冷却,无涡轮与转动部件,热电或热离子直接转换。
- 《观点报》与塔斯社报道(2026 年 3 月 19 日、2026 年 5 月 24 日、2026 年 6 月 26 日):科瓦尔丘克称五到七年内可能建成;俄罗斯国家原子能集团首席执行官阿列克谢·利哈乔夫称首台装机容量至少 5 千瓦、寿命可达 10 年;凯尔迪什研究中心总经理弗拉基米尔·科什拉科夫谈月球核电站数字孪生;已公布法律文件要求 2036 年前建成。
- 美国核学会(ANS)新闻,《eVinci completes cold criticality test at NCERC》,2026 年 8 月 26 日。内容:西屋与洛斯阿拉莫斯、爱达荷国家实验室合作,在内华达国家安全场区的国家临界实验研究中心完成 eVinci 试验堆零功率临界试验;eVinci 商业设计为 5 MWe/15 MWt、换料周期 8 年以上、热管与闭式布雷顿、TRISO 燃料、控制鼓;试验堆为商业设计的五分之一比例。
- 辐射工业公司(Radiant)公告《Kaleidos Has Left the Building》(2026 年 8 月 13 日);Nuclear News Network 与 Nuclear Engineering International 的相关报道。内容:Kaleidos 为 1 MWe 可运输微堆,2026 年 8 月 12 日自加州埃尔塞贡多启运,逾 1,000 英里运抵爱达荷国家实验室 DOME;五阶段试验至 150 小时无人值守连续运行;TRISO 燃料由标准核燃料公司制造;R-50 生产线核管理委员会第 70 部分许可目标 2026 年第四季度、2027 年 1 月投运;2028 年向巴克利太空军基地交付首台商用堆。
- 中国国家核安全局转载报道,《美国启用全球首个先进核微型反应堆试验设施"DOME"》,2026 年 6 月 26 日。内容:DOME 位于爱达荷国家实验室,由国家反应堆创新中心运营,改建自实验增殖堆二号安全壳,穹顶高约 30 米、直径约 24 米,可做最大 20 兆瓦热功率的微型堆试验。
- 城市实验室公司(City Labs)与国家核安全局相关报道:BOHR 立方星为氚贝塔伏特电源(NanoTritium),联邦航空管理局 2025 年 9 月 30 日发放载荷许可,桑迪亚国家实验室独立复核安全分析,2026 年 7 月 7 日由猎鹰 9 号自范登堡发射(运输者-17 拼单任务);氚半衰期 12.3 年,设计寿命超过 20 年。
- 中国核电网转载,《中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光:月球核电站建设的关键布局与风险管控》。杨宇光现任国际宇航联空间运输委员会主席(2024 年 10 月当选)、中国航天科工集团二院研究员。本文引用其对月面散热约束的表述。
- 宁夏日报转载《南方都市报》、央视、《科技日报》综合报道(2024 年 4 月),《多国想上月球建核电站面临散热、核辐射等难题》。该文所述 40 千瓦、6 吨、4 米直径 6 米长、1 公里处每年 5 雷姆等指标,为美国裂变表面电源项目的公开指标。
- 中国宇航学会《2026 年中国航天大会(CSC2026)征文通知(第四轮)》。其中第 4 专题为"空间核动力研发与应用",下设航天器总体设计、空间核反应堆与同位素电源、先进空间热电转换、热推进、空间核辐射防护与计量、空间核安全与政策法规、空间核聚变、新概念空间核动力共八个方向。
- Lockheed Martin,《Fission Surface Power - Endless Power in the Lunar Night》,2026 年。内容:5–10 kW 单元可供电一个居住舱或巡视器充电站、25–50 kW 可服务多个居住舱,从 100 kW 起步"会增加项目风险,并提供超出当前规划月球基础设施所需的电力";洛马聚焦布雷顿循环;建议先在轨部署 10–25 kW 系统作为台阶。引语出自 Bill Pratt(in-space infrastructure 主任)与 Kerry Timmons(核空间项目业务战略负责人)。
- E&E News 关于 NASA 月球核电源的报道。内容:洛马起步瞄准 20 kW 系统、后续扩至 100 kW;机器可能超过 15 公吨;引语出自 William Pratt。