Věda, technologie a úskalí využívání jaderné energie ve vesmíru

USA nedávno oznámily plány v rámci projektu Lunar Fission Surface Power Project na nasazení a malý jaderný reaktor na Měsíci do začátku 30. let 20. století. Mohl by to být první pokus o vytvoření trvalého zdroje jaderné energie mimo oběžnou dráhu Země, což by signalizovalo začátek nové éry ve vesmíru.
I když solární energie může pohánět některé jednoduché aktivity na Měsíci, je omezena dvoutýdenními lunárními nocemi a nedostatkem slunečního světla na pólech. Pro trvalou přítomnost Měsíce a Marsu se tak energetická nezávislost lidí stává kritickým faktorem. To je také důvod, proč je americký lunární jaderný program pozoruhodný.
Příslib jaderné energie
V rozhovorech na toto téma na Zemi se jaderná energie často objevuje jako alternativa, která je kompaktní, hustá a spolehlivá.
Zařízení nazývaná radioizotopové termoelektrické generátory (RTG) poháněly odyseu kosmických lodí Voyager přes sluneční soustavu. Přeměňují teplo uvolněné pomalým rozpadem jader plutonia-238 na elektřinu a jsou imunní vůči prachu a tmě. RTG však produkují pouze několik set wattů elektrické energie, což je dostačující pro přístroje, ale nedostatečné pro lidská stanoviště nebo průmyslové provozy.
Dalším skokem jsou kompaktní štěpné reaktory. Tyto reaktory o velikosti přepravního kontejneru mohou generovat desítky až stovky kilowattů a mohou pohánět podporu života, laboratoře a výrobní jednotky.
Dalším skokem na straně poptávky budou průmyslové operace, jako je využití zdrojů in-situ, které může přeměnit marťanský vodní led na raketové palivo a kyslík, které potřebují více než 1 MW trvalého výkonu. Sluneční světlo samo o sobě nemůže spolehlivě dodat tuto velikost za oběžnou dráhu Země. Právě zde jsou jaderné reaktory atraktivní.
Na Marsu by reaktory pohřbené pod regolitem mohly využít přirozeného stínění k ochraně zařízení a obyvatel před kosmickým zářením a zároveň produkovat velké množství energie. Nápad rozmístit takové reaktory na samotném Měsíci je lukrativní, kde mohou pomáhat udržovat teplá stanoviště pro průzkumníky, zpracovávat led na vodu a raketové palivo a dobíjet baterie pro vozidla povrchové mobility.
Postupný pokrok v jaderné energetice umožnil nové technologie, které byly kdysi omezeny na sci-fi. Kromě RTG nyní existuje jaderný tepelný pohon, kde se pohonná látka zahřívá jaderným rozpadem a vytlačuje se z trysek. Program DRACO v USA otestuje tuto technologii na oběžné dráze Měsíce do roku 2026. Pokud bude fungovat, cesty na Mars by se mohly zkrátit o několik měsíců, což by zkrátilo expozici posádky galaktickému kosmickému záření.
V jaderném elektrickém pohonu elektřina vyrobená v reaktoru ionizuje pohonnou látku a nabízí roky efektivního tahu pro sondy hlubokého vesmíru a nákladní mise.
Právní vakuum
Mezinárodní rámec pro jadernou energii ve vesmíru je založen na zásadách OSN týkajících se využívání zdrojů jaderné energie ve vesmíru z roku 1992 (rezoluce VZ OSN 47/68). Tyto zásady ukládají několik procedurálních a bezpečnostních povinností pro spouštěcí státy pro systémy používané k výrobě elektřiny.
Relevantní jsou zejména tři principy. Č. 3 nařizuje zdroje jaderné energie projektovat a stavět tak, aby zabránily úniku radioaktivních materiálů za normálních i nouzových podmínek. Č. 4 vyžaduje přísné bezpečnostní analýzy před spuštěním, aby se zajistilo, že pravděpodobnost náhodného úniku je přijatelně nízká. Č. 7 je dále v souladu se stávajícími vesmírnými smlouvami tím, že vyžaduje rychlé a jasné nouzové oznámení jakémukoli potenciálně postiženému státu v případě poruchy nebo opětovného vstupu radioaktivních materiálů.

Tento rámec je však omezený. Zásady se týkají pouze RTG a štěpných reaktorů určených pro výrobu elektřiny, nikoli jaderných tepelných/elektrických pohonných systémů. A přestože požadují posouzení bezpečnosti, nestanoví závazné technické normy pro konstrukci reaktoru, provozní limity a likvidaci po skončení životnosti.
Zásadní je, že jako usnesení Valného shromáždění jsou Zásady nezávazné, což znamená, že nabízejí vodítko, ale žádný mechanismus prosazování. To ponechává značné mezery ve správě. Kromě jiných možností mohou státy začít testovat kompaktní štěpné a pohonné reaktory schopné provozu daleko za oběžnou dráhou Země, aniž by byly nuceny řešit bezpečnost.
Kromě těchto principů nabízí Smlouva o kosmickém prostoru, Úmluva o odpovědnosti a Smlouva o nešíření jaderných zbraní dohromady pouze částečné pokrytí. Například, i když jsou všechny posuzovány společně, neexistují žádné závazné protokoly, které by zabránily radioaktivní kontaminaci nebeských těles nebo řídily reaktory odhozené na konci mise.
Bez takových protokolů by jaderná kontaminace mohla nevratně změnit nedotčené mimozemské prostředí dlouho předtím, než je lidstvo plně pochopí. Prvořadé je také napětí mezi bezpečností a mezinárodním přístupem. Jakzvláštní poradce Evropské kosmické agentury pro politické záležitostiKai-Uwe Schrogl poznamenal: „Vytváření ‚bezpečnostních zón‘ kolem jaderných elektráren na nebeských tělesech nesmí vést k národnímu přivlastňování nebo k omezení svobody použití pro jiné aktéry.“
Odpovědná rasa
Jak se lidská přítomnost ve sluneční soustavě rozšiřuje, energie se stane kritickou a zdroje energie se stanou strategickými.
Prozatím, zatímco smlouva o vesmíru zakazuje zemím umisťovat zbraně hromadného ničení na oběžnou dráhu Země, mlčí o jaderném pohonu pro mírové účely. Úmluva o odpovědnosti se zabývá škodami způsobenými vesmírnými objekty, ale není jasná o haváriích jaderných reaktorů v cis-lunárním prostoru nebo mimo něj.
Z těchto důvodů musíme dodatečně aktualizovat právní rámec tak, aby odpovídal technologickým možnostem zemí nebo riskoval nehody, které by mohly mít dlouhodobé následky za hranicemi států. Pokud k takové nehodě skutečně dojde, slibný jaderný úsvit se rychle změní v jaderný soumrak, ne-li v druhou studenou válku.

Okamžik Indie
Indie sama stojí na strategickém inflexním bodě. Silná by mohla být aliance indické organizace pro výzkum vesmíru (ISRO) a ministerstva pro atomovou energii. Vnitrostátně vyvinutý vesmírný reaktor by mohl pohánět lunární operace v trvale zastíněných kráterech, umožnit nepřetržité in-situ využívání zdrojů na Marsu a celkově demonstrovat vedoucí postavení Indie v inovacích v hlubokém vesmíru.
Ale jak v Indii, tak na celém světě musí zodpovědná jaderná budoucnost začít reformou. Zásady OSN z roku 1992 by měly být aktualizovány tak, aby výslovně zahrnovaly pohonné reaktory, stanovily bezpečnostní standardy a definovaly standardy likvidace na konci životnosti. Výbor OSN pro mírové využití vesmíru musí přijmout závazné ekologické protokoly, které budou řídit bezpečné starty, zabránění kontaminaci a likvidaci jaderných systémů. Za tímto účelem by mnohostranný mechanismus dohledu po vzoru Mezinárodní agentury pro atomovou energii mohl certifikovat návrhy, ověřovat shodu a zvyšovat transparentnost.
To znamená, že samotná technologie nemůže zajistit naši budoucnost. Bez koherentního právního a etického rámce by snahy o rozšíření jaderných technologií ve vesmíru mohly ustoupit konfliktu.
Zejména Indie může pomoci tím, že bude prosazovat bezpečné jaderné praktiky, a udělat pro vesmírnou energii to, co kdysi dělala pro nezúčastněnou diplomacii: formovat normy pro multipolární éru vyvážením ambicí a zdrženlivosti.
Shrawani Shagun je výzkumník zaměřující se na udržitelnost životního prostředí a řízení vesmíru.
Publikováno – 2. prosince 2025 06:00 IST



