AktualnościMakroWojsko USA i NASA stawiają na mikoreaktory jądrowe, by zasilać odległe bazy i głęboki kosmos

Wojsko USA i NASA stawiają na mikoreaktory jądrowe, by zasilać odległe bazy i głęboki kosmos

Autor: Fortune Crypto·

Najważniejsze informacje

  • •Antares uruchomił swój mikoreaktor Mark-0 w czerwcu, jako pierwszy uczestnik programu pilotażowego administracji Trumpa osiągając stan krytyczny.
  • •We wrześniu Departament Obrony przyznał firmie Antares 161 milionów dolarów na opracowanie reaktora R1-S zintegrowanego ze statkiem kosmicznym, a założyciel i dyrektor generalny Jordan Bramble celuje w umieszczenie go na Księżycu już w 2030 roku.
  • •Projekt Janus armii ogłosił w sierpniu dotacje o wartości 2,2 miliarda dolarów i planuje sfinansować 20 mikoreaktorów na bazach w kontynentalnych USA do początku lat 30., aby udowodnić ich niezawodność i utrzymać kluczowe operacje online podczas awarii sieci energetycznej.
  • •Radiant, największy beneficjent dotacji Janus, rozwija przenośny 1-megawatowy reaktor Kaleidos, który może działać przez trzy lata bez tankowania, podczas gdy generatory diesla wymagają tankowania co jeden do dwóch dni.
  • •Chłodzony powietrzem reaktor GA-TES firmy General Atomics, skalowany od 5 do 20 megawatów i przeznaczony najpierw dla Fort Hood w Teksasie, wymaga tankowania tylko co cztery do sześciu lat.
Wojsko USA i NASA stawiają na mikoreaktory jądrowe, by zasilać odległe bazy i głęboki kosmos

Dążenie do nowej ery energetyki jądrowej, która zasili boom sztucznej inteligencji za pomocą reaktorów nowej generacji, pozostaje realne, ale to amerykańskie wojsko i NASA wchodzą do gry, aby przyspieszyć rozwój jeszcze mniejszej technologii jądrowej — tzw. mikoreaktorów — które mają zasilać odległe bazy, transformować działania bojowe i napędzać eksplorację głębokiego kosmosu.

W miarę jak boom centrów danych nieco słabnie, a hype wokół energii jądrowej przygasa — wyceny akcji spadają, a planowane IPO zostały odwołane — rząd federalny zwiększa finansowanie wdrożenia mikoreaktorów na krajowych bazach wojskowych do 2028 roku. Wstępne plany zakładają docelowo rozszerzenie ich zasięgu na odległe instalacje w trudnych warunkach pogodowych, potencjalnie w pobliżu stref walk, a ostatecznie na bazy księżycowe i dalekie rejony układu słonecznego.

Antares pierwszy na mecie stanu krytycznego

W czerwcu jądrowy startup Antares z powodzeniem uruchomił swój mikoreaktor Mark-0, jako pierwszy w wyścigu programu pilotażowego administracji Trumpa dotykając linii mety wśród reaktorów nowej generacji osiągających stan krytyczny.

Następnie Antares zamierza zainstalować swój 1-megawatowy reaktor R1 w Fort Bragg w stanie Karolina Północna do września 2028 roku. Jeszcze ambitniej — założyciel i dyrektor generalny Jordan Bramble chce umieścić reaktor R1-S („S” od „space”, czyli kosmos) na Księżycu już w 2030 roku. We wrześniu Departament Obrony przyznał firmie Antares 161 milionów dolarów na opracowanie reaktora R1-S zintegrowanego ze statkiem kosmicznym w celu certyfikacji lotniczej. Energia słoneczna radioizotopy są postrzegane jako krótkoterminowe rozwiązania zasilania na Księżycu, podczas gdy jądrowe mikoreaktory uznawane są za rozwiązanie stałe.

"Będziemy potrzebować energii rozszczepienia po niewidocznej stronie Księżyca" — powiedział Bramble w rozmowie z Fortune. "Rozszczepienie będzie naszą najlepszą drogą do wykonywania bardzo wymagających energetycznie operacji na orbicie. Jeśli mamy wysyłać lądowniki na Europę, Enceladusa i Trytona (księżyce Jowisza, Saturna i Neptuna) i szukać życia mikrobiologicznego pod lodem, prawdopodobnie będziemy do tego potrzebować energii rozszczepienia."

Koncepcja polega na dostarczaniu zwartego, niezawodnej energii podstawowej, która jest czysta, odporna na stopienie rdzenia i stosunkowo elastyczna przy ograniczonych zastosowaniach. Technologia musi jednak zostać jeszcze sprawdzona komercyjnie w terenie, a nie tylko w laboratoriach testowych. Historycznie najbliższym porównywalnym zastosowaniem była marynarka wojenna, która od dziesięcioleci eksploatuje okręty podwodne i lotniskowce z napędem jądrowym, aby uniknąć częstego tankowania.

"Od zawsze wierzyliśmy, że [Departament Obrony] będzie pierwszym adopcjonistą zaawansowanej energetyki jądrowej" — powiedział Bramble. "To jest w tej chwili oczywiste."

Projekt Janus i zakład armii

W najbliższym czasie armia USA współpracuje z firmami Antares, Radiant, General Atomics i innymi nad instalacją mikoreaktorów na swoich największych bazach w kontynentalnych USA, aby udowodnić ich niezawodność i chronić kluczową infrastrukturę obronną przed awariami sieci energetycznej. Przedsięwzięcie, projekt Janus, ogłosiło w sierpniu dotacje o wartości 2,2 miliarda dolarów.

Największym beneficjentem dotacji Janus jest startup Radiant, specjalizujący się w przenośnym 1-megawatowym reaktorze — zdolnym zasilić około 750 domów — który zajmuje miejsce wielkości "trzech miejsc parkingowych".

Ambicje Radiant dotyczące 1-megawatowego systemu Kaleidos sięgają znacznie dalej niż kontynentalne USA i pierwsze projekty w Fort Benning w stanie Georgia oraz Buckley Space Force Base w Kolorado, powiedziała dyrektorka operacyjna i prezes Tori Shivanandan.

"USA mają problemy ze wsparciem rozmieszczenia wojsk na arenie międzynarodowej, i nie tylko podczas dużych konfliktów" — powiedziała Shivanandan w rozmowie z Fortune. "Jeśli przerzucasz wojska i chcesz, aby systemy obronne chroniły je podczas rozmieszczenia za granicą, musisz także upewnić się, że masz dostępną energię, by bronić swoich żołnierzy."

Wojna w Iranie w tym roku pokazała, że amerykańskie bazy wojskowe na całym Bliskim Wodzie — i nie tylko — są podatne na ataki dronów. Konwoje paliwowe były historycznie równie narażone, dodała. Mniejsze, bardziej mobilne bazy wymagające znacznie rzadszego tankowania oleju napędowego mogą być odpowiedzią na ten problem.

"Generator diesla wymaga tankowania co jeden do dwóch dni. W poprzednich konfliktach na Bliskim Wschodzie były one naszymi największymi celami dla przeciwników, ponieważ konwoje paliwowe tworzą powtarzalne trasy" — powiedziała Shivanandan. "Nasza jednostka nie wymaga tankowania przez trzy lata."

Perspektywa armii

Jeff Waksman, najwyższy urzędnik armii ds. energetyki, chętnie przywołuje popularne wojskowe powiedzenie: "Amatorzy mówią o taktyce, profesjonaliści mówią o logistyce."

Waksman, z wykształcenia fizyk jądrowy, kieruje projektem Janus, a także wcześniejszym programem Project Pele dotyczącym przenośnego reaktora jądrowego. "Patrząc w przyszłość wojny, staje się ona coraz bardziej elektryczna" — powiedział w rozmowie z Fortune, wskazując na wojnę dronów i wiele innych aspektów.

"Mamy wiele zastosowań, w których możliwość dysponowania dużą mocą, brak potrzeby tankowania przez długi czas i możliwość realizacji tego w dość przenośnej formie mogą być absolutnie przełomowe" — powiedział, przypominając, że Janus to rzymski bóg nowych początków i przemian. "Dlatego staramy się prowadzić kraj w dziedzinie tych mikoreaktorów."

Celem armii jest przyspieszenie drogi mikoreaktorów do sukcesu komercyjnego, a przez to uczynienie ich bardziej ekonomicznymi i użytecznymi dla wojska. Żadna firma nie chce kupować pierwszych sztuk, dopóki są nieopłacalne, więc armia włącza się finansowo, a następnie pomaga uruchomić efekt skali. Projekt Janus planuje sfinansować 20 mikoreaktorów dla baz w kontynentalnych USA do początku lat 30.

Po tym okresie "zdecydowanie myślimy o tym, co byłoby potrzebne, aby przenieść reaktory do bardziej surowych lokalizacji" — powiedział Waksman, wymieniając strategicznie ważne pozycje w Arktyce lub na wyspach Pacyfiku do zasilania systemów obrony przeciwrakietowej i innych. Nie jest jednak jeszcze gotowy na instalowanie mikoreaktorów w pobliżu stref walk. "Nie mamy w tej chwili żadnych planów zabierania ich do stref konfliktów. Chcemy to wyraźnie zaznaczyć.

"Widać w przyszłości potencjalne przełomowe możliwości" — powiedział. "Ale musimy najpierw zobaczyć, że to działa bezpiecznie i ekonomicznie w kontynentalnych stanach USA." Przestrzegł także przed tym, by armia — lub opinia publiczna — nie wyprzedzała wydarzeń. "To jedno, włączyć reaktor na pięć minut przy niskiej mocy. To drugie — uruchomić reaktor na pełną moc, czego nikt jeszcze nie zrobił z tymi mikoreaktorami."

Jasne jest również, że wojsko widzi w energetyce jądrowej najbardziej niezawodne i stabilne źródło energii na przyszłość. Pierwotnym celem nie jest zasilanie całych baz, lecz skupienie się na kluczowych operacjach, które muszą pozostać online podczas awarii sieci energetycznej, zwłaszcza w dobie AI i rosnących zagrożeń cybernetycznych. Mikoreaktory miałyby służyć jako stałe źródła zasilania, a nie tylko jako rezerwa.

"Większość energii elektrycznej nie jest tym, co koniecznie uznalibyśmy za krytyczne, krytyczne operacyjnie. Jeśli ludzie nie mogą zjeść obiadu, to problem, ale to nie jest krytyczne dla bezpieczeństwa narodowego" — powiedział Waksman. "Skupiamy się na tym, które operacje na tych instalacjach są kluczowe."

Konkurujące podejścia

Podczas gdy wielu liderów jądrowych nowej generacji to startupy, 71-letnia General Atomics również chce być pionierem dzięki ulepszonej komercyjnej wersji swojego szkoleniowo-badawczego reaktora TRIGA, opracowanego pierwotnie pod koniec lat 50.

Reaktor General Atomics GA-TES (Tactical Energy System), skalowany w razie potrzeby od 5 do 20 megawatów, trafi najpierw do Fort Hood w Teksasie.

Christina Back, wiceprezes General Atomics ds. technologii i materiałów jądrowych, zasadniczo zgadza się z Bramblem z Antares, że silny popyt komercyjny na energię jądrową skoncentruje się na dwóch końcach spektrum: dużych reaktorach nowej generacji, takich jak 1,1-gigawatowy AP1000 firmy Westinghouse, i mikoreaktorach. Midowe małe reaktory modułowe (SMR) w fazie rozwoju mogą mieć trudności ze znalezieniem wystarczającej liczby chętnych.

Reaktor GA-TES jest chłodzony powietrzem, więc nie musi być umieszczony w pobliżu wody, w przeciwieństwie do tradycyjnych jądrowych elektrowni lekkowodnych.

"To dobre rozwiązanie dla odległych miejsc. Przewiezienie tam paliwa kosztuje dużo pieniędzy. Nie chcesz ciągle wozić węgla, gazu ziemnego czy czegoś podobnego" — powiedziała Back, wymieniając lokalizacje od Guam po Alaskę i dodając, że system General Atomics wymaga tankowania tylko co cztery do sześciu lat.

Konkurując ze sobą, firmy produkujące mikoreaktory nie boją się się nawzajem krytykować, nawet jeśli nie wymieniają konkurentów z nazwy. Back powiedziała, że General Atomics nie musiało zawracać sobie głowy udziałem w wyścigu stanu krytycznego administracji Trumpa, ponieważ reaktory testowe TRIGA są sprawdzone od prawie 70 lat.

Back stwierdziła również, że reaktor o mocy 1 megawata wydaje się bezsensowny, ponieważ armia potrzebuje więcejii dla bazy, a popyt komercyjny jest ograniczony. Zabranie mikoreaktora do strefy walk jest niepraktyczne, dodała, ze względu na wiele dni potrzebnych na jego rozstawienie i demontaż.

General Atomics jest dobrze ustawiona i nie potrzebuje własnej promocji, powiedziała. "Jako firma nie musimy martwić się o kolejną rundę finansowania typu Series A, więc bardzo uważamy na to, co mówimy."

Radiant i inni oczywiście się z tym nie zgodzą. Kaleidos firmy Radiant koncentruje się na maksymalnej przenośności, podczas gdy większość systemów mikoreaktorowych jest zaprojektowana do pozostania w jednym miejscu przez długi czas — choć mogą być mobilne. Shivanandan powiedziała, że najbardziej "zdezorientowana" jest firmami od mikoreaktorów, które wymagają kopania dołów sięgających co najmniej 50 stóp (około 15 metrów) w głąb ziemi.

"Kiedy raz wykopiesz dół w ziemi i wstawisz tam reaktor, to jest to miejsce jądrowe na zawsze" — powiedziała Shivanandan. "Ograniczyłeś w ten sposób grono klientów takich systemów podziemnych głównie do spółek użyteczności publicznej. Żaden [inny] klient nie chce być na zawsze jądrowym cipherem, bo biznes zmienia się niewiarygodnie szybko."

Tam, gdzie rywale się zgadzają, to entuzjazm dla starań administracji Trumpa o przyspieszenie wydawania pozwoleń na projekty jądrowe, a także rosnącego dwupartyjnego poparcia w Kongresie, w miarę jak katastrofa jądrowa w Fukushima w Japonii z 2011 roku oddala się w pamięci ludzi.

"Sami jesteśmy bardzo konserwatywni, ponieważ przemysł jądrowy nie może sobie pozwolić na wypadek" — powiedziała Back, po czym dorzuciła kolejne ukłucie: "Zajmuje nam to [odrobinę] dłużej niż 1-megawatowym startupom spieszącym się, by pokazać, że ich rozwiązanie działa, ponieważ budujemy coś trwałego."

Ta historia była pierwotnie opublikowana na Fortune.com.