Hlavní obsah

Závod o jaderný reaktor na Měsíci: Vítěz získá mnohem víc, než se může zdát

Foto: muratart, Shutterstock.com

Spolehlivý zdroj energie a základna na Měsíci jsou bránou k ovládnutí vesmíru. Na ilustračním snímku je pohled z Měsíce na Zemi, prvky obrázku pocházejí ze zdrojů NASA.

Ten, kdo jako první umístí zdroj energie na Měsíci, získá obrovskou výhodu. USA tam proto chtějí do roku 2030 postavit svůj jaderný reaktor. Plánem předstihnout Čínu a zabrat si nejlukrativnější oblasti se přitom nijak netají.

Článek

Analýzu si také můžete poslechnout v audioverzi.

První vesmírný závod se točil kolem vlajek a stop. O několik desetiletí později se to jeví jako pouhé symboly. V druhém závodě jde o víc – vítěz bude moci stavět, dobývat, ovládat. A k tomu je bezpodmínečně nutná energie.

Letos v dubnu Čína odhalila plány na výstavbu jaderné elektrárny na Měsíci do roku 2035. Tato elektrárna postavená ve spolupráci s Ruskem by podporovala její mezinárodní měsíční výzkumnou stanici. Spojené státy na čínské oznámení reagovaly na začátku srpna, kdy úřadující správce NASA a zároveň ministr dopravy Sean Duffy navrhl, že v rámci programu Artemis by měl být americký reaktor na Měsíci v provozu ještě dříve – už do roku 2030.

I když to může vypadat jako další z řady megalomanských prohlášení, která poslední dobou z Washingtonu pod vládou Donalda Trumpa zaznívají často, není tomu tak. Úředníci z NASA a Ministerstva energetiky už ve skutečnosti přípravou tohoto plánu strávili roky a nyní jsou odhodlaní jej dotáhnout do konce.

Štěpení jádra ve vesmíru, který se i díky dalším ambiciózním projektům stále častěji stává novým hřištěm mocenského boje mezi velmocemi, přesto ve veřejném prostoru vyvolává celou řadu otázek. Vyčnívá mezi nimi jedna: K čemu všemu může výstavba jaderného reaktoru na Měsíci potenciálně vést? Potažmo může se z přirozené družice Země stát místo dalších závodů ve zbrojení?

Odpovědět není snadné.

Lunární jaderný reaktor může znít dramaticky, ale v zásadě nejde o nic nelegálního. Pokud bude nasazen zodpovědně, mohl by zemím umožnit mírové zkoumání Měsíce, podpořit ekonomický růst a otestovat technologie pro mise do hlubšího vesmíru.

Skeptici však v zodpovědnost dvou velmocí soupeřících o vliv příliš nevěří. Výstavba reaktoru nepochybně dává komukoli do ruky velmi silnou kartu. Normativní rámce vesmíru navíc nebyly dostatečně otestovány a potenciální vymahatelnost práva je nejasná.

Výhoda prvního

Přesto se nejdříve podívejme do mezinárodních smluv. Činnost lidstva na Měsíci se řídí především tzv. Kosmickou smlouvou, právně závaznou dohodou z roku 1967, kterou podepsalo celkem 117 států světa včetně všech hlavních zemí zabývajících se průzkumem Měsíce.

Článek IX tohoto dokumentu vyžaduje, aby státy jednaly s „náležitým ohledem na odpovídající zájmy všech ostatních smluvních států“. Článek XII stejného právního pramene stanovuje povinnost státu požádat o povolení k práci v oblasti, kde již má své zařízení jiný stát.

Znamená to, že pokud jedna země umístí na Měsíci jaderný reaktor, ostatní se mu musí vyhnout, a to jak právně, tak fyzicky. V podstatě se tím na mapě Měsíce vytyčuje hranice. Jde o právně neprozkoumané postupy, výstavba reaktoru a dalších navazujících dlouhodobých zařízení tudíž může tiše ovlivnit, co budou země dále dělat a jak bude možné jejich kroky interpretovat. A to na Měsíci i mimo něj. Rozhodující je přitom výklad slovního spojení „náležitý ohled“.

Michelle Hanlonová, výkonná ředitelka Centra pro letecké a kosmické právo na Univerzitě v Mississippi, k tomu říká, že některá ustanovení vesmírného práva neúmyslně vytvořila výhodu pro prvního, kdo umístí na Měsíc zdroj energie. „Ten, kdo se tam dostane jako první, má implicitně větší právo ostatní vyloučit než kdokoli jiný,“ popisuje expertka.

Už jen tento samotný fakt k vesmírnému závodu mocností v podstatě vybízí.

Člen Trumpova kabinetu Duffy se ostatně záměrem vyskočit si na Čínu a Rusko ani nijak zvlášť netají. Naznačuje to už samotný brzký termín plánovaného dokončení projektu. V pokynu, o kterém na začátku srpna ještě před oficiálním oznámením plánů jako první informoval server Politico, jako důvod naléhavosti projektu prozatímní šéf NASA zmínil rostoucí tlak ze strany Číny a Ruska.

Od loňského roku obě země opakovaně potvrzují svůj plán společné instalace reaktoru na Měsíci do poloviny 30. let tohoto století. „První země, která umístí jaderný zdroj energie na Měsíci, by mohla vyhlásit zakázanou zónu,“ napsal.

Foto: Flickr NASA

Sean Duffy na snímku z letošního srpna.

Co si pod tím představit? Vybudování infrastruktury de facto tvoří územní nárok – v nejbližším okolí zařízení není prostor pro jakékoli jiné zařízení geopolitických rivalů. Zakázaná zóna je v podstatě možnost, jak alespoň částečně obejít všeobecně uznávaný a právně platný zákaz vlastnictví Měsíce či jiných vesmírných objektů. Výstavba jaderného reaktoru tak nepochybně posiluje přítomnost dané země na Měsíci a dává jí možnost dostat se ke zdrojům, které jí následně mohou dát značnou komparativní výhodu v dalším výzkumu a vývoji nových technologií.

Kontrolu zdrojů sice Kosmická smlouva coby nejdůležitější dokument v oblasti vesmírného práva vůbec nezmiňuje – a tedy výslovně nezakazuje –, ovšem zároveň hned svým prvním ustanovením zdůrazňuje, že „využívání kosmického prostoru včetně Měsíce a jiných nebeských těles se provádějí pro blaho a v zájmu všech zemí, bez ohledu na jejich stupeň hospodářského a vědeckého rozvoje, a patří všemu lidstvu“.

Mentalita zlaté horečky

Realita dobývání vesmíru je ale drsnější. Slavná slova Neila Armstronga, prvního muže na Měsíci, o malém kroku pro člověka, ale velkém skoku pro lidstvo jsou líbivá a koneckonců i pravdivá, ale jeho velký úspěch byl skokem především pro USA. V prvním vesmírném závodě šlo totiž především o souboj velmocí a v tom dalším tomu není jinak. Pouze s tím rozdílem, že kromě prestiže v podobě zapíchnutých vlajek do povrchu Měsíce je tentokrát ve hře i strategická kontrola přirozené družice Země.

Foto: NASA

„Malý krok pro člověka, ale velký skok pro lidstvo.“ Ořez Armstrongova snímku Buzze Aldrina na povrchu Měsíce.

A Trumpova administrativa se to ani nijak nesnaží skrývat za obecné fráze o pokroku lidského poznání. „Existuje určitá část Měsíce, o které všichni vědí, že je nejlepší,“ řekl Duffy zcela otevřeně na tiskové konferenci první srpnové úterý. „Chceme se tam dostat jako první a nárokovat si ji pro Ameriku.“

O které části Měsíce mluvil? Zejména o jeho jižním pólu, který je bohatý na suroviny včetně ledu. Tyto vyhledávané oblasti jsou vědecky důležité a geopoliticky citlivé, protože vybudovat základny nebo provádět výzkum tam chce mnoho zemí. Výstavba infrastruktury zrovna tam by upevnila schopnost dané země získat přístup k místním zdrojům a potenciálně by významně omezila ostatní země v možnostech učinit totéž.

Kritici však vyslovují obavy z tzv. „mentality zlaté horečky“, která by v konečném důsledku mohla vést k faktickému rozparcelování nejzajímavějších částí Měsíce, nešetrnému zacházení s tamními zdroji a možným environmentálním dopadům. Nehledě na to, že nikdo zatím neodpověděl na otázku, jak v případě realizace projektu nakládat s jaderným odpadem.

Na druhou stranu se jaderný reaktor přirozeně nabízí, jelikož oblasti, o nichž je řeč, jsou ukryté v trvale zastíněném kráteru. Navíc i na osvětlených částech Měsíce noc trvá přibližně dva týdny. Překonaly by se tak limity jinak hojně používaných solárních panelů.

Podle Hanlonové je nalezení nesolární energie nutným krokem k významnější aktivitě lidstva na Měsíci. „Nemůžeme na Měsíc dopravovat propan jako zdroj energie,“ řekla.

Ačkoli o cíli projektu existuje jen málo podrobností, výzva k podání nabídek vydaná Duffym nabádá komerční společnosti, aby předložily plány na výstavbu reaktoru, který by mohl generovat alespoň 100 kilowattů energie. Takový výkon odpovídá energetickým potřebám přibližně 80 amerických domácností. Předchozí návrhy přitom údajně počítaly s pouhými 40 kilowatty.

Militarizace vesmíru?

Radioaktivní zdroje energie umístěné ve vesmíru mají výkon výrazně nižší. Například vesmírné sondy Voyager 1 a Voyager 2, které jsou od svého vypuštění v roce 1977 stále v provozu, jsou poháněny plutoniem, přičemž teplo z přirozeného radioaktivního rozpadu se přeměňuje na elektřinu. Teplo plutonia zpočátku generovalo 470 wattů, v následujících desetiletích výkon klesl na přibližně 225 wattů. Štěpení – řetězová reakce rozštěpení atomů, jako je uran, který chce NASA použít i ve své elektrárně na Měsíci – uvolňuje mnohem více energie než solární panely a zdroje energie na sondách Voyager.

Foto: NASA

Dvě sondy Voyager nyní cestují mezihvězdným prostorem rychlostí přibližně 56 000 km/h a jsou nejvzdálenějšími lidmi vytvořenými objekty ve vesmíru. S ohledem na to neexistuje žádná aktuální fotografie. Na snímku je umělecké znázornění letu jedné ze sond, které NASA vytvořila letos v květnu.

Řádově vyšší výkon, i když stále nejde o nijak závratné číslo, přesto vyvolává obavy ve smyslu možné militarizace vesmíru. Potenciální využití tolik potřebné energie a naskladněného radioaktivního materiálu i pro jiné než mírové účely je důsledek, k němuž nevede nijak zvlášť náročný myšlenkový pochod.

Duffy sám navíc v souvislosti s projektem zmínil i zájem národní bezpečnosti USA. Jak ostatně uvedl i ve svém pokynu: „Technologie reaktoru podpoří budoucí měsíční ekonomiku, výrobu energie s vysokým výkonem na Marsu a posílí naši národní bezpečnost ve vesmíru.“

Úvahy navíc nabírají na síle v souvislosti s dalším megalomanským projektem současné vlády ve Washingtonu, který má vesmír bezprecedentně militarizovat. Zlatá kupole, anglicky Golden dome, o níž s oblibou mluví prezident Trump, má na oběžnou dráhu Země umístit tisíce raket způsobilých sestřelovat potenciální hypersonické zbraně nepřátel letících směrem k území USA. Vývoj, výstavba a obsluha takového systému bude zcela jistě velmi náročná a mít vlastní infrastrukturu ve vesmíru by mohlo s projektem pomoci.

Co jsou hypersonické zbraně?

Termín označuje rakety, které jsou technologicky schopné dosáhnout nejméně pětinásobku rychlosti zvuku, letět nízko nad povrchem a manévrovat před zasažením cíle, což znesnadňuje jejich detekci, natož zachycení.

Ve vývoji tohoto systému má značný náskok Čína a pro Spojené státy je nutné se přizpůsobit. Současné obranné mechanismy však nestačí. Nejlepší okamžik pro jejich možné zneškodnění nastává těsně po odpálení, a proto je pro Spojené státy vhodné mít na oběžné dráze systém, který pokryje nejen území, jež má chránit, ale i území, odkud může potenciální hrozba vzlétnout.

Foto: Čínská lidová osvobozenecká armáda

Čínská hypersonická raketa DF-17.

Analytici však již v souvislosti s tímto plánem upozorňovali, že další mocnosti by na Washington zcela jistě reagovaly, a roztočily tím novou nebezpečnou spirálu zbrojení. „Skončíme s tím, že Rusové a Číňané budou mít nejrůznější šílené sci-fi zbraně,“ uvedl po jeho oznámení pro analýzu Seznam Zpráv Jeffrey Lewis, odborník na geopolitiku jaderných zbraní z Centra Jamese Martina pro studium nešíření jaderných zbraní na Middlebury Institute of International Studies.

Projekt vybudování jaderného reaktoru v tomto samozřejmě působí mnohem skromněji a má při zodpovědném přístupu i nemalý potenciál pro vědecko-technický výzkum. Pro tyto účely je navíc přípustné využití v podstatě všech prostředků. Citujme ještě jednou z Kosmické smlouvy, článek IV: „Používání jakékoli výstroje nebo zařízení nezbytného pro mírový výzkum Měsíce a jiných nebeských těles není rovněž zakázáno.“ Vybudování reaktoru je navíc v porovnání se „Zlatou kupolí“ nepoměrně snazší.

O projektu Golden dome:

Termín 2030 je podle odborníků sice ambiciózní, ale technicky možný. Finální verze reaktoru musí být poměrně malá – tak, aby se vešla do rakety – a navíc velmi odolná. Na Měsíci totiž musí spolehlivě fungovat v dost drsných podmínkách zahrnujících extrémní teplotní výkyvy a absenci atmosféry.

„Měsíc představuje několik vážných technických výzev,“ uvedl pro vědecký magazín Wired Carlo Giovanni Ferro, letecký inženýr a výzkumník na Polytechnické univerzitě v Turíně v Itálii. „Bez atmosféry nedochází ke konvekčnímu chlazení – nelze se spolehnout na proudění vzduchu nad komponenty, jako je tomu u systémů na Zemi, které odvádějí přebytečné teplo.“

Měsíční gravitace – oproti zemské šestinová – navíc ovlivňuje dynamiku tekutin a přenos tepla. Regolit – vrstva prachu a malých kamenů pokrývající povrch Měsíce – je navíc lepkavý a elektrostatický, a mohl by tak rušit radiátory a další komponenty. „Z technického hlediska je to pravděpodobně proveditelné, ale stále velmi ambiciózní,“ hodnotí expert plány NASA.

Potenciální brána k dalšímu vesmíru

Požadavky na reaktory tedy zní: utěsněné, bezpečné a schopné zvládat teplo v podmínkách nízkého tlaku a nižší gravitace. Navíc je nutné zařízení mimo povrch Země poslat v neaktivovaném stavu. Další komponenty včetně uranového paliva pak poletí zvlášť. Starty raket s sebou totiž vždy nesou určité riziko selhání a v případě katastrofy se deaktivací minimalizuje riziko kontaminace.

Není ani jasné, zda by soukromé společnosti, které mají projekt uskutečňovat, byly stejně opatrné. Již nyní existují velké stížnosti na trosky padající z mnoha neúspěšných startů raket společnosti SpaceX. Radioaktivní trosky by byly mnohem závažnější.

Kontaminace z vesmíru

V září 1977 vypustil Sovětský svaz na nízkou oběžnou dráhu Země satelit s jaderným reaktorem Kosmos 954. Během několika týdnů, v lednu následujícího roku, satelit selhal. Zkolaboval také bezpečnostní záložní plán na vypuštění reaktoru do vesmíru. Satelit s asi 50 kilogramy uranu vhodného pro výrobu zbraní se zřítil do zemské atmosféry, shořel a rozptýlil radioaktivní trosky v Kanadě.

Severoamerickou zemi tehdy katastrofa pořádně vyděsila. Ačkoli se i zpětně prokázalo, že díky velkému rozptýlení nebylo riziko pro životní prostředí ani lidské zdraví příliš markantní, úklid trval osm měsíců a náklady na něj vyšly v přepočtu na dnešní měnu asi na 9 miliard korun. Sovětský svaz v rámci své odpovědnosti zaplatil pouhou pětinu.

Foto: Library and Archives Canada, www.canada.ca

Jeden z největších úlomků z Kosmosu 954. Našel se na zamrzlém Velkém Otročím jezeře. Dostal přezdívku „stovepipe“ tedy „roura od kamen“. Jiné (vesměs ty nejradioaktivnější) úlomky byly mikroskopické velikosti.

Nemalujme ovšem čerty na zeď. Regulace vesmírného průmyslu jsou velmi přísné.

Pokud se projekt podaří uvést v život, jeho potenciál bude ohromný. Čína i USA chtějí v nejbližších letech vyslat směrem k přirozené družici Země lidskou posádku. Peking již testuje lunární modul Lanyue, který by měl do roku 2030 dopravit lidi na Měsíc. Americký program Artemis zase v současné době počítá s nejbližším termínem v létě 2027, nicméně datum již bylo několikrát odloženo.

Tentokrát jsou však ambice vyšší. Z Měsíce se může stát základna pro další výzkum a potenciálně i brána k dalšímu vesmíru. Spolehlivý zdroj energie na vhodném místě je přitom pro vybudování výhody nad geopolitickými konkurenty nezbytný.

První vesmírný závod byl o tom, kdo se na Měsíc jako první dostane. Ve druhém se hraje o to, kdo na něm jako první zůstane.

Doporučované