Mỹ sắp đưa lò phản ứng hạt nhân lên Mặt Trăng, công suất đủ vận hành 30 hộ gia đình trong vòng 10 năm

Đây được coi là bước tiến quan trọng nhằm bảo đảm nguồn năng lượng bền vững cho các sứ mệnh dài hạn của NASA, trong bối cảnh Mỹ nhiều thập kỷ qua vẫn dựa vào các hệ thống điện sử dụng đồng vị phóng xạ cho các nhiệm vụ không gian.

Bộ trưởng Năng lượng Mỹ Chris Wright khẳng định MOU là minh chứng cho sự phối hợp giữa DOE, NASA và ngành công nghiệp không gian thương mại trong nỗ lực thúc đẩy các ứng dụng hạt nhân tiên tiến cho thám hiểm vũ trụ.

“Nhờ định hướng từ Tổng thống Trump và chính sách không gian đặt lợi ích nước Mỹ lên hàng đầu, chúng tôi tự hào tham gia một trong những bước tiến kỹ thuật lớn nhất của lĩnh vực năng lượng hạt nhân và không gian”, ông nói.

Mỹ sắp đưa lò phản ứng hạt nhân lên Mặt Trăng

Theo kế hoạch, hai cơ quan đang hướng tới một hệ thống điện có khả năng vận hành nhiều năm mà không cần tiếp nhiên liệu. Công nghệ phân hạch được kỳ vọng cung cấp nguồn điện ổn định, không phụ thuộc ánh sáng Mặt trời hay biến động nhiệt độ, yếu tố then chốt cho các hoạt động dài hạn trên bề mặt Mặt trăng.

Giám đốc NASA Jared Isaacman nhấn mạnh, theo chính sách không gian quốc gia của Tổng thống Trump, Mỹ đặt mục tiêu quay trở lại Mặt trăng, xây dựng hiện diện lâu dài và chuẩn bị bước tiến tiếp theo hướng tới sao Hỏa. Ông khẳng định năng lượng hạt nhân sẽ là công nghệ chủ chốt để hiện thực hóa mục tiêu này.

Trước khi ký kết biên bản ghi nhớ, DOE và NASA đã trao hợp đồng cho Westinghouse Electric nhằm phát triển thiết kế lò phản ứng vi mô cho không gian trong khuôn khổ chương trình Fission Surface Power (FSP).

Ngày 7/1/2025, Westinghouse thông báo đã ký hợp đồng tiếp theo để đẩy nhanh quá trình thiết kế, thử nghiệm công nghệ cốt lõi và tối ưu giải pháp cho hệ thống FSP. Doanh nghiệp cho rằng tiến độ này có thể giúp NASA trình diễn công nghệ trên Mặt trăng ngay trong thập niên tới.

NASA và DOE đang hướng đến một hệ thống có công suất lên đến 40kW tương đương nhu cầu điện của khoảng 30 hộ gia đình trong 10 năm. Westinghouse cho biết họ đang ứng dụng công nghệ lò phản ứng eVinci, được thiết kế nhỏ gọn, ít bộ phận chuyển động và có độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt, phục vụ nhiều mục đích từ vệ tinh, tàu vũ trụ đến các cơ sở trên bề mặt hành tinh.

Lò phản ứng vi mô eVinci, công nghệ chủ đạo của Westinghouse, được mô tả là giải pháp năng lượng không carbon, ổn định và có khả năng triển khai ở nhiều môi trường khắc nghiệt, từ vùng sâu vùng xa trên Trái đất tới bề mặt Mặt trăng. Hệ thống có rất ít bộ phận chuyển động, giảm nguy cơ hỏng hóc và bảo đảm độ tin cậy cao trong không gian.

Song song với các hợp đồng nghiên cứu, NASA ngày 5/12/2025 đã phát hành bản dự thảo lần hai của thông báo mời đề xuất hợp tác với khu vực tư nhân. Cơ quan tìm kiếm các thiết kế hệ thống điện phân hạch công suất tối thiểu 100kW, sử dụng chu trình Brayton kín để chuyển đổi nhiệt thành điện. NASA cho biết các hệ thống phân hạch có ưu thế lớn về khả năng cung cấp điện liên tục, hoạt động ổn định tại những khu vực Mặt trăng không có ánh sáng và trong các “đêm Mặt trăng” kéo dài hơn 14 ngày Trái đất.

Cơ quan vũ trụ Mỹ xác định điện hạt nhân là nền tảng đối với chương trình Artemis và xây dựng “nền kinh tế Mặt trăng” trong tương lai.

Bên cạnh phân hạch, DOE nhắc lại vai trò của các hệ thống điện dùng đồng vị phóng xạ, công nghệ đã hỗ trợ nhiều nhiệm vụ huyền thoại như Voyager 1, Voyager 2 hay các xe tự hành sao Hỏa. Các hệ thống này hoạt động bằng cách biến nhiệt từ quá trình phân rã plutonium-238 thành điện năng, và loại plutonium sử dụng hoàn toàn khác với plutonium của các lò phản ứng điện hạt nhân.

Theo DOE, plutonium trong các “pin không gian” được chế tạo dưới dạng gốm để bảo đảm an toàn tối đa. Trong trường hợp xảy ra sự cố khi phóng hoặc quay trở lại Trái đất, vốn rất hiếm gặp, vật liệu sẽ vỡ thành các mảnh lớn thay vì phát tán vào môi trường. Cơ quan khẳng định mọi hệ thống đồng vị phóng xạ đưa lên quỹ đạo trong hơn 50 năm qua đều hoạt động an toàn và đúng như thiết kế.