La nuova guerra fredda è lunare e nucleare: USA contro Cina-Russia per il reattore spaziale

Sembra di assistere a un remake di un film degli anni ’60, ma con effetti speciali decisamente migliori e una posta in gioco più alta. La corsa allo spazio è tornata, ma questa volta non si tratta solo di piantare una bandiera. Si tratta di accendere la luce. Gli Stati Uniti da una parte, e la “strana coppia” Russia-Cina dall’altra, sono impegnati in una competizione serrata per costruire il primo vero reattore nucleare sulla Luna.

Il problema che l’esplorazione spaziale deve risolvere è il classico dilemma dell’uovo e della gallina: costruiamo prima i sistemi energetici o i sistemi che richiedono energia? La risposta sembra essere nucleare.

Le scadenze: ottimismo americano vs pianificazione sino-russa

Il Segretario ai Trasporti USA, Sean Duffy, ha lanciato il guanto di sfida lo scorso agosto: gli Stati Uniti piazzeranno un reattore da 100 kW sulla Luna entro il 2030. L’obiettivo è alimentare il campo base di Artemis.

Dall’altra parte della barricata, Russia e Cina lavorano alla International Lunar Research Station, con un reattore previsto per il 2035. Cinque anni di ritardo sulla carta, ma con una tabella di marcia forse meno frenetica e più realistica.

Perché il nucleare? I limiti delle alternative

Perché imbarcarsi in una sfida ingegneristica così complessa? Semplice: le alternative non reggono la scala industriale necessaria per una base permanente.

• Il problema del Solare: Le grandi potenze puntano al polo sud lunare (ricco di ghiaccio d’acqua). Lì, il sole è basso, spesso assente per lunghi periodi. Niente sole, niente energia.

• Il limite degli RTG: I generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG) sono usati dal 1969 (Apollo 12). Sono affidabili, hanno alimentato le sonde Voyager e i rover su Marte, ma non scalano. Producono circa 2-3 Watt per chilogrammo. Ottimi per una radio, inutili per una base industriale. Inoltre, il Plutonio-238 è raro e costoso.

• Celle a combustibile: Ottime per lo Space Shuttle, ma richiedono rifornimenti costanti. Se il cargo di idrogeno/ossigeno non arriva, la base si spegne.

Resta la fissione nucleare: l’unica via per garantire energia costante, durevole e ad alta densità.

Base lunare cinese (immagine illustartiva)

La sfida tecnica: come raffreddare un reattore nel vuoto

Il Dipartimento dell’Energia USA (DoE) ha già assegnato contratti a Lockheed Martin, Westinghouse e X-Energy. L’obiettivo è un reattore da 100 kW che pesi al massimo 6 tonnellate, trasportabile su un lander (che ne porta 15).

Ma c’è un ostacolo fisico non indifferente: la termodinamica. Sulla Terra, raffreddiamo i reattori con acqua o aria. Nello spazio non c’è aria, quindi niente convezione. Un reattore nucleare ha un’efficienza media del 36%; il resto è calore di scarto. Senza un’atmosfera che porti via questo calore, il reattore rischia di fondersi. La soluzione prevede enormi radiatori per dissipare il calore tramite irraggiamento, una sfida ingegneristica che Lockheed Martin sta affrontando con priorità assoluta.

Inoltre, il reattore deve sopravvivere a:

• Gravità ridotta (un sesto di quella terrestre), per cui i calcoli, ad esempio relativi al sistema di raffreddamento devono essere completamente rifatti.

• Polvere lunare abrasiva (regolite), altro problema per i rivestimenti.

• Radiazioni cosmiche e micrometeoriti.

La NASA prevede di “interrare” parzialmente il reattore o coprirlo con barriere di regolite per schermarlo, ma questo complica la manutenzione. E, parliamoci chiaro, non è che si possa chiamare un tecnico se si rompe un sensore. I componenti devono durare anni senza intervento umano. Il design dei nuovi reattori dovranno unire sicurezza, efficienza, ma anche la durata e la capacità di svolgere manutenzioni, anche radicali, in modo semplice.

Come potrebbe essere il reattore lunare cinese

Chi vincerà? Budget vs Esperienza

Ecco come si schierano le forze in campo:

• Vantaggio USA: L’innovazione privata. SpaceX con la sua Starship offre capacità di carico impensabili negli anni ’60. Tuttavia, il sistema è complesso (richiede rifornimenti in orbita) e i budget NASA sono soggetti ai capricci del Congresso. Se i finanziamenti traballano, il 2030 diventerà un miraggio.

• Vantaggio Cina-Russia: Mosca porta in dote l’eredità dei reattori spaziali TOPAZ e colossi come Rosatom. La Cina ha mappato la Luna meglio di chiunque altro (missioni Chang’e) e possiede un atlante completo delle risorse, incluso l’Elio-3. La loro tecnologia è un mix di “vecchia scuola” russa e innovazione cinese, sostenuta da budget statali centralizzati e costanti.

Come nota l’ingegnere aerospaziale Ugur Guven, se gli USA perdono la spinta politica e finanziaria, Pechino potrebbe sorpassarli a destra, arrivando prima all’atomo lunare. E chi controlla l’energia, controlla la Luna.