NASAが2030年代初頭の核分裂プラントのロードマップを作成する一方で、中国は初めて月への原子力の野望を発表した。
Jeff Pao
April 25, 2025
お気に入りの番組をストリーミングしたり、携帯電話をスクロールしたりするのが、すべて月面にあるホームベースから快適にできることを想像してみてほしい。今後10年以内に、そのSF的な夢は現実に近づくだろう。問題は、アメリカ、中国、ロシアのどれが最初にそこに到達するかということだ。
人類が月に定住し居住するためには、科学者たちは2つの大きな問題を解決しなければならない。現在、米国と中国はロシアの協力を得て、月面に原子炉を建設することで後者の問題を解決しようと、激しい競争を繰り広げている。
両大国は現在、月面に核分裂発電所を設置する計画を推進している。アメリカのNASAは2030年代初頭までに核分裂地表発電(FSP)システムの打ち上げを目指しており、中国とロシアは2033年から2035年の間に月炉を建設する計画だ。
しかし、これは宇宙における電力競争以上のものだ。誰が新たなフロンティアのルールを作り上げ、その恩恵を享受するかをめぐる競争なのだ。4月23日、中国の宇宙関係トップが、初めて公に国の月核開発への野望について語った。
中国の月探査計画の主任設計者である呉偉仁氏は、ロイター通信に対し、国際月研究ステーション(ILRS)を動かす原子炉を中国とロシアが共同で建設することを望んでいると語り、ロシアの原子力宇宙技術における世界的なリーダーシップを引き合いに出した。
「国際月研究ステーション(ILRS)にとって重要な問題は電力供給である。ロシアは、原子力発電所に関して、特に宇宙へ送る場合、当然の優位性を持っている。ロシアは世界をリードしており、アメリカをリードしている」と呉氏は語った。
以前のインタビューでは、中国は2026年に「嫦娥7号」、2028年に「嫦娥8号」という2機の無人宇宙船を月に送り込むと語っている。中国の宇宙飛行士は2030年頃に月に着陸する。
嫦娥7号は月の南極にある氷を探し、嫦娥8号はそこに通信とエネルギーシステムを設置すると述べた。また、月の鉱物は摂氏1,400~1,500度で溶かしてレンガを作ることができ、それを使ってILRSプロジェクトで家を建てることができると述べた。
ロイターが引用した上海でのプレゼンテーションで、2028年ミッションのチーフエンジニア、ペイ・ツァオユーは、月面基地のエネルギー供給は、大規模な太陽電池アレイや、月面上に建設された暖房や電力用のパイプラインやケーブルにも依存する可能性があることを示した。
昨年3月5日、ソビエト宇宙計画の主な後継者であるロシア宇宙開発公社(ロスコスモス)のユーリー・ボリソフ最高経営責任者は、ロシアと中国は2033年から2035年にかけて月面に原子炉を設置する計画だと述べた。
同氏は、原子炉は機械で建設する必要があり、必要な技術的解決策はほぼ準備できていると述べた。太陽光発電では月面居住を支えるには不十分だと述べた。ボリソフ氏は、ロシアは核兵器を宇宙に送る計画はないと強調した。
学術論文によると、ILRSは半径6kmまでのエリアをカバーする。中央の半径1キロの円はハブとなり、メインの活動エリアは半径3キロのエリアをカバーする。
NASAがリードするロードマップ
中国とロシアが月の原子力発電所の目標を設定している一方で、NASAは完全なロードマップを持っている。
2022年、NASAはロッキード・マーティン、ウェスティングハウス、IX(インテュイティブ・マシーンズとXエナジーの合弁会社)が率いるチームに、FSP炉を建設するための500万米ドルの契約を3つ結んだ。彼らはアイダホ国立研究所で予備設計のテストを行った。
NASAは、原子炉を6トン未満に抑え、40キロワット(kw)の電力を生成できるようにすることを指定した。これは、実証目的に十分な電力を確保し、さらに月の居住施設、ローバー、バックアップ・グリッド、または科学実験を実行するために利用可能な電力を追加するためである。米国では、40kwで平均33世帯分の電力を賄うことができる。
NASAは今年、最終的な原子炉の設計を業界に依頼する予定だ。2030年代初頭、NASAは原子炉を月に送り、1年間の実証実験を行い、その後9年間の運用を行う。その後、NASAは原子炉の設計を修正し、火星に送る予定だ。
今年1月、中国原子力研究院(CIEA)の研究者である时运达(Shi Yunda)と趙守智(Zhao Shouzhi)は、「環状燃料に基づく長寿命月表面原子炉電源の核設計に関する研究」と題する論文を発表した。
彼らは、アメリカのFSP炉の核燃料(ウラン235)の装荷量を75%減らして18.46kgにできるマイナーチェンジを提案した。
2017年、趙はCIAEのもう一人の研究者である胡古と共同で、中国の『Journal of Deep Space Exploration』に「Overview of space nuclear reactor power technology」と題する論文を発表した。
「宇宙原子炉発電は、明確かつ広範な軍事・民生用途を有する。この技術は破壊的技術の一つだ」と彼らは述べた。
彼らは、米国とソ連が数十年にわたり宇宙用原子炉の開発に取り組み、多くの中核技術を獲得してきたことを認めた。そして、中国の宇宙原子炉発電開発は独自のものとなるべきだと述べた。
ウルフ修正案
月での技術競争は、地球での地政学的な戦いの延長線上にある。
2020年10月、NASAは安全で持続可能な宇宙探査を推進するための国際イニシアチブ「アルテミス協定」を発足させた。先進国や新興国を含む54カ国が協定に署名した。
2021年3月、中国とロシアはILRSの建設に関する覚書に調印した。両者は2035年までに月面に恒久基地を建設する基本モデルを、2040年代には拡張モデルを建設する計画だ。
これまでのところ、17カ国と50以上の国際研究機関がILRSに参加しており、そのほとんどがロシアと中国の同盟国である。ロシアがウクライナに侵攻した後、欧州宇宙機関(ESA)はILRSへの参加を断念した。
呉氏は4月23日、外国メディアに対し、「ILRSの発展傾向は非常に良いが、米国のアルテミス協定と比較すると、米国は欧州を含む他国との協力に常に干渉しているため、我々の協定は国数で見るとはるかに小さい」と述べ、この疑惑について詳しく説明しなかった。
それ以前にも、北京は2011年にNASAが中国の機関と提携することを禁じたウルフ修正案を可決したことで、アメリカを繰り返し批判していた。
過去10年間、中国は月探査計画を推進し、宇宙技術を高めるためにロシアに支援を求めてきた。しかし、ロシアはロケットエンジンや核技術を中国と共有することに消極的だったと言われている。
ロシアは2023年8月、宇宙船ルナ25号が月面に墜落し、宇宙開発競争の大きな後退に直面した。
中国宇宙局(CNSA)のBian Zhigang副局長は4月23日、月探査活動は短期的なミッションから長期的な建設へ、単一機による探査から複数機による協力へ、国家ミッションから国際協力へと進化していると述べた。
Bian氏は、探査と協力の形態が根本的に変化していると述べた。また、ILRSはグローバルな情報統合、技術革新、包括的協力、共同発展を促進するための新たな機会とプラットフォームを提供すると付け加えた。