Energie voor de Artemis-generatie: NASA en DOE werken samen aan nucleaire maanreactor

In een beweging die een paradigmaverschuiving betekent voor bewoning van de maan op de lange termijn, hebben NASA en het Amerikaanse Department of Energy (DOE) formeel een partnerschap vastgelegd voor de ontwikkeling van kernsplijtingsreactoren voor gebruik op de maan. Deze samenwerking, bekrachtigd via een Memorandum of Understanding (MOU) dat medio januari 2026 werd aangekondigd, heeft als doel de grootste hindernis voor het Artemis-programma te overwinnen: een continue stroomvoorziening met een hoog vermogen. Nu het agentschap de overgang maakt van kortstondige uitstapjes naar permanente maan-infrastructuur, is de ontwikkeling van Fission Surface Power (FSP)-systemen de technologische hoeksteen geworden om te overleven in de barre maanomgeving en uiteindelijk menselijke ontdekkingsreizigers naar Mars te brengen.

De energie-uitdaging van het maanoppervlak

De maanomgeving biedt een unieke reeks uitdagingen die traditionele zonne-energie — decennialang de steunpilaar van de ruimteverkenning — niet volledig kan aanpakken. Een enkele maandag duurt ongeveer 708 uur, inclusief een slopende periode van duisternis van 354 uur (14 dagen). Tijdens deze maannacht kelderen de temperaturen tot bijna -173 graden Celsius (-280 graden Fahrenheit). Zonder een constante bron van thermische energie zouden gevoelige elektronica en levensondersteunende systemen uitvallen, wat effectief een einde zou maken aan elke missie die een aanhoudende menselijke aanwezigheid vereist. Zonnepanelen zijn weliswaar efficiënt gedurende de dag, maar vereisen enorme, zware batterijopslagsystemen om de twee weken van duisternis te overbruggen, waardoor ze logistiek onhaalbaar zijn voor industriële toepassingen met een hoog vermogen.

Kernsplijting biedt een betrouwbare energie-oplossing met een hoge dichtheid die onafhankelijk van zonlicht werkt. Volgens berichtgeving van Jeff Foust voor SpaceNews is het FSP-programma ontworpen om een systeem te produceren dat in staat is om ten minste 100 kilowatt aan vermogen op te wekken — genoeg om meerdere habitats en faciliteiten voor grondstoffenwinning tegelijkertijd te onderhouden. In tegenstelling tot zonnepanelen, die enorm moeten zijn om voldoende energie op te vangen, is een kernreactor compact en kan deze in permanent beschaduwde gebieden worden geplaatst, zoals de zuidpool van de maan, waar vermoedelijk waterijs ligt opgeslagen. Deze consistentie is essentieel voor het thermisch beheer en het voorkomen van het catastrofale 'cold-soaking' (extreme afkoeling) van apparatuur tijdens de lange maannacht.

Het strategische partnerschap tussen NASA en DOE

De taakverdeling binnen deze interinstitutionele overeenkomst maakt gebruik van de specifieke sterke punten van twee van de technisch meest geavanceerde organisaties van de Verenigde Staten. Volgens het MOU, ondertekend door NASA-beheerder Jared Isaacman en minister van Energie Chris Wright, zal NASA optreden als de primaire financier en programmamanager. Het agentschap is verantwoordelijk voor het definiëren van de missie-eisen en het verstrekken van de nodige gegevens om ervoor te zorgen dat de reactoren voldoen aan de veiligheidsnormen voor de ruimtevaart. Omgekeerd zal het DOE het technische toezicht houden op het reactorontwerp en de naleving van de regelgeving. Cruciaal is dat het DOE belast is met het leveren van ongeveer 400 kilogram 'high-assay low-enriched uranium' (HALEU), dat als brandstof zal dienen voor zowel de grondtesteenheden als de uiteindelijke vluchtreactor.

Deze samenwerking is niet zonder precedent; NASA en het DOE werken al decennia samen aan radio-isotopen generatoren (RTG's) voor diepruimtesondes zoals Voyager en Perseverance. Zoals minister Wright echter in een verklaring opmerkte, vertegenwoordigt dit project "een van de grootste technische prestaties in de geschiedenis van kernenergie en ruimteverkenning." De overeenkomst stroomlijnt het proces van het vertalen van terrestrische nucleaire expertise naar hardware die geschikt is voor de ruimte, waardoor het FSP-programma op schema blijft voor een beoogde lanceringsdatum tegen het einde van 2029. Deze strategische afstemming is een voorwaarde voor het bredere doel van het Artemis-programma om een "Gouden Eeuw" van ontdekking te vestigen.

Fission Surface Power-technologie uitgelegd

Het FSP-systeem maakt gebruik van een kleine kernreactor om warmte te genereren, die vervolgens wordt omgezet in elektriciteit via een energieconversiesysteem, zoals een Stirlingmotor of een Brayton-cyclus turbine. In het vacuüm van het maanoppervlak is het beheersen van warmte een kritieke ontwerpuitdaging. Terwijl de reactor warmte genereert om stroom te produceren, moet hij ook overtollige restwarmte afvoeren via gespecialiseerde radiatoren. De huidige ontwerpdoelen vragen om een systeem in de 100-kilowattklasse dat robuust genoeg is om op een raket te worden gelanceerd en op het maanoppervlak te landen zonder de integriteit van de afscherming of de brandstofinsluiting in gevaar te brengen.

Het besluit om HALEU-brandstof te gebruiken is een belangrijke koerswijziging in de methodologie van het programma. Zoals benadrukt in het tweede ontwerp van de Announcement for Partnership Proposals (AFPP), dat in december 2025 werd vrijgegeven, vereist NASA nu expliciet het gebruik van HALEU om aan te sluiten bij "lopende ontwikkelingen in terrestrische microreactoren." HALEU bevat tussen 5% en 20% Uranium-235, wat een hogere energiedichtheid biedt dan het laagverrijkte uranium dat in commerciële elektriciteitscentrales wordt gebruikt, terwijl het onder de verrijkingsniveaus blijft die zorgen baren over de proliferatie van kernwapens. Deze keuze balanceert de behoefte aan hoge prestaties met wereldwijde veiligheidsnormen en binnenlandse industriële trends.

Logistiek en het Human Landing System

Een van de meest opmerkelijke verschuivingen in de strategie van NASA betreft de logistiek van de levering. In eerdere ontwerpen van de projectoproep werd van commerciële partners verwacht dat zij hun eigen transport naar de maan zouden regelen. De herziene AFPP geeft echter aan dat NASA nu lanceer- en landingsdiensten zal leveren via het Human Landing System (HLS)-programma. Dit betekent dat de reactor waarschijnlijk naar het maanoppervlak zal worden gebracht door een heavy-lift voertuig dat wordt beheerd door SpaceX of Blue Origin, de primaire contractanten voor de Artemis-landingsmissies.

Deze wijziging verlicht de last voor nucleaire ontwikkelaars, waardoor zij zich strikt kunnen concentreren op reactortechniek in plaats van op orbitale mechanica en de afdaling naar de maan. Voorstellen uit de industrie zullen naar verwachting strategieën presenteren voor de directe integratie van hun reactorontwerpen met de HLS-contractantenteams. Deze geïntegreerde aanpak zorgt ervoor dat de reactor, die een zware en gevoelige lading zal zijn, wordt afgehandeld door dezelfde infrastructuur die de volgende generatie astronauten naar de zuidpool van de maan zal brengen, waardoor het missierisico wordt verminderd en de Artemis-tijdslijn wordt gestroomlijnd.

Impact op het Artemis-programma en daarbuiten

De implementatie van kernenergie op de maan is niet louter een kwestie van gemak; het is de facilitator voor In-Situ Resource Utilization (ISRU). Om duurzaam op de maan te kunnen blijven, moeten astronauten uiteindelijk "van het land leven" door zuurstof te winnen uit regoliet en water uit ijs onder het oppervlak. Deze chemische extractieprocessen zijn energie-intensief en vereisen een constante stroombron met een hoog vermogen die zonnepanelen niet op betrouwbare schaal kunnen leveren. Een reactor van 100 kilowatt zou de verwerking van maanmaterialen op industriële schaal vergemakkelijken en de weg vrijmaken voor de productie van raketbrandstof en adembare lucht.

Bovendien dient het FSP-programma als een kritieke testomgeving voor toekomstige bemande missies naar Mars. Een reis naar de Rode Planeet brengt langere verblijven en nog extremere milieuomstandigheden met zich mee, waaronder stofstormen die de zon maandenlang kunnen verduisteren. De technologie die voor het maanoppervlak is ontwikkeld — compacte, betrouwbare en duurzame splijtingsreactoren — zal direct schaalbaar zijn naar Mars-missies. Door kernenergie op de maan onder de knie te krijgen, bouwt NASA effectief aan de energetische fundering voor de uitbreiding van de mensheid in het diepere zonnestelsel.

Veiligheid, duurzaamheid en publieke bezorgdheid

De introductie van nucleair materiaal in de ruimteverkenning vereist strikte veiligheidsprotocollen en naleving van internationale verdragen. NASA en het DOE hebben benadrukt dat de reactoren pas worden geactiveerd als ze hun eindbestemming op het maanoppervlak hebben bereikt, zodat er geen kernsplijting plaatsvindt tijdens de lanceer- of transitfases. Deze "cold launch"-strategie beperkt het risico op radioactieve besmetting aanzienlijk in het geval van een mislukte lancering. Bovendien vermindert het gebruik van HALEU-brandstof het risico op milieurisico's op de lange termijn in vergelijking met hoogverrijkte alternatieven.

Duurzaamheid en ontmanteling staan ook centraal in de langetermijnplanning van het programma. De agentschappen ontwikkelen procedures voor de veilige verwijdering van reactoren aan het einde van hun operationele levensduur, waarschijnlijk door middel van "begraving" in stabiele maankraters of aangewezen isolatiezones. Stralingsafscherming voor maanastronauten is een ander belangrijk aandachtspunt, met ontwerpen die gebruikmaken van ofwel het maangebonden regoliet zelf of geavanceerde synthetische materialen om een buffer te creëren tussen de reactor en menselijke habitats. Deze maatregelen zijn ontworpen om ervoor te zorgen dat de maankolonie decennialang een veilige omgeving blijft voor wetenschappers en ontdekkingsreizigers.

Wat nu voor Fission Surface Power

Vanaf eind januari 2026 wacht de industrie momenteel op de definitieve versie van de Announcement for Partnership Proposals (AFPP). Hoewel er enige vertraging is opgetreden bij de publicatie van deze definitieve oproep, heeft NASA potentiële commerciële partners verzekerd dat zij een venster van 60 dagen zullen hebben om hun voorstellen in te dienen zodra het document is gepubliceerd. De feedback uit eerdere ontwerpen heeft al geleid tot een meer collaboratief en logistiek solide kader, waarbij het belang van HALEU-brandstof en HLS-integratie wordt benadrukt.

De komende maanden zullen cruciaal zijn wanneer de private sector — variërend van traditionele lucht- en ruimtevaartgiganten tot gespecialiseerde nucleaire startups — hun visies voor de eerste maanreactor presenteert. Met een beoogde lanceringsdatum van eind 2029 ligt de druk hoog om van theoretische modellen over te stappen naar vluchtklare hardware. Dit partnerschap tussen NASA en het DOE vertegenwoordigt meer dan alleen een technische overeenkomst; het is een toewijding aan de noodzakelijke infrastructuur van de toekomst, die ervoor zorgt dat wanneer de volgende grote sprong wordt gewaagd, de lichten aan blijven.