Energiförsörjning för Artemis-generationen: NASA och DOE i samarbete om kärnreaktorer för månen

I ett drag som signalerar ett paradigmskifte för långsiktig månhabitation har NASA och det amerikanska energidepartementet (DOE) formellt kodifierat ett partnerskap för att utveckla kärnfissionsreaktorer för användning på månen. Detta samarbete, som fastställdes genom en avsiktsförklaring (MOU) som tillkännagavs i mitten av januari 2026, syftar till att övervinna det mest betydande hindret för Artemisprogrammet: en kontinuerlig strömförsörjning med hög effekt. I takt med att myndigheten övergår från kortvariga besök till permanent måninfrastruktur har utvecklingen av fissionsbaserade kraftsystem för ytbruk, Fission Surface Power (FSP), blivit den tekniska hörnstenen för att överleva den hårda miljön på månen och på sikt driva mänskliga utforskare mot Mars.

Energiutmaningen på månens yta

Miljön på månen innebär en unik uppsättning utmaningar som traditionell solenergi – rymdforskningens stöttepelare i årtionden – inte helt kan hantera. En enda måndag varar i cirka 708 timmar, vilket inkluderar en prövande 354 timmar (14 dygn) lång period av mörker. Under denna månnatt sjunker temperaturerna till nästan -173 grader Celsius (-280 grader Fahrenheit). Utan en konstant källa till termisk energi skulle känslig elektronik och livsuppehållande system sluta fungera, vilket effektivt skulle sätta stopp för alla uppdrag som kräver långvarig mänsklig närvaro. Solpaneler är visserligen effektiva under dagen, men de kräver massiva och tunga batterilagringssystem för att överbrygga det två veckor långa mörkret, vilket gör dem logistiskt ohållbara för industriella tillämpningar med hög effekt.

Kärnfission erbjuder en pålitlig energilösning med hög densitet som fungerar oberoende av solljus. Enligt rapportering av Jeff Foust för SpaceNews är FSP-programmet utformat för att producera ett system som kan generera minst 100 kilowatt effekt – tillräckligt för att försörja flera habitat och resursutvinningsanläggningar samtidigt. Till skillnad från solpaneler, som måste vara enorma för att fånga tillräckligt med energi, är en kärnreaktor kompakt och kan placeras i permanent skuggade regioner, såsom månens sydpol, där man tror att vattenis finns lagrad. Denna konsekvens är avgörande för att upprätthålla termisk hantering och förhindra katastrofal "nedkylning" av utrustning under den långa månnatten.

Det strategiska samarbetet mellan NASA och DOE

Arbetsfördelningen inom detta avtal mellan myndigheterna drar nytta av de specifika styrkorna hos två av USA:s mest tekniskt avancerade organisationer. Under den MOU som undertecknats av NASA-chefen Jared Isaacman och energiminister Chris Wright, kommer NASA att fungera som den primära finansiären och programansvarige. Myndigheten ansvarar för att definiera uppdragskrav och tillhandahålla nödvändiga data för att säkerställa att reaktorerna uppfyller säkerhetsstandarder för rymdfärder. Omvänt kommer DOE att bidra med teknisk tillsyn för reaktordesign och regelefterlevnad. Av avgörande betydelse är att DOE har fått i uppdrag att tillhandahålla cirka 400 kilogram höganrikat låganrikat uran (HALEU), vilket ska driva både marktestenheterna och den slutliga flygreaktorn.

Detta samarbete saknar inte föregångare; NASA och DOE har arbetat tillsammans i årtionden med radioisotopgeneratorer (RTG) för rymdsonder som Voyager och Perseverance. Men som minister Wright noterade i ett uttalande representerar detta projekt "en av de största tekniska bedrifterna i kärnenergins och rymdforskningens historia." Avtalet effektiviserar processen att omsätta jordbaserad kärnkraftskompetens till rymdklassad hårdvara, vilket säkerställer att FSP-programmet håller tidsplanen för en planerad uppskjutning i slutet av 2029. Denna strategiska anpassning är en förutsättning för Artemisprogrammets bredare mål att etablera en "guldålder" för utforskning.

Tekniken bakom fissionsbaserad ytkraft förklarad

FSP-systemet använder en liten kärnreaktor för att generera värme, som sedan omvandlas till elektricitet genom ett kraftomvandlingssystem, såsom en Stirlingmotor eller en Brayton-cykel-turbin. I vakuumet på månens yta är hantering av värme en kritisk designutmaning. Samtidigt som reaktorn genererar värme för att producera ström, måste den också göra sig av med överskottsvärme genom specialiserade radiatorer. De nuvarande designmålen kräver ett system i 100-kilowattklassen som är robust nog att skjutas upp med en raket och landa på månens yta utan att kompromissa med skärmningens integritet eller bränsleinkapslingen.

Beslutet att använda HALEU-bränsle är ett betydande vägval i programmets metodik. Som betonades i det andra utkastet till Announcement for Partnership Proposals (AFPP) som släpptes i december 2025, kräver NASA nu uttryckligen användning av HALEU för att ligga i linje med "pågående utveckling av markbaserade mikroreaktorer". HALEU innehåller mellan 5 % och 20 % uran-235, vilket ger en högre energitäthet än det låganrikade uran som används i kommersiella kärnkraftverk, samtidigt som det ligger under de anrikningsnivåer som väcker oro för spridning av kärnvapen. Detta val balanserar behovet av hög prestanda med globala säkerhetsstandarder och inhemska industritrender.

Logistik och Human Landing System

En av de mest anmärkningsvärda förändringarna i NASA:s strategi rör logistiken kring leveransen. I tidigare utkast av programmets anbudsförfrågan förväntades kommersiella partners själva säkra sin transport till månen. Det reviderade AFPP-dokumentet indikerar dock att NASA nu kommer att tillhandahålla uppskjutnings- och landningstjänster genom sitt Human Landing System-program (HLS). Detta innebär att reaktorn sannolikt kommer att levereras till månens yta av en tung bärraket som hanteras av antingen SpaceX eller Blue Origin, de primära entreprenörerna för Artemis landningsuppdrag.

Denna förändring förenklar bördan för kärnkraftsutvecklare, vilket gör att de kan fokusera helt på reaktorkonstruktion snarare än banmekanik och månlandning. Förslag från industrin förväntas presentera strategier för att integrera sina reaktordesigner direkt med HLS-entreprenörsteamen. Detta integrerade tillvägagångssätt säkerställer att reaktorn, som kommer att vara en tung och känslig nyttolast, hanteras av samma infrastruktur som ska leverera nästa generation astronauter till månens sydpol, vilket minskar risken för uppdraget och effektiviserar tidsplanen för Artemis.

Inverkan på Artemisprogrammet och framtiden

Implementeringen av kärnkraft på månen är inte bara en fråga om bekvämlighet; det är en förutsättning för resursutnyttjande på plats (ISRU). För att kunna vistas på månen på ett hållbart sätt måste astronauter så småningom "leva av landet" genom att utvinna syre från månregolit och vatten från is under ytan. Dessa kemiska utvinningsprocesser är energiintensiva och kräver en konstant strömkälla med hög effekt som solpaneler inte på ett tillförlitligt sätt kan tillhandahålla i stor skala. En reaktor på 100 kilowatt skulle underlätta industriell bearbetning av månmaterial och bana väg för produktion av raketbränsle och andningsbar luft.

Vidare fungerar FSP-programmet som en kritisk testbädd för framtida bemannade uppdrag till Mars. En resa till den röda planeten innebär längre varaktighet och ännu mer extrema miljöbegränsningar, inklusive dammstormar som kan dölja solen i månader. Den teknik som utvecklas för månens yta – kompakta, pålitliga och hållbara fissionsreaktorer – kommer att vara direkt skalbar för Mars-uppdrag. Genom att bemästra kärnkraft på månen bygger NASA effektivt energifundamentet för mänsklighetens expansion längre ut i solsystemet.

Hantering av säkerhet, hållbarhet och allmänhetens oro

Introduktionen av nukleärt material i rymdforskningen nödvändiggör strikta säkerhetsprotokoll och efterlevnad av internationella fördrag. NASA och DOE har betonat att reaktorerna inte kommer att aktiveras förrän de har nått sin slutdestination på månens yta, vilket säkerställer att ingen kärnfission sker under uppskjutnings- eller transitfaserna. Denna strategi med "kall uppskjutning" minskar avsevärt risken för radioaktiv kontaminering i händelse av ett misslyckande vid uppskjutningen. Dessutom minskar användningen av HALEU-bränsle risken för långsiktiga miljöfaror jämfört med mer höganrikade alternativ.

Hållbarhet och avveckling står också i centrum för programmets långsiktiga planering. Myndigheterna utvecklar procedurer för säker bortskaffning av reaktorer vid slutet av deras livslängd, vilket sannolikt innebär "begravning" i stabila månkrater eller utsedda isoleringszoner. Strålskydd för månastronauter är ett annat primärt fokus, med designlösningar som använder antingen månregoliten själv eller avancerade syntetiska material för att skapa en buffert mellan reaktorn och mänskliga habitat. Dessa åtgärder är utformade för att säkerställa att månkolonin förblir en säker miljö för forskare och utforskare i årtionden framöver.

Nästa steg för fissionsbaserad ytkraft

Från och med slutet av januari 2026 inväntar industrin för närvarande den slutliga versionen av Announcement for Partnership Proposals (AFPP). Även om det har förekommit mindre förseningar i offentliggörandet av denna slutgiltiga förfrågan, har NASA försäkrat potentiella kommersiella partners att de kommer att ha ett 60-dagarsfönster för att skicka in sina förslag när dokumentet väl har publicerats. Feedback från tidigare utkast har redan format ett mer samarbetsinriktat och logistiskt sunt ramverk, där vikten av HALEU-bränsle och HLS-integrering betonas.

De kommande månaderna kommer att bli avgörande när den privata sektorn – allt från traditionella flyg- och rymdjättar till specialiserade kärnkraftsstartups – presenterar sina visioner för den första månreaktorn. Med ett mål för uppskjutning i slutet av 2029 är pressen stor att gå från teoretiska modeller till flygfärdig hårdvara. Detta partnerskap mellan NASA och DOE representerar mer än bara ett tekniskt avtal; det är ett åtagande för framtidens nödvändiga infrastruktur, som säkerställer att när nästa stora språng tas, kommer lamporna att förbli tända.