Scegliere un posto per il reattore nucleare lunare della NASA è più complicato di quanto sembri

In una mossa strategica e audace per gli Stati Uniti, il 5 agosto 2025 l'amministratore facente funzioni della NASA Sean Duffy ha annunciato l'intenzione di costruire un reattore a fissione nucleare da installare sulla superficie lunare nel 2030. Ciò consentirebbe agli Stati Uniti di mettere piede sulla Luna entro il 2030, quando la Cina prevede di far atterrare il primo taikonauta , ovvero i cosiddetti astronauti cinesi.

Oltre all'importanza geopolitica , ci sono altri motivi per cui questa mossa è di fondamentale importanza. Una fonte di energia nucleare sarà necessaria per visitare Marte, poiché l'energia solare è più debole lì. Potrebbe anche contribuire a stabilire una base lunare e potenzialmente persino una presenza umana permanente sulla Luna , poiché fornisce energia costante durante la fredda notte lunare.

Mentre gli esseri umani si avventurano nel sistema solare, imparare a utilizzare le risorse locali è fondamentale per sostenere la vita al di fuori della Terra, a partire dalla vicina Luna . La NASA prevede di dare priorità al reattore a fissione, in quanto fonte di energia necessaria per estrarre e raffinare le risorse lunari.

Come geologo che studia l'esplorazione spaziale umana , ho riflettuto su due domande dopo l'annuncio di Duffy. Innanzitutto, qual è il posto migliore per installare un primo reattore nucleare sulla Luna, in vista di future basi lunari? In secondo luogo, come proteggerà la NASA il reattore dai pennacchi di regolite – ovvero rocce lunari frammentate – sollevati dalle sonde spaziali che atterrano nelle sue vicinanze? Queste sono due domande chiave a cui l'agenzia dovrà rispondere durante lo sviluppo di questa tecnologia.

Dove si posiziona un reattore nucleare sulla Luna?

Il reattore nucleare fornirà probabilmente l'energia necessaria alla base lunare iniziale guidata dagli Stati Uniti, che supporterà gli esseri umani che rimarranno sulla Luna per periodi di tempo sempre più lunghi. Per facilitare l'esplorazione umana sostenibile della Luna, l'utilizzo di risorse locali come acqua e ossigeno per il supporto vitale e idrogeno e ossigeno per il rifornimento dei veicoli spaziali può ridurre drasticamente la quantità di materiale che deve essere trasportato dalla Terra, con conseguente riduzione dei costi.

Negli anni '90, le sonde spaziali in orbita attorno alla Luna osservarono per la prima volta crateri scuri, chiamati regioni permanentemente in ombra , sui poli nord e sud lunari. Gli scienziati ora sospettano che questi crateri contengano acqua sotto forma di ghiaccio , una risorsa vitale per i paesi che desiderano stabilire una presenza umana a lungo termine sulla superficie. La campagna Artemis della NASA mira a riportare l'uomo sulla Luna, prendendo di mira il polo sud lunare per sfruttare il ghiaccio d'acqua lì presente.

Per essere utile, il reattore deve essere vicino a depositi di ghiaccio d'acqua accessibili, estraibili e raffinabili. Il problema è che al momento non disponiamo delle informazioni dettagliate necessarie per definire tale ubicazione.

La buona notizia è che le informazioni possono essere ottenute relativamente in fretta. Sei missioni orbitali lunari hanno raccolto , e in alcuni casi stanno ancora raccogliendo , dati rilevanti che possono aiutare gli scienziati a individuare quali depositi di ghiaccio d'acqua valga la pena indagare.

Questi set di dati forniscono indicazioni sulla posizione dei depositi di ghiaccio d'acqua, sia superficiali che sotterranei. È l'analisi congiunta di questi set di dati che può indicare "prospettive interessanti" per il ghiaccio d'acqua, che le missioni rover possono indagare e confermare o smentire le osservazioni orbitali. Ma questo passaggio non è facile.

Fortunatamente, la NASA ha già completato la sua missione "Volatiles Investigating Polar Exploration Rover" e ha superato tutti i test ambientali. Attualmente è in deposito, in attesa di un viaggio verso la Luna. La missione VIPER può essere utilizzata per studiare a terra la più alta probabilità di ghiaccio d'acqua identificata dai dati orbitali. Con finanziamenti sufficienti, la NASA potrebbe probabilmente disporre di questi dati entro un anno o due, sia al polo nord che al polo sud lunare.

Come si protegge il reattore?

Una volta individuati i punti migliori in cui installare un reattore, la NASA dovrà capire come proteggerlo dai veicoli spaziali durante l'atterraggio. Avvicinandosi alla superficie lunare, le sonde sollevano polvere e rocce, chiamate regolite. Questo materiale sabbia qualsiasi cosa si trovi in prossimità del sito di atterraggio , a meno che non venga posizionato dietro grandi massi o oltre l'orizzonte, che sulla Luna si trova a più di 2,4 chilometri di distanza.

Gli scienziati conoscono già gli effetti dell'atterraggio accanto a un mezzo preposizionato. Nel 1969, l'Apollo 12 atterrò a 163 metri di distanza dalla sonda spaziale robotica Surveyor 3 , che mostrò segni di corrosione sulle superfici esposte al pennacchio di atterraggio. La campagna Artemis avrà lander lunari molto più grandi, che genereranno pennacchi di regolite più grandi di quelli prodotti dall'Apollo. Pertanto, qualsiasi mezzo preposizionato dovrà essere protetto da qualsiasi cosa atterri nelle vicinanze, altrimenti l'atterraggio dovrà avvenire oltre l'orizzonte.

Finché la NASA non riuscirà a sviluppare una piattaforma di lancio e atterraggio personalizzata, sfruttare la topografia naturale della superficie lunare o posizionare risorse importanti dietro grandi massi potrebbe essere una soluzione temporanea. Tuttavia, una piattaforma costruita appositamente per il lancio e l'atterraggio di veicoli spaziali sarà in futuro necessaria per qualsiasi sito scelto per questo reattore nucleare, poiché saranno necessari più sopralluoghi per costruire una base lunare. Sebbene il reattore nucleare possa fornire l'energia necessaria per costruire una piattaforma, questo processo richiederà pianificazione e investimenti.

L'esplorazione spaziale umana è complicata. Ma costruire con cura risorse sulla Luna significa che alla fine gli scienziati saranno in grado di fare la stessa cosa molto più lontano, su Marte. Anche se il diavolo si nasconde nei dettagli, la Luna aiuterà la NASA a sviluppare le capacità di utilizzare le risorse locali e costruire infrastrutture che potrebbero permettere agli esseri umani di sopravvivere e prosperare lontano dalla Terra a lungo termine.

Clive Neal , Professore di Ingegneria Civile e Ambientale e Scienze della Terra, Università di Notre Dame . Questo articolo è ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l' articolo originale .