Firefly Aerospace 將於 2028 年向月球發送核能加熱技術以應對嚴寒夜晚挑戰

Firefly Aerospace 將於 2028 年向月球發送一項核能加熱技術，測試航天器能否在月球極端寒冷的夜晚生存。Zeno Power Systems 將其「生存之夜套件」搭載於現有的 Blue Ghost 任務，前往月球的近端。Firefly 計劃於 2028 年最早展開此任務。這項實驗針對美國月球雄心日益增長的挑戰。雖然抵達月球變得愈加可行，但在日落後保持航天器運行仍然困難重重。

Zeno 的套件將在 Blue Ghost 完成其太陽能驅動的日間活動後運行。工程師將研究這套緊湊型核加熱系統在約 14 個地球日的黑暗中表現如何。

月球夜晚的挑戰

月球殘酷的兩週夜晚對工程技術提出了另一重挑戰。Firefly 在 Blue Ghost 任務 1 的日間運行中記錄到的温度超過 230°F，而日落後的條件則降至低於 -275°F。當陽光消失後，利用太陽能的航天器面臨明顯的限制。電池可以儲存電力，但極端寒冷可能威脅到敏感電子設備及其他關鍵硬件，這對長期任務造成了重大障礙。未來的月球基礎設施必須能夠在單一陽光週期之外運行。

在永久陰影區域，挑戰更為艱巨，某些地區甚至從未接受過直接陽光照射。NASA 及商業公司正在探索可以延長在這些環境中運行的技術，核能加熱則是其中一個可能的解決方案。

Zeno 的有效載荷集中於一個五瓦的放射性同位素加熱器單元，內含美國鋈-241。這種放射性材料在衰變過程中自然釋放能量，提供持續的熱能，無需依賴太陽能電池板。該加熱器將安裝在 Blue Ghost 的專用平台上，並包含通訊、電力和熱管理系統。Blue Ghost 將首先完成其在月球日的預定有效載荷操作。當夜晚來臨時，Zeno 的系統將開始其示範，並將操作數據回傳至地球。

核能加熱的重要性

Zeno 的首席執行官及共同創辦人 Tyler Bernstein 表示，生存於月球夜晚對於未來在月球的持續運作至關重要。這項實驗將測試緊湊型核熱源能否在氣温驟降時保護關鍵航天器系統，並可能為針對永久陰影區域的任務提供數據。

Firefly 即將進行的示範將緊隨 Blue Ghost 任務 1 在 2025 年成功著陸月球之後。該任務也讓工程師獲得了月球表面嚴酷熱條件的直接測量。Firefly 航天器副總裁 Ray Allensworth 表示，這些觀察揭示了未來任務所面臨挑戰的程度。「我們的第一次 Blue Ghost 任務讓我們對月球的極端熱環境有了第一手的瞭解，」Allensworth 説。

未來的任務將需要能夠在太陽能無法獲得時生存的系統。隨著 NASA 推進長期表面操作及未來月球基地基礎設施，這一需求變得愈加重要。

Zeno 的示範將提供在月球條件下核能及放射性同位素加熱技術的實際數據。該放射性同位素加熱器並不旨在為整個航天器供電，而是提供持續的熱量，以保持關鍵組件在安全運行温度之內。太陽能電池板可以在月球日支持運行，而核熱源則可幫助航天器生存至陽光再度出現。Firefly 還計劃執行前往月球遠端及 Gruithuisen 圓頂的 Blue Ghost 任務。2028 年的任務將測試另一項在月球表面長期停留所需的技術。