嫦娥五号胜利归来，捎回月球土特产三斤半，大长了国人的志气！嫦五成功之后，探月工程下一个大目标当然是载人登月，而再下一步就是建设月球基地，开发资源了。不知各位想过没有，在月球上建立长期运行的基地，应该用什么来发电？烧煤肯定是没戏了，“水洗”的都不行！甚至太阳能也不给力，只能用核反应堆，而且是特殊的空间反应堆来发电。作为我国在载人登月领域最大的竞争者， 美国人就计划在2027年将核反应堆送上月球，实现为月球基地供电。
为啥月球基地必须用核电呢？这回人马君就和大家聊一聊月亮上的核电站，看看为什么要建，以及建什么样的反应堆。
这个问题人马君在之前核电池的文章提到过：月球被地球潮汐锁定，自转周期与公转周期相同，都是28天，也就是说，月夜的长度达到了半个月！这可是零下180度的极寒之夜，如果你不想冬眠的话，不仅要用电，还是有供热，不然就冻成冰封王座了！而想靠在白天用太阳能发的电来支撑月夜的消耗，基本是做不到的，或者说成本难以承受。在这种情况下，就轮到专干重活的核能出马了。
在月球上用核能发电，可以选择用反应堆或者同位素电池。但同位素电池的功率较小，关键是钚238等材料实在是贵出天际，驱动个小装置没问题，要实现大规模发电真是承受不起。而核反应堆虽然也不便宜，但铀燃料毕竟唾手可得，功率也可以做得比较大，为月球供电实在是当仁不让！
但并不是所有的反应堆都可以用在月球上，比如常见的压水堆核电站，它需要经常补充水源，还需要用空气或海水来带走废热，在月球上根本不具备这些条件。所以必须使用经过特殊设计的空间堆，不依赖水的供应，也不依赖冷却条件，实现“无依托”发电。
空间堆堆型的选择有多种，目前比较流行的是用热管堆，利用热管中液态金属的相变来带走堆芯热量，传递给热电转换元件，或是斯特林发动机，实现由热能向电能的转化。美国的KiloPower空间堆就采用了效率相对较高的斯特林发动机，这种发动机与内燃机和汽轮机不同，是一种外燃机，用氦气作工质，可以发出1到10千瓦的电力，要知道好奇号带的核电池功率才125瓦，相比之下空间堆的发电功率要大得多，甚至还可以更大。
有心的网友还是会有疑问：不论用哪种发电方式，效率都不高，还是有大量的废热要排出，地球上的核电站可以用空气或海水来排废热，月球上一片真空，反应堆的废热往哪里排呢？只能用一个办法：辐射散热。根据黑体辐射定律，只要有温度，就会向外辐射热量，而且面积越大，散热能力越强。在真空中没办法热传导，那就造一个很大很大的辐射散热片，功率越大散热片就越大，所以大家会看到空间堆都带着一个巨大的“蘑菇头”，这个就是辐射散热装置。
还有朋友问，在月球上建反应堆，太科幻了，应该是很遥远的事儿吧！人马君曾经也这么认为，但现在事情起了变化：美国早已开始了雄心勃勃的“阿尔忒弥斯”计划，打算在2024年实现重返月球。毕竟美国在1960年代花了250亿美元来搞载人登月，如今却被无数人质疑说是造假，这口恶气实在咽不下去。而且现在中国航天的进展一日千里，NASA都开始焦虑，如果被我国先一步实现载人登月，它面子上可就挂不住了。
当年的阿波罗计划是到此一游，除了登月舱作为月球站又工作了几年之外，什么也没留下，这次的“阿尔忒弥斯”计划显然志向远大，会在月球上建立长期的存在。日前美国已经签署备忘录，要求研究空间堆，期望在2027年年底前，在月球表面建立核电站。其实，建核电站的目的是为了支持月球基地，而美国一旦建成月球基地，就意味着它成功实施了对月球的“跑马圈地”，用心可谓良苦。
当然，要想建设月球核电站可并非易事，起码运载火箭需要实现两点：运力要够大，安全系数要够高。KiloPower反应堆单台重量高达1.6吨，一个月球或火星基地需要4台，还需要配备着陆器来降落在月面，对火箭的要求非常高。更重要的是，这里面装了货真价实的核燃料，一旦发射失败坠落在地球上，会吃不了兜着走！所以火箭必须要极其可靠。目前NASA为重返月球而建造的SLS巨型火箭已经渐渐成形，也许用不了几年，月球上就会出现真正的核电站呢！ 那么问题来了，中国要不要跟呢？