Firefly Aerospace beabsichtigt, ein radioisotopenbetriebenes Heizmodul des Unternehmens Zeno Power an Bord einer für 2028 geplanten Mondlandemission mitzuführen, um zu testen, ob eine kleine nukleare Wärmequelle die Ausrüstung während der Mondnacht in Betrieb halten kann, wenn die Temperaturen auf etwa 170 Grad Celsius unter null sinken.
Die beiden Unternehmen gaben am 19. August bekannt, dass eine Mission der Blue Ghost-Landefähre ein von Zeno als Survive-the-Night bezeichnetes Paket umfassen wird. Das eigenständige Paket enthält ein Radioisotopen-Heizmodul, kurz RHU, das das radioaktive Isotop Americium-241 verwendet, um 5 Watt Wärmeleistung zu erzeugen. Diese Wärme wird genutzt, um das Paket und seine Komponenten zu schützen, darunter Kommunikations- und Stromversorgungssysteme sowie die damit verbundenen Subsysteme.
Tyler Bernstein, CEO von Zeno Power, erklärte, das praktische Ziel des Experiments sei einfach: Fünf Tage nach Beginn der Mondnacht ein Signal zu senden, das bestätigt, dass die Nutzlast noch funktioniert. Dies entspricht einem Anreiz, den die NASA in einer aktuellen Missionsausschreibung im Rahmen des Programms Commercial Lunar Payload Services aufgenommen hat, um Technologien nachzuweisen, die es Ausrüstung ermöglichen, die Mondnacht zu überstehen. Firefly war im Juni eines von drei Unternehmen, die für diese Ausschreibung ausgewählt wurden.
Warum ist dieser Test wichtig?
Die derzeitigen Mondfahrzeuge arbeiten meist während der Mondtage, doch das Überstehen der Nacht ermöglicht den Betrieb der Ausrüstung über mehrere Zyklen hinweg, statt die Mission bei Sonnenuntergang zu beenden. Diese Fähigkeit gewinnt an Bedeutung, da die NASA Pläne für eine Mondbasis entwickelt, die kontinuierlichere Energie- und Wärmesysteme benötigen wird.
Firefly geht davon aus, dass das Experiment Daten liefern wird, die dem Unternehmen helfen, den Einsatz von RHUs bei späteren Missionen zu bewerten – entweder zum Schutz einer bestimmten Nutzlast oder zur Beheizung der gesamten Landefähre. Die beiden Unternehmen haben weder die Masse noch die Größe des Pakets bekannt gegeben, doch Bernstein sagte, das Heizmodul selbst sei ungefähr so groß wie eine Silberdollarmünze.
Technische und regulatorische Erprobung
Dies wird die erste Weltraummission von Zeno Power und zugleich die erste Mission dieser Art von kommerziellen Energiequellen auf Basis von Radioisotopenheizung sein. Im Juli startete City Labs den ersten kommerziellen Satelliten mit einer nuklearen Energiequelle; er verwendete jedoch eine Tritiumbatterie, die Energie im Mikrowattbereich erzeugt.
Die Herausforderung beschränkt sich nicht auf die Herstellung des Moduls. Die beiden Unternehmen arbeiten an Verfahren, um die Nutzlast sicher in die Blue-Ghost-Landefähre zu integrieren, sowie an den für den Start erforderlichen Tests und Vorbereitungen. Zeno bezeichnet die Mission als Erprobung des regulatorischen Genehmigungspfads für den Start kommerzieller Nuklearnutzlasten – eines Wegs, der erst kürzlich mit dem Satelliten von City Labs praktisch erprobt wurde.
Auf dem Weg zu einem größeren Mondmarkt
Zeno arbeitet daran, die Produktion von RHUs zu steigern, in Erwartung einer künftigen Nachfrage, die mit zunehmender Zahl von Missionen zur Mondoberfläche Hunderte von Einheiten erreichen könnte. Das Unternehmen entwickelt außerdem Energiequellen, die Stirling-Generatoren zur Stromerzeugung verwenden, und erklärte, es habe ausreichende Vorräte an Americium-241 gesichert, um diese Pläne umzusetzen.
Auch andere Landefahrzeugunternehmen führen ähnliche Tests durch. Intuitive Machines erklärte, ebenfalls den Anreiz für das Überstehen der Mondnacht im selben CLPS-Antrag angestrebt zu haben; eine im Juni zugesprochene und für den Start im August 2028 geplante Landemission werde ebenfalls ein auf Americium-241 basierendes RHU verwenden. Ein Unternehmensvertreter wies darauf hin, dass der Anreiz 15 Millionen Dollar wert sei, merkte jedoch an, dass die Mission eine Erstattung durch die NASA benötige, da kein geeigneter kommerzieller Markt für die Beschaffung nuklearer Nutzlasten verfügbar sei.