米国の宇宙における原子力エネルギーおよび原子力推進の計画は、それをめぐる政治的・財政的な勢いが増しているにもかかわらず、近い将来の運用上の課題と、より長期的なリスクに直面している。8月13日に開催されたSpace Nuclear Industry Symposiumでは、政府関係者と産業界の代表者が、NASAのSpace Reactor 1 Freedomとして知られる計画を含むプロジェクトの進展を紹介した。同計画は、2028年末までに原子力電気推進システムを打ち上げることを目指している。また、月面で使用する原子力エネルギーシステムの開発を目的とするLunar Reactor 1計画も紹介された。
ホワイトハウス科学技術政策局の戦略能力調整官であるAaron Milesは、これらの計画が宇宙部門と原子力エネルギー部門への高まりつつある関心の交差点に位置していると述べ、現在の段階を、その影響が一世代にわたって及ぶ可能性のある機会だと表現した。しかし、この関心によって、米国が計画を持続可能な生産体制へと転換する能力に影響を及ぼし得る制約がなくなるわけではない。
HALEU燃料がボトルネックになる可能性
主要な課題の一つは、高アッセイ低濃縮ウランとして知られるHALEU燃料に関係している。この燃料は宇宙用原子炉で使用される可能性が高い。Milesは、米国には現在、セラミックHALEU燃料の生産ラインが存在しない一方、同じ燃料に対する需要が、地上用原子炉計画、なかでも小型モジュール炉によって増加していると指摘した。
米国エネルギー省は、現在、HALEUの国内唯一の供給者である。7月23日、同省はSR-1ミッションで使用するため、量は明らかにしなかったものの、NASAへのHALEU割り当てを発表した。また、前年に他の原子炉企業へ同様の割り当てを行ったのに続き、原子炉専門企業Radiantにも燃料を割り当てた。
NASA先進原子力エネルギー技術室のディレクターであるJeremy Kennyは、HALEUの供給可能性とサプライチェーンは、活動の拡大によって生じた前向きな課題だが、優先順位を決め、必要な量を確保する段階では障害に転じる可能性があると述べた。提起されたその他のリスクには、原子炉部品のサプライチェーン、原子力と宇宙の双方の専門知識を併せ持つ人材の少なさ、利用可能な地上試験施設の不足が含まれる。
並行する計画が同じ資源を奪い合う
NASAの計画は孤立して進められているわけではない。同時に、他の商業・政府機関も小型原子炉を開発しており、燃料、部品、専門知識をめぐる競争が激化する可能性がある。その例として、基地への電力供給を目的とするマイクロリアクターの開発を目指す米陸軍のJanus計画がある。
陸軍施設・エネルギー・環境担当上級次官補代理のJeff Waksmanは、同計画の一環としてマイクロリアクターの開発を進めるため陸軍が選定した5社の名称を、これらの原子炉を受け入れる基地および総予算とともに、近く発表すると述べた。Janusは宇宙用途に重点を置いていないものの、Waksmanは同計画を先進的な原子力エネルギー用途の先鋒と表現し、技術的な重複と利用可能な専門知識の限界を理由に、陸軍がNASAと協力していると述べた。
実際には、宇宙原子力計画の成功は、地上計画と宇宙計画が燃料、人材、施設を直接奪い合うのではなく、必要事項を調整できるかどうかに部分的に左右される可能性がある。MilesとWaksmanは、恒久的な宇宙原子力産業能力を構築するため、官民両部門が協力する必要性を強調した。
より遠い問題：2029年以降に何が起きるのか
懸念はハードウェアの準備状況だけにとどまらない。技術・政策・戦略分野でNASAの元高官を務めたBhavya Lalは、現在の計画への支援が、固定的な制度枠組みよりも、人物や政治情勢に結び付いている可能性があると警告した。そして、宇宙原子力計画が3年後、具体的には2029年1月に米国の新政権が発足した時点でも存続しているのかという直接的な問いを投げかけた。
Lalは、SR-1ミッションには十分に明確な顧客が存在しないと考えている。同ミッションは、SkyFallと呼ばれる火星ヘリコプター群を含む技術実証用ペイロードを搭載するが、このペイロードは別のミッションで打ち上げられる可能性がある。また、LR-1月面原子炉計画はSR-1に直接依存していない。彼女の説明によれば、SR-1の継続を実際に必要とするのはSR-2、SR-3、SR-4ミッションだが、これらはまだ存在していない。
この状況には実際的なリスクがある。SR-1が予定どおり2028年12月に打ち上げられたとしても、後続ミッションを後の政権が中止する可能性がある。こうした懸念の背景には歴史的な前例がある。米国は1960年代に初の宇宙用原子炉SNAP-10Aを打ち上げたが、その後の追随ミッションは中止された。
計画を安定させるために必要なこと
Lalは、NASAがSR-1の打ち上げ前にSR-2ミッションに着手し、ミッションが遅延した場合に備えて代替計画を策定することを提案した。また、議会にプロジェクトの進展を知らせるだけでなく、複数年にわたる予算措置を承認することで、議会を計画の当事者として関与させるよう求めた。
これらの提案は、課題が単に一基の原子炉を打ち上げることではなく、資金調達、製造、試験、後続ミッションから成る連続した仕組みを構築することにあると示している。この継続性がなければ、米国は単独の技術実証を成功させることはできても、拡張可能で持続可能な宇宙原子力能力を必ずしも構築できない。