Reattori nucleari sulla Luna: la NASA accelera i piani per battere Russia e Cina

A fine agosto la NASA ha chiesto alle aziende fornitrici di prepararsi a costruire un reattore nucleare capace di affrontare il viaggio nello spazio e funzionare senza manutenzione vicino al polo sud della Luna. La bozza del bando, denominato SPARC e pubblicato il 30 agosto dal Glenn Research Center di Cleveland, prevede l’assegnazione di più contratti. La versione definitiva è attesa intorno a metà novembre, mentre i primi ordini sono previsti ad aprile 2027. L’agenzia spaziale americana vuole che il reattore sia pronto al lancio entro dicembre 2030 e ha accelerato il programma per una ragione precisa: la Russia punta a metterne uno in funzione sulla Luna entro il 2036, nell’ambito di una collaborazione con la Cina i cui dettagli restano in gran parte riservati.

A ricostruire questa corsa è un’inchiesta del New York Times, basata su specifiche tecniche, documenti di gara, ricerche accademiche e interviste con esperti, funzionari e critici dei programmi. Stati Uniti e Cina vogliono arrivare per primi a costruire una base lunare, cercare risorse come il ghiaccio d’acqua e lanciare da lì missioni verso destinazioni più lontane nel sistema solare, come Marte, il pianeta rosso. Entrambi i Paesi considerano un reattore nucleare essenziale per realizzare questi obiettivi. Una base permanente ha bisogno di una fonte di energia affidabile: un reattore funziona anche in assenza di luce solare, può essere compatto e, se progettato adeguatamente, richiede pochi interventi umani.

Nei primi anni potrebbero bastare pannelli solari e generatori a radioisotopi, che trasformano in elettricità il calore prodotto dal decadimento naturale di alcuni isotopi e che Stati Uniti, Russia e Cina hanno già impiegato nello spazio. Una base più grande avrebbe però bisogno di molta più energia: le notti lunari durano circa due settimane terrestri e vicino al polo sud le temperature possono variare tra 54 e −203 °C.

Nel progetto lunare comune, sostenuto dai presidenti Xi Jinping e Vladimir Putin, il nucleare sembra essere l’unico settore strategico che Pechino abbia affidato a Mosca. La Russia vanta infatti un’esperienza senza pari nei reattori spaziali: ne ha lanciati in orbita più di 30, soprattutto negli anni Settanta e Ottanta, a bordo di satelliti impiegati durante la Guerra Fredda. È inoltre tra i leader del nucleare civile e ha storicamente dominato le forniture commerciali di HALEU, il combustibile previsto dalla NASA per il proprio reattore lunare e ancora scarsamente disponibile negli Stati Uniti.

"La Russia non ha praticamente concorrenti nel campo dell’energia nucleare spaziale", ha dichiarato all’agenzia TASS Mikhail Kovalchuk, presidente dell’Istituto Kurchatov, l’ente di ricerca nucleare statale che contribuisce alla progettazione. Mosca ha incaricato le proprie agenzie statali di consegnare entro il 2036 il reattore Selena: dovrebbe produrre fino a 10 kilowatt e funzionare autonomamente per un decennio, alimentando le stazioni lunari del programma guidato dalla Cina.

Gli Stati Uniti hanno lanciato un solo reattore nucleare nello spazio: SNAP-10A, nel 1965. Fu spento dopo 43 giorni a causa di un guasto al sistema elettrico del veicolo Agena che lo trasportava, estraneo al reattore stesso. Nei decenni successivi, i programmi americani per l’energia e la propulsione nucleare nello spazio hanno assorbito investimenti miliardari senza portare al lancio di un secondo reattore, come documenta uno studio pubblicato nel 2025 dall’Idaho National Laboratory.

Ora la NASA teme che un impianto russo-cinese possa creare di fatto una zona di esclusione sulla Luna. Era la stessa preoccupazione espressa nell’agosto 2025 dall’allora amministratore ad interim Sean Duffy, che aveva chiesto un reattore da 100 kilowatt pronto al lancio entro la fine del 2029. Nel frattempo, l’obiettivo è stato ridimensionato: il Lunar Reactor-1 dovrebbe produrre 20 kilowatt, una potenza sufficiente ad alimentare circa 16 abitazioni americane, e funzionare per 5 anni senza interventi. A gennaio l’attuale amministratore della NASA, Jared Isaacman, ha firmato un accordo con il Dipartimento dell’Energia per sviluppare il nuovo reattore, dotarlo di combustibile e ottenere le autorizzazioni necessarie, così da renderlo pronto al lancio entro il 2030. "Realizzare questo futuro richiede di sfruttare l’energia nucleare", ha dichiarato.

Come primo passo, alla fine del 2028 l’agenzia vuole lanciare verso Marte Space Reactor-1 Freedom, un veicolo che sperimenterà la propulsione elettrica alimentata da un reattore nucleare: sarebbe il primo impiego di questa tecnologia in una missione interplanetaria.

Il presidente Donald Trump ha inserito la supremazia nello spazio nella sua agenda "America First". Con l’ordine esecutivo "Ensuring American Space Superiority", firmato a dicembre 2025, e un successivo memorandum di aprile, la Casa Bianca ha fissato l’obiettivo di un reattore in orbita dal 2028 e di un impianto lunare pronto al lancio entro il 2030. Ha inoltre affidato al Pentagono lo sviluppo di propri reattori per l’orbita e la superficie lunare. Xi e Putin hanno espresso ambizioni analoghe.

Le scadenze, però, sono già slittate più volte e pochi esperti ritengono che saranno rispettate questa volta. Nessuno di questi Paesi dispone di un modulo di allunaggio collaudato capace di depositare un carico pesante e potenzialmente radioattivo sul terreno accidentato della Luna, né ha mai installato un reattore in condizioni di gravità ridotta. Le basi non esistono ancora e il loro fabbisogno energetico resta da definire: i progetti potrebbero quindi cambiare, anche radicalmente. "Al momento niente è ancora certo", ha detto Julien de Troullioud de Lanversin, fisico nucleare e docente alla Hong Kong University of Science and Technology.

I rischi del lancio e degli incidenti

"Ci sarà sempre una corsa allo spazio, e aggiungervi il nucleare potrebbe renderla più pericolosa", ha osservato Edwin Lyman, direttore per la sicurezza nucleare della Union of Concerned Scientists. Stati Uniti e Russia assicurano che i reattori resteranno spenti fino all’arrivo sulla Luna. Ma secondo gli ingegneri nucleari, l’uranio contenuto in un reattore non ancora attivato presenta un rischio radiologico limitato anche in caso di ricaduta sulla Terra.

Il passaggio più critico resta il momento del lancio. "È il momento in cui il rischio è maggiore", ha detto Leopold Summerer, che guida un gruppo di lavoro delle Nazioni Unite sul nucleare nello spazio. "Ci sono stati molti lanci falliti, quindi abbiamo molti dati su ciò che può andare storto". Negli ultimi sei anni sono esplosi diversi razzi cinesi, americani e russi, compresi alcuni di SpaceX e Blue Origin, mentre un modulo russo si è schiantato sulla Luna. Il 28 maggio un razzo New Glenn di Blue Origin è esploso sulla rampa di Cape Canaveral durante una prova di accensione dei motori.

Se un reattore finisse in mare, l’acqua potrebbe rallentare i neutroni e favorire la fissione, portando potenzialmente l’impianto alla criticità: una condizione in cui la reazione nucleare a catena si autosostiene. È un rischio da considerare, perché la maggior parte delle basi di lancio si trova vicino all’acqua. Secondo gli esperti citati nell’inchiesta, potrebbe essere accaduto qualcosa di simile già in Russia nel 2019, quando un missile cruise a propulsione nucleare precipitò nel Mar Bianco. Stando al Dipartimento di Stato americano, durante il recupero si innescò una reazione nucleare e morirono almeno 5 persone. Mosca ha sempre negato che il missile fosse dotato di un reattore.

Esiste poi il rischio che un reattore guasto ricada sulla Terra dopo essere stato utilizzato. Il 24 gennaio 1978 il rientro incontrollato del satellite sovietico Kosmos 954 disperse materiale radioattivo su almeno 124.000 chilometri quadrati del Canada settentrionale. La bonifica, condotta congiuntamente da Canada e Stati Uniti, proseguì fino a ottobre. Secondo la stima riportata dalle autorità sanitarie canadesi, fu recuperato soltanto lo 0,1% del materiale della fonte di energia del satellite.

Secondo R. Scott Kemp, professore associato di scienza e ingegneria nucleare al MIT, gli incidenti sarebbero più probabili sulla Luna. "Un incidente, per definizione, si verifica quando le cose non vanno secondo i piani", ha detto. Sulla Terra i reattori sono racchiusi in strutture di contenimento che sulla Luna sarebbero molto costose e difficili da costruire. La NASA afferma che il suo reattore sarà schermato, senza però spiegare come.

In assenza di un contenimento adeguato, anche un incidente minore potrebbe disperdere più materiale radioattivo. La gravità ridotta, inoltre, potrebbe proiettare a grande distanza i detriti di un’esplosione, rendendo inaccessibili intere regioni. Al termine della vita operativa, sia la NASA sia le agenzie russe prevedono di lasciare il materiale radioattivo sul posto. "Nella corsa non vogliono affrontare un problema difficile per il quale nessuno ha una soluzione", ha osservato de Troullioud de Lanversin.

Il combustibile e le sfide ancora aperte

Nei documenti del programma la NASA indica come combustibile l’HALEU: uranio con una concentrazione di uranio-235 superiore al 5% e inferiore al 20%, maggiore di quella normalmente utilizzata nei reattori commerciali convenzionali, ma al di sotto della soglia dell’uranio altamente arricchito. Questa composizione consente di progettare reattori più compatti e con cicli operativi più lunghi.

L’ultimo reattore spaziale sperimentato dall’agenzia, nel 2018, utilizzava invece uranio altamente arricchito, che consente di realizzare sistemi più leggeri e meno costosi da lanciare. La prima Amministrazione Trump ne aveva però scoraggiato l’impiego perché questo materiale può essere utilizzato anche per costruire armi nucleari. L’HALEU però scarseggia negli Stati Uniti. La Russia ha a lungo dominato le forniture commerciali, ma dal 2024 Washington ha vietato le importazioni di uranio russo a basso arricchimento, salvo deroghe temporanee, in risposta alla guerra in Ucraina. Nel frattempo, anche il governo americano fatica a garantirne una disponibilità sufficiente.

L’alleanza russo-cinese non ha reso noto quale combustibile utilizzerà, ma i vecchi reattori spaziali russi funzionavano con uranio altamente arricchito. "Bastano un’officina meccanica e un po’ di esplosivo per trasformarlo in un’arma molto credibile", ha detto Bill Foster, deputato democratico dell’Illinois e fisico, che ha contribuito a scoraggiarne l’uso nei reattori spaziali. Almeno una delle aziende che potrebbero partecipare alla gara della NASA, la Space Nuclear Power Corporation, sta però sviluppando un reattore alimentato proprio con questo combustibile.

Il programma spaziale americano potrebbe offrire un’opportunità alle aziende che sviluppano microreattori: impianti con potenze fino a 10 megawatt, troppo piccoli per soddisfare da soli il fabbisogno dei grandi centri di elaborazione dati, ma potenzialmente adatti agli impieghi spaziali e militari. Il mese scorso il Pentagono ha scelto Antares per sviluppare e sperimentare un microreattore destinato allo spazio, con un contratto da 161 milioni di dollari assegnato l’11 settembre dal Dipartimento dell’Aeronautica.

Antares è una delle cinque aziende i cui reattori sperimentali hanno raggiunto la criticità nell’ambito del programma pilota del Dipartimento dell’Energia entro l’inizio di agosto. Le altre sono Valar Atomics, Deployable Energy, Aalo Atomics e Oklo. Secondo il New York Times, Antares parteciperà anche alle gare della NASA e del Pentagono per gli impianti lunari. Nessun microreattore è però ancora pronto per questi impieghi. Restano, infatti, da risolvere questioni fondamentali di sicurezza: come dissipare il calore, schermare il reattore e garantirne l’integrità strutturale, mantenendo al tempo stesso dimensioni e peso compatibili con il trasporto nello spazio.

"Mettere un reattore sulla Luna è del tutto fattibile", ha detto Katy Huff, che dirige il dipartimento di ingegneria nucleare e fisica ingegneristica dell’Università del Wisconsin-Madison. Ma maggiore è la potenza richiesta, più complessa diventa la costruzione. Secondo Huff, i governi hanno ottenuto risultati migliori collaborando che competendo tra loro: "Lo spazio è il luogo in cui la collaborazione scientifica ha saputo superare i contrasti della politica internazionale". Washington, Mosca e Pechino stanno invece procedendo nella direzione opposta, con scadenze che pochi esperti considerano realistiche e problemi di sicurezza ancora irrisolti.