Kaj je novega o novi vesoljski dirki?

Oglas

Leto 2015 je in prostor je spet kul.

SpaceX je pomladil zanimanje javnosti za vesolje in že načrtuje misijo na Mars. Forbes pripravlja profile startupi za rudarjenje asteroidov. Koalicija zasebnih podjetij so zgraditi vesoljsko pristanišče v Novi Mehiki. To je najbolj razburljivo obdobje za raziskovanje vesolja od zadnje misije na Luno leta 1972.

Med to misijo je astronavt Eugene Cernan končal zadnji luninski sprehod človeštva s temi besedami:

»Ko delam človekove zadnje korake s površja […], bi rad navedel le tisto, kar verjamem, da bo zgodovina zapisala: da je današnji ameriški izziv skoval človekovo usodo jutrišnjega dne. In ko zapustimo Luno v Taurus Littrowu, odidemo, ko pridemo in, če Bog da, ko se vrnemo, z mirom in upanjem za vse človeštvo. Lep pozdrav posadki Apolla 17.”

V 43 letih, odkar je izgovoril te besede, se je zgodilo veliko. Sovjetska zveza je padla. Računalniška tehnologija je eksplodirala. Concorde je prišel in odšel. Vendar se nikoli nismo vrnili na luno. Pravzaprav ljudje še niso bili iz nizke zemeljske orbite, odkar se je Apollo 17 vrnil.

Poslali smo nekaj sond in pristali robote na Marsu. Zgradili smo shuttle in ISS. Nič od tega ni prelomno. Prva raketa, ki je dosegla nizko zemeljsko orbito, je to storila leta 1961. Prva "uspešna" sonda na Mars je pristala desetletje pozneje, leta 1971. Prva vesoljska postaja je bila postavljena leta 1971. Pomanjkanje inovativnosti je zadušilo zanimanje javnosti za vesolje in uničilo vesoljsko opero kot žanr.

Kaj je šlo narobe? Kaj se je zgodilo z NASA? In kaj se zdaj spreminja? Zavijemo uro nazaj.

Cilj: stagnacija

Te zgodbe ni mogoče povedati, ne da bi namenili glavno vlogo Nasinemu proračunu (ali, bolje rečeno, pomanjkanju tega). Tukaj je graf Nasinega proračuna od obdobja Apolla.

Jasno je, da je prišlo do nekaterih zmanjšanj. Ko se je hladna vojna umirila do zgodnjih 70-ih let, je postalo jasno, da so bili strahovi pred komunistično tehnološko premočjo pretirani. Pripoved o vesoljski dirki je padla, prav tako pa je padla javna podpora dragemu programu Apollo. Ker je vojna v Vietnamu že šla slabo, se je Nixon odločil tiho odpovedati nekaj zadnjih misij in končati Apollo. Na nek način je bil to načrt že od začetka.

Leta 1968 je George Trimble, namestnik direktorja Nasinega centra za vesoljska plovila s posadko (MSC) poslala opombo zahteva, da ima program Apollo končno dolžino in dobro opredeljeno končno točko.

„[…] da se izvedba prvega pristanka na Luni in varna vrnitev posadke opredeli kot konec programa Apollo. To bo dalo jasen konec, ki ga bodo vsi razumeli, in bo program z minimalnimi stroški. Program raziskovanja Lune ali katero koli drugo ime bo imelo določljivo celoto [sic] in se lahko načrtuje in brani kot enota. S tem se boste izognili, da bi se program Apollo zavlekel do napačno opredeljene prekinitve. .”

Predpostavljalo se je, da bo programu Apollo sledilo potovanje na Mars ali dolgoročno lunino bazo. Namesto tega je bila po zmanjšanju financiranja sprejeta odločitev o prehodu na orbitalno raziskovanje vesolja, vključno z izgradnjo velike vesoljske postaje. Številni opazovalci so krivdo za sedanjo vesoljsko stagnacijo zvalili na noge kratkovidnih regulatorjev, ki ščitijo denar. To je pripoved, ki bi jo rad izzval.

Medtem ko je bilo zmanjšanje proračuna NASA dejavnik upada ameriškega raziskovanja vesolja, je to daleč od celotne zgodbe. Velik del krivde nosi NASA sama. Izgubil je fokus in se zapletel v drage tehnološke slepe ulice.

Razmislite o tem: od obdobja Apolla se je Nasin proračun zmanjšal približno 50 % - vendar to ni šokantno.

Osnovna prizadevanja za raziskave in razvoj raket so absorbirala veliko dodatnega denarja. Po tem je bil opravljen R&R za Saturn V, vsak izstrelitev na luno je stala le 375 milijonov dolarjev leta 1970 (približno 2,5 milijarde dolarjev v dolarjih 2015). Nasin sodoben proračun v višini približno 15 milijard dolarjev je dovolj za vzdrževanje rednih misij na Luno, če bi bila to prednostna naloga.

V nasprotju s splošnim prepričanjem - omejevalni dejavnik ni finančni.

Če vas misija na luno ne navduši, kaj pa Mars Direct? Skrbno načrtovana osnovna arhitektura za misijo s posadko na Mars in nazaj bi stala približno $50 milijard. Če je NASA tej možnosti posvetila pet let, je daleč od dosega.

Torej, zdaj, ko vidimo, kaj bi lahko kupili... kaj smo namesto tega naredili z denarjem?

Postaje in avtobusi

Pogovorimo se o ISS.

ISS je bil subvencioniran tako, da se je razširil med številne države, ki bi imele vse koristi od PR in raziskav, ki jih je ustvaril. The razčlenitev stroškov so razsvetljujoči.

ZDA so porabile 72,4 milijarde dolarjev za izgradnjo svojih delov postaje in še 50,4 milijarde dolarjev za dvig v orbito, kar je skupni strošek v višini 120,8 milijarde dolarjev. Naložbe Rusije, Japonske, EU in Kanade skupaj znašajo le 24 milijard dolarjev. Toliko o "širjenju stroškov"

Kako učinkovit je ISS v primerjavi s preteklimi vesoljskimi postajami?

ISS je oster odmik od preteklih vesoljskih postaj. Zgrajena je iz manjših modulov v bolj zapleteni konfiguraciji od prejšnjih "enosobnih" postaj. To je zanimiva tehnologija, vendar draga.

Naša prva postaja (»Skylab«), ki je bila lansirana takoj po koncu programa Apollo, je stala 10 milijard dolarjev v sodobnih dolarjih za gradnjo. Imel je notranjo prostornino približno 360 metrov v kocki. ISS je stal približno 150 milijard dolarjev s prostornino 907 kubičnih metrov. ZDA bi lahko porabile 30 milijard dolarjev in izstrelile tri module velikosti Sky lab in zgradile postajo, večjo od ISS, za manj kot četrtino stroškov. Preostalih 90 milijard dolarjev bi lahko plačali za potovanje na Mars in dvajset misij na Luno.

Razmislite o samem space shuttleu - najbolj vidni obliki raziskovanja vesolja od programa Apollo. NASA je verjela, da bi bilo z izgradnjo vesoljske letala za večkratno uporabo mogoče zmanjšati stroške premikanja ljudi in tovora v nizko zemeljsko orbito.

Vesoljska letala so bila ogromna neuspeh v smislu zmanjšanja stroškov izstrelitve – dodana masa in kompleksnost več kot izničita vse prednosti ponovne uporabe. Starejša vozila za enkratno uporabo, kot je ruski Proton, stanejo približno 2300 dolarjev na funt tovora. Avtobusni prevoz stane približno 8000 dolarjev na funt, kar je več kot trikrat strošek.

Še huje, zapleten toplotni ščit in potreba po sekundarnih ojačevalnikih so naredili shuttle nevaren kot vesoljska vozila. Od petih šatlov sta dva eksplodirala in 1,5 % misij končala s smrtnimi žrtvami.

Neuspeh Shuttlea kot varčevalnega ukrepa je moral biti jasen že zgodaj v procesu načrtovanja, vendar je NASA nadaljevala in izvajala program shuttle od leta 1981 do 2011. To so tri desetletja grozljivega odpadkov. Cena programa shuttle 209 milijard dolarjev. Prihranjen denar samo z uporabo vozil, ki smo jih že imeli bi do zdaj znašal več kot 100 milijard dolarjev. To je dovolj, da se dvakrat odpravite na Mars in nazaj ter obložite škornje na tla na rdečem planetu, da odgovorite na temeljna vprašanja o izvoru življenja.

NASA je prišla do ideje, da je bil program shuttle napaka. Leta 2005 je vodja NASA Michael Griffin povedal za USA Today

"Zdaj je splošno sprejeto, da to ni bila prava pot […] Zdaj poskušamo spremeniti pot, pri čemer naredimo čim manj škode."

Kaj bi bilo mogoče brez shuttle programa?

Razmislite o SpaceXovem vozilu Dragon, posodobitvi bolj tradicionalnih zasnov raket. Dragon V1 lahko nosi 13,228 funtov tovora po neto ceni približno 13 milijonov dolarjev, ali nekaj manj kot 1000 $ na funt - osemkrat manj kot shuttle in manj kot polovica cene starega Protona. To je vozilo, ki je bilo v razvoju šele nekaj let in je bilo ustvarjeno z majhnim deležem Nasinega proračuna. Pričakuje se, da bo naslednja ponovitev, Dragon V2, ki bo ponovno uporabna, še precej znižala ceno (morda pod 500 $ na funt).

Dragon V2 bo uporabljal preprosto in robustno ponovno vstopno kapsulo v obliki žvečilne kapljice, kakršne uporablja vse od programa Gemini do Sojuza. Inovacija je uporaba majhnih raket, ki kapsuli omogočajo nadzorovan pristanek namesto splashdown, funkcijo, ki so jo uvedli s prototipom "kobilica". To je veliko preprosteje kot poskus gradnje vesoljske letala in verjetno veliko ceneje.

Skupno temo tukaj bi lahko imenovali "lažni napredek". NASA je zapravila osupljivo količino denarja za tehnične "napredke", ki niso bile izboljšave. Vesoljska letala in modularni vesoljski habitati v resničnem svetu niso dobre ideje.

Morda je ena težava, da NASA nima popravljalnega vpliva tržnih pritiskov. Tržne sile težijo k odpravi tovrstnih odpadkov, saj zmagajo konkurenti z boljšo in cenejšo tehnologijo. Na uspešnem trgu raziskovanja vesolja bi vesoljska letala ostala pozabljena opomba Nintendo Virtual Boy 4 Nintendo izdelki, ki so bili daleč pred svojim časomNintendo je bil vedno inovativno podjetje, a tudi njihovi manj znani izdelki so bili pred svojim časom. Preberi več nosilnih vozil.

NASA je ranljiva tudi za kratkovidne politične pritiske. Vesoljska letala poglej kot prihodnost, če si politik, ki nikoli ni obiskoval inženirskega tečaja. Morda si lahko predstavljajo, da bi se svoje vnuke nekega dne povzpeli na enega letališča, tako da prerinejo program nad pritožbami inženirjev. Izgradnja vesoljske postaje v sodelovanju s štirimi drugimi narodi se sliši kot odlična ideja, če ste politik, ki ga bolj kot znanost zanimajo naslovi. NASA zadnjih štirideset let je jasen primer, kaj se zgodi, ko dovolite politiki, da prevzame mesto znanstvene preudarnosti.

Kdo je ubil vesoljsko opero?

Ljudje se čustveno odzivajo na kritiko Nase. Naj pojasnim, da ta kritika ne izvira iz sovraštva do raziskovanja vesolja. Nisem vznemirjen zaradi davčne obremenitve, ki jo nalaga NASA, ki je minimalna. Razburjen sem, da ne raziskujemo niti približno toliko vesolja, kot bi lahko bili za denar, ki ga porabimo. Nekaj ​​lepih in fascinantne stvari Izkusite raziskovanje vesolja v 3D v NASA VisualizationsSte kolega raziskovalec vesolja? Če bi imeli priložnost izkusiti, kako je biti astronavt, ali celo eden od številnih tehničnih podpornih posadk, ki podpirajo raziskovanje vesolja, bi... Preberi več je izšel iz programov ISS in shuttle. Žalostno je pomisliti, kaj bi lahko bilo.

Nedavna eksplozija vesoljskega napredka ne prihaja od Nase, ampak od peščice majhnih zasebnih podjetij z močnim motivom za dobiček za znižanje stroškov in ideološko predanostjo cilju dostopnega prostora raziskovanje.

SpaceX je odvzel ves PR blišč je razburljivo Elon Musk vs. Richard Branson: Dirka za poceni satelitski internetVeč kot štiri milijarde ljudi nima dostopa do interneta. Kako to popravimo? Odgovor leži nad našimi glavami... Preberi več . Njegov ustanovitelj in lastnik, Elon Musk, na to gleda kot junaški napor zaščititi človeštvo pred izumrtjem.

»Smešno je, vsi ne marajo človeštva. Zdi se, da nekateri izrecno ali implicitno mislijo, da so ljudje škodljivci na zemeljski površini. Pravijo stvari, kot so: »Narava je tako čudovita; stvari so vedno boljše na podeželju, kjer ni ljudi." Namigujejo, da sta človeštvo in civilizacija manj dobra kot njuna odsotnost. Ampak jaz nisem v tej šoli. Mislim, da smo dolžni ohraniti luč zavesti, da poskrbimo, da se bo nadaljevala tudi v prihodnosti.”

Musk je le najnovejši nosilec te filozofije raziskovanja vesolja. Znanstveniki so na raziskovanje vesolja gledali kot na moralni imperativ že sto let. Leta 1610 je Kepler pisal Galileju o možnostih potovanja ljudi na nedavno odkrite druge planete sončnega sistema.

»Ustvarimo plovila in jadra, prilagojena nebeškemu etru, in veliko bo ljudi, ki se ne bodo bali praznih odpadkov. Medtem bomo za pogumne popotnike pripravili zemljevide nebesnih teles.«

To so sanje, ki so gnale Galilea, Wernerja Von Brauna in Elona Muska - in to so sanje, ki se končno začenjajo uresničevati. Danes zasebna vesoljska podjetja razširjajo meje mogočega. Zanimanje javnosti za vesolje očitno obstaja Ali lahko prispevamo k raziskovanju vesolja? Teh 7 spletnih orodij pravi, da zmoremoKaj pa moški na pločniku? Srednješolec v naravoslovnem razredu? Mati, ki je nekoč sanjala, da bi se oblekla za vesoljski polet? Ali bodo sanje ostale takšne ali lahko prispevajo k ... Preberi več , in kot dokazuje razcvet — tudi denar. Potrebna je politična in institucionalna volja, da se veliko tvega, ne da bi pri tem izgubili praktičnost. To bo vključevalo opustitev nekaterih manj ambicioznih projektov, ki so že v teku, kar bo sporno.

Prav tako se bo splačalo. Tu je veliko na kocki: če dovolimo, da novi vesoljski razcvet ugasne, nas čaka več desetletij zaostale znanosti, nečimrnih projektov, zapravljenega denarja in zapravljenih ambicij.

Ne morem si predstavljati nič bolj depresivnega.

Zasluge za slike: NASA Space Shuttle Endeavour, avtor Andrew Adams, Shema sovjetskega vesoljskega čolna, Steve Jurvetson, CATS nameščen na ISS, avtor GSFC, Vzhodna obala ZDA ponoči z ISS, Nasin zemeljski observatorij, Lunina senca avtor James Jordan, Panorama vzhodnega kraterja Apolla 11 avtor GSFC, Rdeči zmaj od SpaceX, SpaceX Dragon avtorja Kevin Gill