Hvad er nyt ved det nye rumkapløb?

Reklame

Det er 2015, og pladsen er kølig igen.

SpaceX har forynget offentlighedens interesse for rummet og planlægger allerede en Mars-mission. Forbes laver profiler på opstart af asteroide minedrift. En koalition af private virksomheder er bygge en rumhavn i New Mexico. Det er den mest spændende periode for rumudforskning siden den sidste månemission i 1972.

Under denne mission afsluttede astronaut Eugene Cernan menneskehedens sidste månevandring med disse ord:

“Når jeg tager menneskets sidste skridt fra overfladen […] vil jeg gerne lige nævne, hvad jeg tror, ​​historien vil registrere: at USAs udfordring i dag har skabt menneskets skæbne i morgen. Og når vi forlader Månen ved Taurus Littrow, tager vi afsted, som vi kommer, og hvis Gud vil, når vi vender tilbage, med fred og håb for hele menneskeheden. Godspej for besætningen på Apollo 17."

I de 43 år siden, han sagde de ord, er der sket meget. Sovjetunionen faldt. Computerteknologi eksploderede. Concorde kom og gik. Men vi tog aldrig tilbage til månen. Faktisk har mennesker ikke været ude af Low Earth Orbit, siden Apollo 17 vendte tilbage.

Vi har sendt nogle sonder og landet robotter på Mars. Vi byggede rumfærgen og ISS. Intet af det er banebrydende. Den første raket til at opnå Low Earth Orbit gjorde det i 1961. Den første "succesfulde" Mars-sonde ville lande et årti senere i 1971. Den første rumstation gik op i 1971. Manglen på innovation kvalte offentlighedens interesse for rummet og dræbte rumoperaen som genre.

Hvad gik galt? Hvad skete der med NASA? Og hvad ændrer sig nu? Lad os skrue uret tilbage.

Destination: Stagnation

Der er ingen måde at fortælle denne historie på uden at give NASAs budget en hovedrolle (eller rettere mangel på samme). Her er en graf over NASAs budget siden Apollo-æraen.

Det er klart, at der er sket nogle nedskæringer. Da den kolde krig ebbede ud i begyndelsen af ​​70'erne, blev det klart, at frygten for kommunistisk teknologisk overlegenhed var blevet overdrevet. Rumkapløbets fortælling faldt fra hinanden, og det samme gjorde offentlig støtte til det dyre Apollo-program. Da Vietnamkrigen allerede gik dårligt, valgte Nixon stille og roligt at aflyse de sidste par missioner og afslutte Apollo. På nogle måder havde dette været planen fra begyndelsen.

I 1968, George Trimble, vicedirektør for NASAs bemandede rumfartøjscenter (MSC) sendt et notat anmoder om, at Apollo-programmet har en begrænset længde og et veldefineret slutpunkt.

"[...] at opnåelsen af ​​den første månelanding og sikker tilbagevenden af ​​besætningen defineres som afslutningen på Apollo-programmet. Dette vil give en sprød afslutning, som alle kan forstå, og vil være programmet for minimumsomkostninger. Lunar Exploration Program, eller hvilket navn der er valgt, vil have en definerbar helhed [sic] og kan planlægges og forsvares som en enhed. Dette vil undgå, at Apollo-programmet trækker ud i en dårligt defineret afslutning. .”

Det blev antaget, at Apollo-programmet ville blive fulgt op med en rejse til Mars, eller en langsigtet månebase. I stedet blev der efter finansieringsnedskæringerne truffet en beslutning om at gå over til orbital rumudforskning, herunder opførelsen af ​​en stor rumstation. Masser af iagttagere har lagt skylden for den nuværende rumstagnation ved fødderne af kortsigtede, pengesnurrende regulatorer. Dette er en fortælling, jeg gerne vil udfordre.

Mens NASA-budgetnedskæringen var en faktor i faldet i amerikansk rumudforskning, er det langt fra hele historien. En stor del af skylden ligger hos NASA selv. Det mistede fokus og blev viklet ind i dyre teknologiske blindgyder.

Overvej dette: Siden Apollo-æraen er NASAs budget faldet med omkring 50 % - men det er ikke chokerende.

Den grundlæggende F&U-indsats på raketterne absorberede meget af de ekstra penge. Efter at R&D blev udført for Saturn V, kostede hver månelancering kun 375 millioner dollars i 1970 (ca. 2,5 milliarder dollars i 2015-dollars). NASAs moderne budget på omkring 15 milliarder dollars er rigeligt til at opretholde almindelige månemissioner, hvis det var en prioritet.

I modsætning til den populære tro - den begrænsende faktor er ikke økonomisk.

Hvis en månemission ikke ophidser dig, hvad så Mars Direct? Den omhyggeligt budgetterede bare-bones-arkitektur til en bemandet mission til Mars og tilbage ville koste omkring $50 mia. Hvis NASA viede fem år til udsigten, er det langt fra uden for rækkevidde.

Så nu hvor vi ser, hvad vi kunne have købt... hvad gjorde vi med pengene i stedet for?

Stationer og shuttles

Lad os tale om ISS.

ISS blev subsidieret ved at sprede det ud på mange lande, som alle ville drage fordel af den PR og forskning, som det genererede. Det fordeling af omkostninger er oplysende.

USA brugte 72,4 milliarder dollars på at bygge sine dele af stationen og 50,4 milliarder dollars mere på at løfte den i kredsløb, til en samlet udgift på 120,8 milliarder dollars. Investeringerne fra Rusland, Japan, EU og Canada summer til kun 24 milliarder dollars tilsammen. Så meget for at "sprede omkostningerne"

Hvor effektiv er ISS sammenlignet med tidligere rumstationer?

ISS er en skarp afgang fra tidligere rumstationer. Den er bygget ud af mindre moduler i en mere kompleks konfiguration end tidligere "enkeltværelses" stationer. Dette er interessant teknologi, men dyrt.

Lanceret umiddelbart efter afslutningen af ​​Apollo-programmet, kostede vores første station ("Skylab") 10 milliarder dollars i moderne dollars at bygge. Den havde en indre volumen på omkring 360 meter i terninger. ISS kostede omkring 150 milliarder dollars med et volumen på 907 kubikmeter. USA kunne have brugt 30 milliarder dollars og lanceret tre moduler i Sky-lab-størrelse og bygget en station større end ISS for mindre end en fjerdedel af prisen. De resterende 90 milliarder dollar kunne have betalt for en tur til Mars og tyve månemissioner.

Overvej selve rumfærgen - den mest synlige form for rumudforskning siden Apollo-programmet. NASA mente, at ved at bygge et genanvendeligt rumfly ville det være muligt at reducere omkostningerne ved at flytte mennesker og gods til Low Earth Orbit.

Rumfly har været en kolossal fiasko med hensyn til at reducere opsendelsesomkostningerne - den ekstra masse og kompleksitet udsletter mere end alle fordele ved genanvendelighed. Gammeldags engangsbiler som den russiske Proton koster omkring 2300 dollars pr. pund last. Rumfærgen koster omkring $8000 pr. pund, mere end tredoblet omkostningerne.

Værre, det komplekse varmeskjold og behovet for sekundære boostere gjorde rumfærgen farlig som rumfartøjer. Af de fem shuttles eksploderede to, og 1,5 % af missionerne endte med dødsfald.

Svigtet af Shuttle som en omkostningsbesparende foranstaltning må have været tydelig tidligt i designprocessen, men NASA pløjede videre og kørte shuttle-programmet fra 1981 til 2011. Det er tre årtiers forfærdeligt spild. Shuttle-programmet kostede 209 milliarder dollars. Pengene sparet blot ved at bruge køretøjer, vi allerede havde ville være mere end $100 milliarder nu. Det er nok til at tage til Mars og tilbage to gange og sætte støvler på jorden på den røde planet for at besvare grundlæggende spørgsmål om livets oprindelse.

NASA er kommet frem til den opfattelse, at shuttle-programmet var en fejltagelse. I 2005, NASA-chef Michael Griffin fortalte USA Today

"Det er nu almindeligt accepteret, at det ikke var den rigtige vej […] Vi forsøger nu at ændre stien, mens vi gør så lidt skade, som vi kan."

Hvad ville have været muligt uden shuttle-programmet?

Overvej SpaceX's Dragon-fartøj, en modernisering af de mere traditionelle raketdesigns. Dragon V1 kan bære 13,228 pund last, til en nettopris ca 13 millioner dollars, eller lidt under $1000 per pund - otte gange mindre end shuttlen og mindre end halvdelen af ​​prisen på den gamle Proton. Dette er et køretøj, der kun har været under udvikling i et par år og blev skabt på en lille brøkdel af NASAs budget. Den næste iteration, Dragon V2, som vil kunne genbruges, forventes at sænke prisen meget yderligere (måske ned til under $500 pr. pund).

Dragon V2 vil bruge en enkel og robust tyggegummi-dråbeformet re-entry-kapsel af den slags, der bruges af alt fra Gemini-programmet til Soyuz. Innovationen er brugen af ​​små raketter for at tillade kapslen at foretage en kontrolleret landing i stedet for en splashdown, en funktion, som de var pionerer med med "græshoppe"-prototypen. Dette er meget enklere end at forsøge at bygge et rumfly, og sandsynligvis langt billigere.

Det fælles tema her kan kaldes "falske fremskridt". NASA har spildt en forbløffende mængde penge på at forfølge tekniske "fremskridt", der ikke var forbedringer. Rumfly og modulære rumhabitater er ikke gode ideer i den virkelige verden.

Et problem er måske, at NASA ikke har den korrigerende indflydelse af markedspres. Markedskræfterne har en tendens til at eliminere denne form for spild, da konkurrenter med bedre og billigere teknologi vinder. I et blomstrende rumudforskningsmarked ville rumfly forblive en glemt fodnote Nintendo Virtual Boy 4 Nintendo-produkter, der var langt forud for deres tidNintendo har altid været en innovativ virksomhed, men selv deres mindre kendte produkter var forud for deres tid. Læs mere af løfteraketter.

NASA er også sårbar over for politisk pres af den kortsynede slags. Rum fly se som fremtiden, hvis du er en politiker, der aldrig har taget en ingeniørklasse. Måske kan de forestille sig, at deres børnebørn en dag klatrer ombord på en i en lufthavn, så de skubber programmet over ingeniørernes klager. At bygge en rumstation i samarbejde med fire andre nationer lyder som en god idé, forudsat at du er en politiker, der er mere interesseret i overskrifter end videnskab. De sidste fyrre års NASA er et levende eksempel på, hvad der sker, når man lader politik tage pladsen for videnskabelig forsigtighed.

Hvem dræbte rumoperaen?

Folk reagerer følelsesmæssigt på kritik af NASA. Lad mig præcisere, at denne kritik ikke kommer fra et had til rumforskning. Jeg er ikke ked af den skattebyrde, som NASA pålægger, som er minimal. Jeg er ked af, at vi ikke får nær så meget rumudforskning, som vi kunne være for de penge, vi bruger. Nogle smukke og fascinerende ting Oplev rumudforskning i 3D hos NASA VisualizationsEr du en rumforsker? Hvis du havde mulighed for at opleve, hvordan det er at være astronaut, eller endda et af de mange tekniske supportteam, der støtter rumudforskning, ville du... Læs mere er kommet ud af ISS og shuttle-programmerne. Det er bare trist at tænke på, hvad der kunne have været.

Den seneste eksplosion af fremskridt i rummet kommer, ikke fra NASA, men fra en håndfuld små, private virksomheder med et stærkt profitmotiv for at reducere omkostningerne og en ideologisk hengivenhed til sagen om overkommelig plads udforskning.

SpaceX frataget al PR-glitter er spændende Elon Musk vs. Richard Branson: Kapløbet om billigt satellitinternetOver fire milliarder mennesker har ikke internetadgang. Hvordan fikser vi det? Svaret ligger over vores hoveder... Læs mere . Dets grundlægger og ejer, Elon Musk, ser det som en heroisk indsats at beskytte menneskeheden mod udryddelse.

»Det er sjovt, ikke alle elsker menneskeheden. Enten eksplicit eller implicit synes nogle mennesker at mene, at mennesker er en plage på jordens overflade. De siger ting som: "Naturen er så vidunderlig; det går altid bedre på landet, hvor der ikke er mennesker omkring.” De antyder, at menneskeheden og civilisationen er mindre gode end deres fravær. Men jeg går ikke på den skole. Jeg synes, vi har en pligt til at bevare bevidsthedens lys, for at sikre, at det fortsætter ind i fremtiden."

Musk er kun den seneste bærer af denne filosofi om rumudforskning. Forskere har set udforskning af rummet som et moralsk krav i hundreder af år. I 1610 skrev Kepler til Galileo om muligheden for menneskers rejse til de nyligt opdagede andre planeter i solsystemet.

"Lad os skabe fartøjer og sejl tilpasset den himmelske æter, og der vil være masser af mennesker, der ikke er bange for det tomme affald. I mellemtiden vil vi forberede de modige himmelrejsende kort over himmellegemerne."

Det er drømmen, der drev Galileo, Werner Von Braun og Elon Musk - og det er en drøm, der endelig begynder at gå i opfyldelse. I dag strækker private rumvirksomheder grænserne for, hvad der er muligt. Offentlig interesse for rummet klart eksisterer Kan vi bidrage til rumudforskning? Disse 7 onlineværktøjer siger, at vi kanHvad med manden på fortovet? Gymnasiet i naturfagsklassen? Moderen, der engang drømte om at klæde sig på til en rumflyvning? Forbliver der drømme sådan, eller kan de bidrage til... Læs mere , og som højkonjunkturen viser - det gør pengene også. Det, der er nødvendigt, er den politiske og institutionelle vilje til at tage store risici uden at miste det praktiske af syne. Dette vil indebære at opgive nogle mindre ambitiøse projekter, der allerede er i gang, hvilket vil være kontroversielt.

Det vil også være umagen værd. Der er meget på spil her: Hvis vi lader det nye rumboom suse ud, står vi i gang med flere årtier med retarderet videnskab, forfængelighedsprojekter, spildte penge og sløsede ambitioner.

Jeg kan ikke forestille mig noget mere deprimerende.

Billedkreditering: NASA Space Shuttle Endeavour, af Andrew Adams, Sovjetisk rumfærgediagram, Steve Jurvetson, CATS installeret på ISS, af GSFC, USA's østkyst om natten fra ISS, NASAs Jordobservatorium, Måneskygge af James Jordan, Apollo 11 Østkrater Panorama af GSFC, rød drage af SpaceX, SpaceX Dragon af Kevin Gill