Mis on uue kosmosevõistluse kohta uut?

Reklaam

On aasta 2015 ja ruum on jälle lahe.

SpaceX on taastanud avalikkuse huvi kosmose vastu ja kavandab juba Marsi missiooni. Forbes teeb profiile asteroidide kaevandamise idufirmad. Eraettevõtete koalitsioon on kosmodroomi ehitamine New Mexicos. See on kõige põnevam periood kosmoseuuringute jaoks pärast viimast Kuu-missiooni 1972. aastal.

Selle missiooni ajal lõpetas astronaut Eugene Cernan inimkonna viimase kuukäigu järgmiste sõnadega:

„Kui ma astun inimese viimaseid samme pinnalt […], tahaksin lihtsalt loetleda, mida usun, et ajalugu salvestab: et Ameerika tänane väljakutse on kujundanud inimese homse saatuse. Ja kui me lahkume Kuult Taurus Littrow's, lahkume nii nagu me tuleme ja kui jumal tahab, kui me tagasi tuleme, rahu ja lootusega kogu inimkonna jaoks. Kiitus Apollo 17 meeskonda.

43 aasta jooksul, mil ta neid sõnu ütles, on juhtunud palju. Nõukogude Liit langes. Arvutitehnoloogia plahvatas. Concorde tuli ja läks. Kuid me ei läinud kunagi Kuule tagasi. Tegelikult pole inimesed madalalt Maa orbiidilt väljas olnud pärast Apollo 17 naasmist.

Oleme saatnud mõned sondid ja maandanud Marsile robotid. Ehitasime süstiku ja ISS-i. Ükski neist pole murranguline. Esimene rakett, mis saavutas madala maa orbiidi, saavutas selle 1961. aastal. Esimene "edukas" Marsi sond langes alla kümme aastat hiljem 1971. aastal. Esimene kosmosejaam tõusis üles 1971. aastal. Innovatsiooni puudumine lämmatas avalikkuse huvi kosmose vastu ja tappis kosmoseooperi kui žanri.

Mis läks valesti? Mis juhtus NASAga? Ja mis nüüd muutub? Keerame kella tagasi.

Sihtkoht: Stagnatsioon

Seda lugu ei saa kuidagi rääkida ilma NASA eelarvele (või õigemini selle puudumisele) peaosa andmata. Siin on graafik NASA eelarvest alates Apollo ajast.

On selge, et mõningaid kärpeid on tehtud. Kui külm sõda 70ndate alguses vaibus, sai selgeks, et kartused kommunistide tehnoloogilise üleoleku ees olid üle puhutud. Kosmosevõistluste narratiiv lagunes ja ka avalik toetus kallile Apollo programmile. Kuna Vietnami sõda läks juba halvasti, otsustas Nixon paar viimast missiooni vaikselt tühistada ja Apollo lõpetada. Mõnes mõttes oli see plaan algusest peale.

1968. aastal George Trimble, NASA mehitatud kosmoselaevade keskuse (MSC) asedirektor. saatis memo nõudes, et Apollo programmil oleks piiratud pikkus ja täpselt määratletud lõpp-punkt.

„[…] et esimese Kuu maandumise sooritamine ja meeskonna ohutu tagasipöördumine määratletaks Apollo programmi lõpuna. See annab kõigile arusaadava karge lõpu ja on minimaalsete kuludega programm. Kuu uurimisprogrammil või mis tahes nimetusel on määratletav tervik [sic] ning seda saab planeerida ja kaitsta üksusena. See hoiab ära Apollo programmi ebamäärase lõpetamise venimise. .”

Eeldati, et Apollo programmile järgneb reis Marsile või pikaajalisele Kuu baasile. Selle asemel otsustati pärast rahastamiskärbeid minna üle orbitaalsele kosmoseuuringutele, sealhulgas suure kosmosejaama ehitamisele. Paljud vaatlejad on praeguses ruumi stagnatsioonis süüdistanud lühinägelike, kopsakate regulaatorite jalgu. See on narratiiv, mille tahaksin vaidlustada.

Kuigi NASA eelarve kärpimine oli Ameerika kosmoseuuringute languse tegur, pole see kaugeltki kogu lugu. Suur osa süüst lasub NASAl endal. See kaotas fookuse ja sattus kallistesse tehnoloogilistesse ummikseisudesse.

Mõelge sellele: alates Apollo ajastust on NASA eelarve langenud umbes 50% - aga see pole šokeeriv.

Põhilised rakettide uurimis- ja arendustegevused neelasid suure osa lisarahast. Pärast seda tehti Saturn V jaoks teadus- ja arendustegevus, iga Kuu käivitamine maksis vaid 375 miljonit dollarit 1970. aastal (2015. aastal umbes 2,5 miljardit dollarit). NASA kaasaegne eelarve, umbes 15 miljardit dollarit, on piisav regulaarsete Kuu-missioonide jaoks, kui see oleks prioriteet.

Vastupidiselt levinud arvamusele — piirav tegur ei ole rahaline.

Kui kuu missioon teid ei eruta, mis siis Marsi otsene? Mehitatud missiooniks Marsile ja tagasi kuluks hoolikalt eelarvestatud paljaste luudega arhitektuur maksma umbes $50 miljardit. Kui NASA pühendas sellele väljavaatele viis aastat, pole see kaugeltki kättesaamatu.

Nüüd, kui näeme, mida oleksime võinud osta… mida me selle rahaga tegime?

Jaama ja bussid

Räägime ISS-ist.

ISS-i subsideeriti, levitades seda paljude riikide vahel, kes kõik saaksid kasu selle loodud suhtekorraldusest ja teadusuuringutest. The kulude jaotus on valgustavad.

USA kulutas jaama osade ehitamiseks 72,4 miljardit dollarit ja orbiidile tõstmiseks veel 50,4 miljardit dollarit, mille kogukulu oli 120,8 miljardit dollarit. Venemaa, Jaapani, ELi ja Kanada investeeringud moodustavad kokku vaid 24 miljardit dollarit. Niipalju siis "kulude hajutamisest"

Kui tõhus on ISS võrreldes varasemate kosmosejaamadega?

ISS on järsk kõrvalekalle varasematest kosmosejaamadest. See on ehitatud väiksematest moodulitest keerukama konfiguratsiooniga kui varasemad "ühetoalised" jaamad. See on huvitav tehnoloogia, kuid kallis.

Kohe pärast Apollo programmi lõppu käivitatud meie esimene jaam (“Skylab”) maksis 10 miljardit dollarit tänapäeva dollarites ehitada. Selle sisemine maht oli umbes 360 meetrit kuubikuga. ISS läks maksma umbes 150 miljardit dollarit mahuga 907 kuupmeetrit. USA oleks võinud kulutada 30 miljardit dollarit ja käivitada kolm Skylabi suurust moodulit ja ehitada ISS-ist suurema jaama vähem kui neljandiku eest. Ülejäänud 90 miljardit dollarit oleks võinud maksta Marsi-reisi ja kahekümne Kuu missiooni eest.

Mõelge kosmosesüstikule – kõige nähtavamale kosmoseuuringute vormile pärast Apollo programmi. NASA uskus, et korduvkasutatava kosmoselennuki ehitamisega on võimalik vähendada inimeste ja lasti madalale Maa orbiidile viimise kulusid.

Kosmoselennukid on olnud kolossaalne läbikukkumine stardikulude vähendamise osas – lisandunud mass ja keerukus kaotavad enam kui kõik korduvkasutatavusest saadavad eelised. Vana tüüpi ühekordselt kasutatavad sõidukid, nagu Vene Proton, maksavad umbes 2300 dollarit veose naela kohta. Buss maksab umbes 8000 dollarit naela kohta, mis on rohkem kui kolm korda suurem.

Veelgi hullem, keeruline kuumakaitse ja vajadus sekundaarsete võimendite järele muutsid süstiku kosmosesõidukitena ohtlikuks. Viiest süstikust kaks plahvatasid ja 1,5% missioonidest lõppes surmaga.

Shuttle'i kui kulude kokkuhoiumeetme ebaõnnestumine pidi olema selge juba projekteerimisprotsessi alguses, kuid NASA jätkas, juhtides süstikuprogrammi aastatel 1981–2011. See on kolm aastakümmet kohutavat raiskamist. Transpordiprogrammi maksumus 209 miljardit dollarit. Säästetud raha lihtsalt kasutades juba olemasolevaid sõidukeid oleks praeguseks rohkem kui 100 miljardit dollarit. Sellest piisab, et minna kaks korda Marsile ja tagasi ning panna punasel planeedil saapad jalga, et vastata põhiküsimustele elu päritolu kohta.

NASA on jõudnud arusaamisele, et süstikuprogramm oli viga. 2005. aastal NASA juht Michael Griffin rääkis USA Today

"Nüüd on üldiselt aktsepteeritud, et see ei olnud õige tee […] Püüame nüüd teed muuta, tehes nii vähe kahju kui võimalik."

Mis oleks olnud võimalik ilma süstikuprogrammita?

Mõelge SpaceX-i Dragon sõidukile, mis on traditsioonilisemate raketikujunduste moderniseerimine. Dragon V1 saab kanda 13,228 naela lasti, mille netokulu on umbes 13 miljonit dollaritehk veidi alla 1000 dollari naela kohta – kaheksa korda vähem kui süstik ja vähem kui poole vana Protoni maksumusest. See on sõiduk, mida on arendatud vaid paar aastat ja mis loodi väikese osaga NASA eelarvest. Järgmine iteratsioon, Dragon V2, mis on korduvkasutatav, langetab hinda veelgi (võib-olla alla 500 dollari naela kohta).

Dragon V2 kasutab lihtsat ja tugevat kummitilgakujulist taassisenemiskapslit, mida kasutatakse kõiges alates Gemini programmist kuni Sojuzini. Innovatsioon seisneb väikeste rakettide kasutamises, mis võimaldavad kapslil sooritada kontrollitud maandumine pritsimise asemel – see funktsioon, mida nad tegid "rohutirtsu" prototüübiga. See on palju lihtsam kui kosmoselennuki ehitamine ja tõenäoliselt palju odavam.

Ühist teemat võib siin nimetada "valeks arenguks". NASA on raisanud hämmastavalt palju raha tehniliste edusammude poole, mis ei olnud täiustused. Kosmoselennukid ja moodulruumi elupaigad pole pärismaailmas head ideed.

Võib-olla on üks probleem see, et NASA-l puudub turusurve korrigeeriv mõju. Turujõud kipuvad seda tüüpi raiskamist kõrvaldama, kuna võidavad parema ja odavama tehnoloogiaga konkurendid. Õitsval kosmoseuuringute turul jääksid kosmoselennukid unustatud joonealuseks märkuseks Nintendo virtuaalne poiss 4 Nintendo toodet, mis olid oma ajast palju eesNintendo on alati olnud uuendusmeelne ettevõte, kuid isegi nende vähemtuntud tooted olid oma ajast ees. Loe rohkem kanderakettidest.

NASA on haavatav ka lühinägeliku poliitilise surve suhtes. Kosmoselennukid vaata nagu tulevik, kui olete poliitik, kes pole kunagi inseneriklassis käinud. Võib-olla kujutavad nad ette, et nende lapselapsed ronivad ühel päeval lennujaamas selle pardale, nii et nad lükkavad programmi inseneride kaebustest üle. Kosmosejaama ehitamine koostöös nelja teise riigiga kõlab suurepärase ideena, eeldusel, et olete poliitik, keda huvitavad rohkem pealkirjad kui teadus. Viimase neljakümne aasta NASA on ilmekas näide sellest, mis juhtub, kui lased poliitikal teadusliku ettenägelikkuse asemele astuda.

Kes tappis kosmoseooperi?

Inimesed reageerivad NASA kriitikale emotsionaalselt. Lubage mul selgitada, et see kriitika ei tulene vihkamisest kosmoseuuringute vastu. Mind ei häiri NASA kehtestatud maksukoormus, mis on minimaalne. Olen ärritunud, et me ei saa kulutatud raha eest nii palju kosmoseuuringuid, kui saaksime. Mõned ilusad ja põnevad asjad Kogege kosmoseuuringuid 3D-s NASA visualiseerimiselKas olete kosmoseavastaja? Kui teil oleks võimalus kogeda, mis tunne on olla astronaut või isegi üks paljudest kosmoseuuringuid toetavatest tehnilise toe meeskonnast, kas te... Loe rohkem on ISS-ist ja süstikuprogrammidest välja tulnud. Lihtsalt kurb on mõelda, mis võis olla.

Hiljutine plahvatuslik kosmoseareng ei tule mitte NASA, vaid käputäie väikeste eraettevõtete poolt millel on tugev kasumimotiiv kulusid vähendada ja ideoloogiline pühendumus taskukohase ruumi loomisele uurimine.

SpaceX eemaldas kogu PR-sära on põnev Elon Musk vs. Richard Branson: võidujooks odava satelliit-Interneti nimelRohkem kui neljal miljardil inimesel puudub juurdepääs Internetile. Kuidas me seda parandame? Vastus peitub meie peade kohal... Loe rohkem . Selle asutaja ja omanik Elon Musk peab seda nii kangelaslik pingutus kaitsta inimkonda väljasuremise eest.

"See on naljakas, mitte kõik ei armasta inimkonda. Kas otseselt või kaudselt arvavad mõned inimesed, et inimesed on Maa pinnal kahjustus. Nad ütlevad selliseid asju nagu: "Loodus on nii imeline; Maakohas, kus inimesi ümberringi pole, on alati parem. Need annavad mõista, et inimkond ja tsivilisatsioon on vähem head kui nende puudumine. Aga ma ei käi selles koolis. Ma arvan, et meil on kohustus säilitada teadvuse valgus, et tagada selle jätkumine ka tulevikus.

Musk on selle kosmoseuuringute filosoofia kõige värskem kandja. Teadlased on näinud kosmoseuuringuid kui moraalset kohustuslikku sadu aastaid. 1610. aastal kirjutas Kepler Galileole võimalusest reisida hiljuti avastatud teistele päikesesüsteemi planeetidele.

„Tehkem taevase eetri järgi kohandatud laevu ja purjesid, siis on palju inimesi, kes ei karda tühja raiskamist. Seniks valmistame julgetele taevaränduritele ette taevakehade kaardid.

See on unistus, mis ajendas Galileot, Werner Von Brauni ja Elon Muski – ja see on unistus, mis lõpuks hakkab täituma. Tänapäeval venitavad eraruumifirmad võimaliku piire. Avalik huvi kosmose vastu selgelt olemas Kas saame kosmoseuuringutesse kaasa aidata? Need 7 veebitööriista ütlevad, et suudameAga mees kõnniteel? Gümnaasium reaalainete klassis? Ema, kes kunagi unistas kosmoselennule sobimisest? Kas unistused jäävad selliseks või saavad need kaasa aidata... Loe rohkem , ja nagu buum tõestab – seda teeb ka raha. Vajalik on poliitiline ja institutsionaalne tahe võtta suuri riske praktilisust silmist kaotamata. See hõlmab juba käimasolevatest vähem ambitsioonikatest projektidest loobumist, mis on vastuoluline.

Samuti tasub see ära. Kaalul on palju: kui laseme uuel kosmosebuumil vaibuda, ootab meid ees veel aastakümneid mahajäänud teadus, edevusprojektid, raisatud raha ja raisatud ambitsioonid.

Ma ei kujuta ette midagi masendavamat.

Piltide autorid: NASA kosmosesüstiku Endeavour, autor Andrew Adams, Nõukogude kosmosesüstiku diagramm, Steve Jurvetson, CATS installitud ISS-ile, GSFC poolt, USA idarannik öösel ISS-ilt, NASA Maa vaatluskeskus, Kuu vari autor James Jordan, Apollo 11 idakraatri panoraam GSFC poolt, punane draakon autor SpaceX, SpaceX draakon autor Kevin Gill