Hvad er nyt ved det nye rumløb?

Det er 2015, og pladsen er kølig igen.

SpaceX har forynget den offentlige interesse i rummet og planlægger allerede en Mars-mission. Forbes laver profiler ved start af minedrift af asteroider. En koalition af private virksomheder bygger en rumhavn i New Mexico. Det er den mest spændende periode med hensyn til rumfart efter 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 blot opregne, hvad jeg tror, ​​historien vil registrere: At Amerikas udfordring i dag har smedet menneskets skæbne i morgen. Og når vi forlader Månen ved Taurus Littrow, forlader vi, når vi kommer og, Gud villige, når vi vender tilbage, med fred og håb for hele menneskeheden. Guds fart besætningen på Apollo 17.”

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

Vi har sendt nogle sonder og landede robotter på Mars. Vi byggede rumfærgen og ISS. Intet af dette er banebrydende. Den første raket til at opnå Low Earth Orbit gjorde det i 1961. Den første “vellykket” Mars-sonden skulle ramme et årti senere i 1971. Den første rumstation gik op i 1971. Manglen på innovation kvalt den offentlige interesse i rummet og dræbte rumoperaen som en genre.

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

Destination: Stagnation

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

Der har helt klart været nogle nedskæringer. Da den kolde krig ebbet ud i begyndelsen af ​​70'erne, blev det klart, at frygt for kommunistisk teknologisk overlegenhed var overdreven. Fortællingen om rumløb faldt fra hinanden, og det gjorde også offentlig støtte til det dyre Apollo-program. Da Vietnam-krigen allerede gik dårligt, valgte Nixon roligt at annullere de sidste par missioner og afslutte Apollo. På nogle måder havde dette været planen fra begyndelsen.

I 1968 sendte George Trimble, viceadministrerende direktør for NASAs Manned Spacecraft Center (MSC) et notat, hvori han anmodede om, at Apollo-programmet skulle have en begrænset længde og et veldefineret slutpunkt.

“[…] At gennemførelsen af ​​den første månelanding og sikkert returnering af besætningen defineres som afslutningen på Apollo-programmet. Dette giver en skarp afslutning, som alle kan forstå og vil være et minimumsprogram. Lunar Exploration-programmet, 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 videre til en dårligt defineret afslutning ... ”

Det blev antaget, at Apollo-programmet ville blive fulgt op med en rejse til Mars eller en langvarig månebase. I stedet for blev der efter finansieringsnedskæringer truffet beslutning om at overgå til orbitale rumfartsundersøgelser, herunder opførelsen af ​​en stor rumstation. Masser af observatører har lagt skylden for den aktuelle rumstagnation ved fødderne af kortsynede, øre-klemme regulatorer. Dette er en fortælling, jeg gerne vil udfordre.

Mens nedskæringen af ​​NASA-budgettet var en faktor i tilbagegangen i den amerikanske rumfartsudforskning, er det langt fra hele historien. Meget af skylden ligger hos NASA selv. Det mistede fokus og blev omsluttet af dyre teknologiske blindveje.

Overvej dette: Siden Apollo-æraen er NASA's budget faldet forbi ca. 50% - men det er ikke chokerende.

Den grundlæggende F & U-indsats på raketterne absorberede meget af de ekstra penge. Efter at F & U var færdig med Saturn V, kostede hver månelancering blot $ 375 millioner i 1970 (ca. $ 2,5 milliarder i 2015 dollars). NASAs moderne budget på cirka $ 15 milliarder er masser til at opretholde regelmæssige måneopgaver, hvis det var en prioritet.

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

Hvis en månemission ikke begejstrer dig, hvad med Mars Direct? Den omhyggeligt budgetterede bare benarkitektur til en bemandet mission til Mars og tilbage ville koste omkring 50 milliarder dollars. Hvis NASA afsatte 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?

Stationer og pendulkørsler

Lad os tale om ISS.

ISS blev subsidieret ved at sprede det blandt mange lande, som alle kunne drage fordel af PR og forskning genereret af det. Fordelingen af ​​omkostningerne er oplysende.

USA brugte 72,4 mia. Dollars til at konstruere sine stykker af stationen og 50,4 mia. Dollars mere for at løfte den op i kredsløb, for en samlet samlet udgift på $ 120,8 mia. Rusland, Japan, EU og Canadas investeringer udgør kun 24 milliarder dollars samlet. Så meget for 'at sprede omkostningerne'

Hvor effektiv er ISS sammenlignet med tidligere rumstationer?

ISS er en skarp afgang fra tidligere rumstationer. Det er bygget ud af mindre moduler i en mere kompleks konfiguration end tidligere “enkeltværelse” stationer. Dette er interessant teknologi, men dyrt.

Lanceret umiddelbart efter afslutningen af ​​Apollo-programmet, vores første station (“Skylab”) koster 10 milliarder dollars i moderne dollars at bygge. Det havde et internt volumen på ca. 360 meter kubik. 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 omkostningerne. De resterende 90 milliarder dollars kunne have betalt for en tur til Mars og tyve måneopgaver.

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

Rumfly har været en kolossal fiasko med hensyn til at reducere lanceringsomkostninger - den ekstra masse og kompleksitet mere end udslette nogen fordele ved genanvendelighed. Engangskøretøjer i gammel stil som den russiske Proton koster omkring $ 2300 pr. Pund gods. Lufthavnstransport koster omkring $ 8000 per pund, mere end tredobbelt omkostningerne.

Værre er det, at det komplekse varmeskjold og behovet for sekundære boosters gjorde skytten farlig som rumkøretøjer. Af de fem pendler eksploderede to, og 1,5% af missionerne endte med dødsfald.

Shuttle's fiasko som en omkostningsbesparende foranstaltning må have været klar tidligt i designprocessen, men NASA pløjede videre og kørte shuttle-programmet fra 1981 til 2011. Det er tre årtier af forfærdeligt affald. Shuttle-programmet koster 209 milliarder dollars. Pengene sparede bare ved at bruge køretøjer, vi allerede havde ville være mere end $ 100 milliarder nu. Det er nok til at gå 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 til forestillingen om, at shuttle-programmet var en fejltagelse. I 2005 fortalte NASA-chef Michael Griffin USA Today

“Det accepteres nu almindeligt, 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 SpaceXs Dragon-køretøj, en modernisering af de mere traditionelle raketdesign. Dragon V1 kan transportere 13.228 pund gods til en nettokostnad på ca. $ 13 millioner eller lidt under $ 1000 pr. Pund - otte gange mindre end rumfærgen og mindre end halvdelen af ​​omkostningerne ved den gamle Proton. Dette er et køretøj, der kun har været under udvikling i et par år, og blev oprettet på en lille brøkdel af NASAs budget. Den næste iteration, Dragon V2, som kan genbruges, forventes at falde prisen meget længere (måske ned til under $ 500 pr. Pund).

Dragon V2 vil bruge en enkel og robust gummidråbeformet genindgangskapsel af den slags, der bruges af alt fra Gemini-programmet til Soyuz. Innovationen er brugen af ​​små raketter for at gøre det muligt for kapslen at foretage en kontrolleret landing i stedet for en splashdown, en funktion, de banebrydende med “græshoppe” prototype. Dette er meget enklere end at forsøge at bygge et rumplan og sandsynligvis langt billigere.

Det fælles tema her kan kaldes “falske fremskridt”. NASA har spildt en forbløffende mængde penge på teknisk “fremskridt” det var ikke forbedringer. Rumfly og modulopbyggede rumhabitater er ikke gode ideer i den virkelige verden.

Et problem er måske, at NASA ikke har den korrigerende indflydelse fra markedspresset. Markedskræfter har en tendens til at eliminere denne form for affald, da konkurrenter med bedre og billigere teknologi vinder ud. I et blomstrende marked for efterforskning af rum ville rumfly forblive en glemt fodnote, Nintendo Virtual Boy 4 Nintendo-produkter, der var langt foran deres tid 4 Nintendo-produkter, der var langt foran deres tid Nintendo har altid været en innovativ virksomhed, men endda deres mindre kendte produkter var foran deres tid. af lanceringsbiler.

NASA er også sårbar over for politisk pres af den kortsynede art. Rumfly se som fremtiden, hvis du er en politiker, der aldrig har taget en ingeniørklasse. Måske kan de forestille sig, at deres barnebørn klatrer ombord en i en lufthavn en dag, så de skubber programmet over klagerne fra ingeniører. 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. NASA i de sidste fyrre år er et levende eksempel på, hvad der sker, når du lader politik indtage stedet for videnskabelig forsigtighed.

Hvem dræbte Space Opera?

Folk reagerer følelsesmæssigt på kritik af NASA. Lad mig præcisere, at denne kritik ikke kommer fra et had til rumforskning. Jeg er ikke forstyrret over skattebyrden, der pålægges af NASA, som er minimal. Jeg er ked af at vi ikke får næsten så meget pladsudforskning, som vi kunne være for de penge, vi bruger. Nogle smukke og fascinerende ting Oplev pladsudforskning i 3D på NASA-visualiseringer Oplev pladsudforskning i 3D ved NASA-visualiseringer Er du en kollega-rumfarer? Hvis du havde haft muligheden for at opleve, hvordan det er at være en astronaut, eller endda en af ​​de mange tekniske supportpersonale, der understøtter udforskning af rummet, ville du… være kommet ud af ISS og shuttle-programmerne. Det er bare trist at tænke på hvad der kunne have været.

Den nylige eksplosion af fremskridt i rummet kommer ikke fra NASA, men fra en håndfuld små, private virksomheder med et stærkt overskudsmotiv for at reducere omkostningerne og en ideologisk hengivenhed over for årsagen til overkommelig pladsudforskning.

SpaceX frataget al PR glitz er spændende Elon Musk vs. Richard Branson: Race for billig satellit internet Elon Musk vs. Richard Branson: Race for billig satellit internet Over fire milliarder mennesker har ikke internetadgang. Hvordan fikser vi det? Svaret ligger over vores hoveder ... Dens grundlægger og ejer, Elon Musk, betragter det som en heroisk indsats for at beskytte menneskeheden mod udryddelse.

“Det er sjovt, ikke alle elsker menneskeheden. Enten eksplicit eller implicit synes nogle mennesker at tro, at mennesker er en rod på jordoverfladen. De siger ting som, “Naturen er så vidunderlig; ting er altid bedre på landet, hvor der ikke er nogen mennesker omkring.” De antyder, at menneskeheden og civilisationen er mindre god end deres fravær. Men jeg er ikke på den skole. Jeg tror, ​​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 rumforskning. Forskere har set rumforskning som et moralsk imperativ i hundreder af år. I 1610 skrev Kepler til Galileo om muligheden for menneskelig rejse til de nyligt opdagede andre planeter i solsystemet.

“Lad os oprette kar og sejl tilpasset den himmelske æter, og der vil være masser af mennesker, der ikke er bange for det tomme affald. I mellemtiden skal vi for de modige himmelrejsende forberede kort over de himmellegemer.”

Det er drømmen, der drev Galileo, Werner Von Braun og Elon Musk - og det er en drøm, der til sidst begynder at gå i opfyldelse. I dag strækker private rumfartsselskaber grænserne for, hvad der er muligt. Offentlig interesse i rummet eksisterer helt klart Kan vi bidrage til udforskning af rummet? Disse 7 online-værktøjer siger, at vi kan vi bidrage til rumforskning? Disse 7 onlineværktøjer siger, at vi kan. Hvad med manden på fortovet? Gymnasiet i videnskabsklassen? Moren, der engang drømte om at kæmpe for en rumfart? Vil der drømme forblive så, eller kan de bidrage til ..., og som boomen beviser - så gør pengene også. Hvad der er nødvendigt er den politiske og institutionelle vilje til at tage store risici uden at miste praktisk synlighed. 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 den nye rumboom svirre ud, er vi inde i flere årtier med forsinket videnskab, forfængelighedsprojekter, spildte penge og udslettet ambitioner.

Jeg kan ikke forestille mig noget mere deprimerende.

Billedkreditter: NASA Space Shuttle Endeavour, af Andrew Adams, Soviet Space Shuttle Diagram, Steve Jurvetson, CATS Installeret på ISS, af GSFC, US Eastern Seaboard om natten Fra ISS, NASA's Earth Observatory, Moon Shadow af James Jordan, Apollo 11 East Crater Panorama af GSFC, Red Dragon af SpaceX, SpaceX Dragon af Kevin Gill