Ce este nou despre noua rasă spațială?

Este 2015, iar spațiul este din nou răcit.

SpaceX a întinerit interesul public în spațiu și deja trasează o misiune a lui Marte. Forbes face profiluri despre start-up-uri de asteroizi. O coaliție de companii private construiește un port spațial în New Mexico. Este perioada cea mai incitantă pentru explorarea spațiului de la ultima misiune din luna 1972.

În timpul acestei misiuni, astronautul Eugene Cernan a încheiat ultima lună a umanității cu aceste cuvinte:

“După cum am luat ultimii pași ai omului de la suprafață [...] aș vrea să menționez doar ceea ce cred că istoria va înregistra: că provocarea Americii de astăzi a falsificat destinul omului de mâine. Și, pe măsură ce părăsim Luna la Taur Littrow, plecăm în timp ce venim și dorim Dumnezeu, așa cum ne vom întoarce, cu pace și speranță pentru întreaga omenire. Dumnezeu a trimis echipajul lui Apollo 17.”

În cei 43 de ani de când a vorbit aceste cuvinte, s-au întâmplat multe. Uniunea Sovietică a căzut. Tehnologia calculatorului a explodat. Concorde a venit și a plecat. Dar nu ne-am întors niciodată la lună. De fapt, oamenii nu au ieșit din orbita pământului scăzut de când Apollo 17 sa întors.

Am trimis niște sonde și am aruncat roboți pe Marte. Am construit naveta și ISS. Niciunul din aceste lucruri nu este unul de bază. Prima rachetă care a reușit să obțină o orbită mică a Pământului a făcut acest lucru în 1961. Primul “de succes” Marte sonda ar atinge un deceniu mai târziu, în 1971. Prima stație spațială a crescut în 1971. Lipsa de inovație a slăbit interesul public în spațiu, și a ucis opera spațială ca un gen.

Ce a mers prost? Ce sa întâmplat cu NASA? Și ce se schimbă acum? Hai să întoarcem ceasul înapoi.

Destinație: Stagnare

Nu există nici o modalitate de a spune această poveste fără a da un rol principal în bugetul NASA (sau, mai degrabă, lipsa acesteia). Iată un grafic al bugetului NASA de la epoca Apollo.

În mod evident, au existat unele reduceri. Pe măsură ce Războiul Rece a scăzut la începutul anilor 70, a devenit clar că temerile legate de superioritatea tehnologică comunistă au fost exagerate. Narațiunea rasă spațială sa destrămat, și a suportat și publicul pentru programul scump Apollo. Cu războiul din Vietnam care merge deja prost, Nixon a ales să anuleze în liniște ultimele misiuni și să pună capăt lui Apollo. În unele privințe, acesta a fost planul de la început.

În 1968, George Trimble, director adjunct al Centrului pentru nave spațiale cu echipaj uman al NASA (MSC), a trimis un memoriu prin care solicita ca programul Apollo să aibă o lungime finită și un punct final bine definit.

“[...] că realizarea primei debarcări lunare și returnarea în condiții de siguranță a echipajului să fie definită ca sfârșitul programului Apollo. Acest lucru va da un final clare pe care toată lumea poate să o înțeleagă și va fi programul de costuri minime. Programul Lunar Exploration, sau orice nume este selectat, va avea un întreg definitiv [sic] și pot fi planificate și apărate ca unitate. Acest lucru va evita deplasarea programului Apollo la o terminare necorespunzătoare ... ”

Sa presupus că programul Apollo urma să fie urmat de o călătorie pe Marte sau de o bază pe termen lung a lunii. În schimb, după reducerile de finanțare, sa luat o decizie privind trecerea la explorarea spațială orbitală, inclusiv construirea unei stații spațioase mari. O mulțime de observatori au dat vina pentru stagnarea actuală a spațiului la picioarele autorităților de reglementare cu viziune scurtă, cu pen-prindere. Aceasta este o narațiune pe care aș vrea să o contest.

În timp ce reducerea bugetului NASA a fost un factor în declinul explorării spațiului american, este departe de întreaga poveste. O mare parte din vină revine NASA în sine. Ea și-a pierdut concentrarea și a devenit îngrădită în terminale tehnologice costisitoare.

Luați în considerare acest lucru: De la epoca Apollo, bugetul NASA a scăzut aproximativ 50% - dar asta nu este șocant.

Eforturile de bază ale cercetării și dezvoltării asupra rachetelor au absorbit o mare parte din banii în plus. După ce R & D a fost făcut pentru Saturn V, lansarea fiecărei luni costa doar 375 milioane de dolari în 1970 (aproximativ 2,5 miliarde de dolari în 2015 de dolari). Bugetul modern al Băncii NASA, de aproximativ 15 miliarde de dolari, este o mulțime pentru a susține misiunile regulate ale lunii, dacă aceasta ar fi o prioritate.

Contrar credinței populare - factorul limitator nu este financiar.

Dacă o misiune de lună nu te excită, cum rămâne cu Mars Direct? Arhitectura meticuloasă a oaselor goale pentru o misiune cu echipaj la Marte și înapoi ar costa aproximativ 50 de miliarde de dolari. Dacă NASA a dedicat perspectiva de cinci ani, este departe de a nu ajunge.

Deci, acum că vedem ce am fi putut cumpăra ... ce am făcut cu banii în schimb?

Stații și navetă

Să vorbim despre ISS.

ISS a fost subvenționată prin răspândirea acesteia în multe țări, toți beneficiind de PR și de cercetarea pe care o produce. Defalcarea costurilor este luminos.

Statele Unite au cheltuit 72,4 miliarde de dolari pentru a-și construi piesele stației și 50,4 miliarde mai mult pentru al ridica pe orbită, pentru o cheltuială totală de 120,8 miliarde de dolari. Investițiile din Rusia, Japonia, UE și Canada ajung până la doar 24 miliarde USD combinate. Atât de mult pentru "răspândirea costurilor"

Cât de eficientă este ISS în comparație cu stațiile spațiale din trecut?

ISS este o deplasare ascuțită din stațiile spațiale din trecut. Este construit din module mai mici într-o configurație mai complexă decât cea anterioară “garsonieră” stații. Aceasta este o tehnologie interesantă, dar costisitoare.

Lansat imediat după terminarea programului Apollo, prima noastră stație (“Skylab”) costa 10 miliarde dolari în dolari moderni pentru a construi. Avea un volum interior de circa 360 de metri cubi. ISS costa aproximativ 150 de miliarde de dolari, cu un volum de 907 de metri cubi. Statele Unite ar fi putut cheltui 30 miliarde de dolari și au lansat trei module de dimensiuni Sky-lab și au construit o stație mai mare decât ISS pentru mai puțin de o pătrime din cost. Restul de 90 de miliarde de dolari ar fi putut plăti pentru o excursie pe Marte și douăzeci de misiuni de luna.

Luați în considerare nava spațială în sine - cea mai vizibilă formă de explorare a spațiului de la programul Apollo. NASA a crezut că, prin construirea unui plan spațial reutilizabil, ar fi posibil să se reducă costul deplasării oamenilor și a mărfurilor către Orbită joasă a Pământului.

Avioanele spațiale au reprezentat un eșec colosal în ceea ce privește reducerea costurilor de lansare - masa și complexitatea adăugate, mai mult decât eliminarea oricăror avantaje din reutilizabilitate. Vehiculele de unică folosință în stil vechi, cum ar fi protonul rus, costă aproximativ 2300 de dolari pe kilogram de marfă. Transferul costă aproximativ 8000 de dolari pe kilogram, mai mult decât triplarea costurilor.

Mai rău, scutul complex de căldură și nevoia de boostere secundare au făcut ca naveta să fie periculoasă ca vehicule spațiale. Dintre cele cinci navetă, două au explodat, iar 1,5% din misiuni s-au soldat cu decese.

Eșecul Shuttle-ului ca măsură de economisire a costurilor trebuie să fi fost clar în timp ce se desfasura procesul de proiectare, dar NASA a arat, executând programul de transfer de la 1981 la 2011. Asta e trei decenii de deșeuri oribile. Programul de transfer a costat 209 miliarde de dolari. Banii economisiți doar prin utilizarea vehiculelor pe care le-am avut deja ar fi mai mult de 100 de miliarde de dolari până acum. E suficient să mergeți la Marte și să vă întoarceți de două ori, punând cizme pe pământ pe planeta roșie pentru a răspunde la întrebările fundamentale despre originea vieții.

NASA a ajuns la ideea că programul de transfer a fost o greșeală. În 2005, șeful NASA, Michael Griffin, a declarat pentru USA Today

“Acum este în mod obișnuit acceptat că nu a fost calea cea bună [...] Încercăm acum să schimbăm calea în timp ce facem cât de putine daune putem face.”

Ce ar fi fost posibil fără programul de transfer?

Luați în considerare vehiculul SpaceX, Dragon, o modernizare a modelelor de rachete mai tradiționale. Dragonul V1 poate transporta 13.228 de kilograme de marfă, la un cost net de aproximativ 13 milioane de dolari sau puțin sub 1000 $ pe kilogram - de opt ori mai puțin decât transferul și mai puțin de jumătate din costul protonului vechi. Acesta este un vehicul care a fost dezvoltat de câțiva ani și a fost creat pe o mică parte din bugetul NASA. Următoarea iterație, modelul Dragon V2, care va fi reutilizabil, este de așteptat să scadă prețul mult mai departe (probabil până la sub 500 $ per pound).

Dragonul V2 va folosi o capsulă de reintrare simplă și robustă în formă de picături de gumă de tipul celor utilizate de tot, de la programul Gemini la Soyuz. Inovarea este utilizarea de rachete mici pentru a permite capsulului să realizeze o aterizare controlată în locul unui splashdown, o caracteristică pe care au pionierat-o cu “lăcustă” prototip. Acest lucru este mult mai simplu decât încercarea de a construi un plan spațial, și probabil mult mai ieftin.

Tema comună ar putea fi numită aici “progresul fals”. NASA a risipit o sumă uimitoare de bani care urmărește tehnicile “progresele” care nu au fost îmbunătățiri. Avioanele spațiale și habitatele spațiale modulare nu sunt idei bune în lumea reală.

Poate că o problemă este că NASA nu are influența corectă a presiunilor pieței. Forțele de pe piață tind să elimine acest tip de deșeuri, pe măsură ce concurenții cu tehnologie mai bună, mai ieftină câștigă. Într-o piață înfloritoare de explorare a spațiului, avioanele spațiale ar rămâne o notă de subsol uitată, Nintendo Virtual Boy 4 Nintendo Products, care au fost în fruntea timpului lor 4 produse Nintendo care au fost în fața timpului lor Nintendo a fost întotdeauna o companie inovatoare, produsele mai puțin cunoscute erau înaintea timpului lor. Citiți mai multe despre vehiculele de lansare.

NASA este, de asemenea, vulnerabilă la presiuni politice de natură scurtă. Spațiu plane uite cum ar fi viitorul dacă sunteți politician care nu a luat niciodată o clasă de inginerie. Poate își pot imagina că nepoții lor se urcă la bordul unui aeroport într-o zi, așa că împing programul peste plângerile inginerilor. Construirea unei stații spațiale în colaborare cu alte patru națiuni pare o idee grozavă, cu condiția să fiți politician care este mai interesat de titluri decât de știință. NASA din ultimii patruzeci de ani este un exemplu viu despre ceea ce se întâmplă când lăsați politica să ia locul prudenței științifice.

Cine a ucis operația spațială?

Oamenii reacționează emoțional la criticile NASA. Permiteți-mi să clarific faptul că această critică nu vine dintr-o ură de explorare a spațiului. Nu sunt deranjat de povara fiscală impusă de NASA, care este minimă. Sunt supărat că nu primim aproape așa de multă explorare a spațiului ca și noi pentru banii pe care-i cheltuim. Unele lucruri frumoase și fascinante Experimentați Explorarea spațiului în 3D La NASA Vizualizări Experiența spațiului Explorarea spațiului 3D în vizualizările NASA Sunteți un coleg de explorator spațial? Dacă ai avut ocazia să experimentezi cum e să fii astronaut sau chiar unul dintre multele echipe de asistență tehnică care susțin explorarea spațiului, ai ... Citiți mai multe a ieșit din programele ISS și de transfer. Este doar trist să ne gândim la ce ar fi putut fi.

Recenta explozie a progresului în spațiu nu vine de la NASA, ci de la o mână de întreprinderi mici, private, cu un motiv puternic de profit pentru a reduce costurile și devoțiunea ideologică la cauza unei explorări spațiale accesibile.

SpaceX dezbrăcat de toate PR glitz este incitant Elon Musk vs. Richard Branson: Cursa pentru Internet prin satelit ieftine Elon Musk vs. Richard Branson: Cursa pentru Internet prin satelit ieftine Peste patru miliarde de oameni nu au acces la Internet. Cum rezolvăm asta? Răspunsul se află peste capul nostru ... Citește mai mult. Fondatorul și proprietarul său, Elon Musk, îl consideră drept un efort eroic pentru a proteja omenirea împotriva extincției.

“Este amuzant, nu toată lumea iubește omenirea. Fie explicit, fie implicit, unii oameni par să creadă că oamenii sunt o pată pe suprafața Pământului. Ei spun lucruri de genul, “Natura este atât de minunată; lucrurile sunt întotdeauna mai bune în mediul rural unde nu există oameni în jur.” Acestea implică faptul că umanitatea și civilizația sunt mai puțin bune decât absența lor. Dar nu sunt în școala aceea. Cred că avem datoria de a menține lumina conștienței, pentru a ne asigura că va continua și în viitor.”

Musk este cel mai recent purtător al acestei filozofii de explorare spațială. Oamenii de știință au văzut explorarea spațiului ca un imperativ moral de sute de ani. În 1610, Kepler a scris lui Galileo despre posibilitatea călătoriei umane la alte planete recent descoperite ale sistemului solar.

“Să creăm nave și pânze adaptate eterului ceresc, și mulți oameni nu se vor teme de deșeurile goale. Între timp, vom pregăti hărțile corpurilor celeste pentru cei curajoși în cer.”

Acesta este visul care la condus pe Galileo, Werner Von Braun și Elon Musk - și este un vis care, în sfârșit, începe să se adeverească. Astăzi, companiile private de spațiu își extind limitele a ceea ce este posibil. Interesul public în spațiu există clar Pot contribui la explorarea spațiului? Aceste 7 instrumente online spun că putem contribui la explorarea spațiului? Aceste 7 Instrumente Online spunem că putem să-i facem ce despre omul de pe trotuar? Înaltul școală din clasa științifică? Mama care a visat odată că se potrivește cu un zbor spațial? Vise vor rămâne astfel, sau pot contribui la ... Citește mai mult, și după cum se dovedește și boomul - la fel și banii. Ceea ce este necesar este voința politică și instituțională de a-și asuma riscuri mari fără a pierde din vedere caracterul practic. Aceasta va implica abandonarea unor proiecte mai puțin ambițioase deja în mișcare, care vor fi controversate.

De asemenea, merită. Există multe lucruri în joc: dacă lăsăm să explodeze noul boom spațial, suntem pentru mai multe decenii de știință retardată, proiecte de vanitate, bani irosiți și ambiții risipite.

Nu-mi pot imagina nimic mai deprimant.

Creditele de imagine: NASA Space Shuttle Endeavour, de Andrew Adams, Diagrama spațiului sovietic Shuttle, Steve Jurvetson, CATS Instalat pe ISS, de GSFC, US Eastern Seaboard Noaptea de la ISS, Observatorul Pământului NASA, Shadow Moon de James Jordan, Craterul Apollo 11 East Panorama de GSFC, Red Dragon de SpaceX, SpaceX Dragon de Kevin Gill

Explorați mai multe despre: spațiu, tehnologie.