Co je nového na novém vesmírném závodě?

reklama

Je rok 2015 a vesmír je opět cool.

SpaceX omladila veřejný zájem o vesmír a už plánuje misi na Mars. Forbes dělá profily na startupy s těžbou asteroidů. Jedná se o koalici soukromých společností budování kosmodromu v Novém Mexiku. Je to nejvíce vzrušující období pro průzkum vesmíru od poslední mise na Měsíc v roce 1972.

Během této mise ukončil astronaut Eugene Cernan poslední měsíční procházku lidstva těmito slovy:

„Když dělám poslední kroky člověka z povrchu […], rád bych jen vyjmenoval to, co věřím, že historie zaznamená: že dnešní americká výzva vytvořila osud člověka zítřka. A když opouštíme Měsíc v Taurus Littrow, odcházíme, jak přicházíme, a dá-li Bůh, až se vrátíme, s mírem a nadějí pro celé lidstvo. Godspeed posádka Apolla 17."

Za těch 43 let, co tato slova pronesl, se toho stalo hodně. Sovětský svaz padl. Počítačová technologie explodovala. Concorde přicházel a odcházel. Ale nikdy jsme se nevrátili na Měsíc. Ve skutečnosti lidé nebyli mimo nízkou oběžnou dráhu Země od návratu Apolla 17.

Poslali jsme nějaké sondy a přistáli roboty na Marsu. Postavili jsme raketoplán a ISS. Nic z toho není převratné. První raketa, která dosáhla nízké oběžné dráhy Země, to udělala v roce 1961. První „úspěšná“ sonda Mars by přistála o deset let později v roce 1971. První vesmírná stanice vzlétla v roce 1971. Nedostatek inovací udusil veřejný zájem o vesmír a zabil vesmírnou operu jako žánr.

Co se pokazilo? Co se stalo s NASA? A co se nyní mění? Natočme hodiny zpět.

Cíl: Stagnace

Neexistuje žádný způsob, jak vyprávět tento příběh, aniž bychom dali hlavní roli rozpočtu NASA (nebo spíše jeho nedostatku). Zde je graf rozpočtu NASA od éry Apolla.

Je zřejmé, že došlo k určitým škrtům. Jak studená válka počátkem 70. let opadla, bylo jasné, že obavy z komunistické technologické převahy byly přehnané. Narativ vesmírných závodů se rozpadl a stejně tak i veřejná podpora drahého programu Apollo. Vzhledem k tomu, že válka ve Vietnamu už dopadla špatně, Nixon se rozhodl v tichosti zrušit posledních několik misí a ukončit Apollo. V některých ohledech to byl plán od začátku.

V roce 1968, George Trimble, zástupce ředitele NASA's Manned Spacecraft Center (MSC) poslal poznámku požadovat, aby program Apollo měl konečnou délku a dobře definovaný koncový bod.

„[…] aby bylo dokončení prvního přistání na Měsíci a bezpečný návrat posádky definováno jako konec programu Apollo. To poskytne ostrý konec, kterému každý rozumí, a bude to program s minimálními náklady. Lunar Exploration Program, nebo jakýkoli zvolený název, bude mít definovatelný celek [sic] a lze je plánovat a bránit jako jednotka. Tím se zabrání tomu, aby se program Apollo protáhl k špatně definovanému ukončení. .”

Předpokládalo se, že na program Apollo bude navazovat cesta na Mars nebo dlouhodobá měsíční základna. Místo toho bylo po škrtech ve financování rozhodnuto o přechodu na orbitální průzkum vesmíru, včetně výstavby velké vesmírné stanice. Spousta pozorovatelů svalila vinu za současnou vesmírnou stagnaci na nohy krátkozrakých regulátorů, kteří tlačí peníze. Toto je příběh, který bych rád zpochybnil.

Zatímco snížení rozpočtu NASA bylo faktorem v poklesu amerického průzkumu vesmíru, není to zdaleka celý příběh. Velká část viny leží na samotné NASA. Ztratila pozornost a zapletla se do drahých technologických slepých uliček.

Zvažte toto: Od éry Apolla se rozpočet NASA propadl asi 50 % - ale to není šokující.

Základní výzkumné a vývojové úsilí na raketách absorbovalo velkou část peněz navíc. Poté byl proveden výzkum a vývoj pro Saturn V, každý start Měsíce stál pouhých 375 milionů dolarů v roce 1970 (asi 2,5 miliardy $ v dolarech roku 2015). Moderní rozpočet NASA ve výši zhruba 15 miliard dolarů je dost na udržení pravidelných misí na Měsíc, pokud by to bylo prioritou.

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení - limitujícím faktorem není finanční.

Pokud vás mise na Měsíc nevzrušuje, co s tím? Mars Direct? Pečlivě rozpočtovaná architektura s holou kostí pro pilotovanou misi na Mars a zpět by stála asi $50 miliard. Pokud NASA věnovala vyhlídce pět let, není zdaleka mimo dosah.

Takže teď, když vidíme, co jsme si mohli koupit... co jsme místo toho udělali s penězi?

Stanice a raketoplány

Pojďme se bavit o ISS.

ISS byla dotována jejím rozšířením mezi mnoho zemí, z nichž všechny by profitovaly z PR a výzkumu, který z ní vznikl. The rozpis nákladů jsou poučné.

USA utratily 72,4 miliardy dolarů na stavbu svých částí stanice a 50,4 miliardy dolarů více na její vynesení na oběžnou dráhu, což představuje celkové náklady 120,8 miliardy dolarů. Investice Ruska, Japonska, EU a Kanady dohromady činí pouhých 24 miliard dolarů. Tolik k „rozložení nákladů“

Jak efektivní je ISS ve srovnání s minulými vesmírnými stanicemi?

ISS je prudkým odletem z minulých vesmírných stanic. Je postavena z menších modulů ve složitější konfiguraci než předchozí „jednopokojové“ stanice. Je to zajímavá technologie, ale drahá.

Naše první stanice („Skylab“), která byla spuštěna ihned po skončení programu Apollo, stála 10 miliard dolarů v moderních dolarech stavět. Mělo vnitřní objem asi 360 metrů krychlových. ISS stála asi 150 miliard dolarů s objemem 907 metrů krychlových. USA mohly utratit 30 miliard dolarů a vypustit tři moduly velikosti Sky-lab a postavit stanici větší než ISS za méně než čtvrtinu nákladů. Zbylých 90 miliard dolarů mohlo zaplatit cestu na Mars a dvacet misí na Měsíc.

Vezměme si samotný raketoplán – nejviditelnější formu průzkumu vesmíru od programu Apollo. NASA věřila, že vybudováním znovupoužitelného vesmírného letadla by bylo možné snížit náklady na přesun lidí a nákladu na nízkou oběžnou dráhu Země.

Vesmírné letouny byly kolosálním selháním, pokud jde o snížení nákladů na start – přidaná hmotnost a složitost více než vymazaly jakékoli výhody opětovné použitelnosti. Jednorázová vozidla starého typu, jako je ruský Proton, stojí asi 2300 dolarů za libru nákladu. Kyvadlová doprava stojí asi 8 000 dolarů za libru, což je více než trojnásobek nákladů.

Horší bylo, že složitý tepelný štít a potřeba sekundárních zesilovačů způsobily, že raketoplán byl nebezpečný jako vesmírná vozidla. Z pěti raketoplánů dva explodovaly a 1,5 % misí skončily smrtelnými následky.

Selhání raketoplánu jako opatření pro úsporu nákladů muselo být jasné již na začátku procesu návrhu, ale NASA pokračovala a provozovala program raketoplánu od roku 1981 do roku 2011. To jsou tři desetiletí hrozného plýtvání. Program kyvadlové dopravy stojí 209 miliard dolarů. Ušetřené peníze jen pomocí vozidel, která jsme již měli nyní by to bylo více než 100 miliard dolarů. To je dost na to, abyste se dvakrát dostali na Mars a zpět a položili boty na zem na rudou planetu, abyste odpověděli na základní otázky o původu života.

NASA dospěla k názoru, že program raketoplánu byl chybou. V roce 2005 šéf NASA Michael Griffin řekl USA Today

„Nyní se běžně uznává, že to nebyla správná cesta […] Nyní se snažíme změnit cestu a přitom napáchat co nejmenší škody.“

Co by bylo možné bez programu raketoplánů?

Zvažte vozidlo Dragon společnosti SpaceX, modernizaci tradičnějších raketových konstrukcí. Dragon V1 může nést 13,228 libry nákladu, za čisté náklady asi 13 milionů dolarůnebo o něco méně než 1000 dolarů za libru – osmkrát méně než raketoplán a méně než poloviční náklady oproti starému Protonu. Jedná se o vozidlo, které bylo ve vývoji teprve několik let a bylo vytvořeno za nepatrný zlomek rozpočtu NASA. Očekává se, že další iterace, Dragon V2, který bude opakovaně použitelný, sníží cenu mnohem dále (možná až pod 500 $ za libru).

Dragon V2 bude používat jednoduchou a robustní re-entry kapsli ve tvaru kapky, kterou používá vše od programu Gemini po Sojuz. Inovací je použití malých raket, které umožňují kapsli řízené přistání namísto splashdown, což je funkce, kterou propagovali s prototypem „kobylky“. To je mnohem jednodušší než pokus o stavbu vesmírného letadla a pravděpodobně mnohem levnější.

Společné téma by se zde dalo nazvat „falešný pokrok“. NASA utratila neuvěřitelné množství peněz za technické „pokroky“, které nebyly vylepšeními. Vesmírná letadla a modulární vesmírná stanoviště nejsou v reálném světě dobré nápady.

Možná je jeden problém v tom, že NASA nemá korigující vliv tržních tlaků. Tržní síly mají tendenci tento druh plýtvání eliminovat, protože vítězí konkurenti s lepší a levnější technologií. Na prosperujícím trhu s průzkumem vesmíru by vesmírná letadla zůstala zapomenutou poznámkou pod čarou Virtuální chlapec Nintendo 4 produkty Nintendo, které výrazně předběhly dobuNintendo bylo vždy inovativní společností, ale i jejich méně známé produkty předběhly dobu. Přečtěte si více nosných raket.

NASA je také zranitelná vůči politickým tlakům krátkozrakého druhu. Vesmírná letadla Koukni se jako budoucnost, pokud jste politik, který nikdy neabsolvoval strojírenský kurz. Možná si dokážou představit, že jejich vnoučata jednou na letišti vylezou na palubu, a tak program tlačí přes stížnosti inženýrů. Postavit vesmírnou stanici ve spolupráci s dalšími čtyřmi národy zní jako skvělý nápad, za předpokladu, že jste politik, kterého více než věda zajímají titulky. NASA posledních čtyřiceti let je názorným příkladem toho, co se stane, když necháte politiku nahradit vědeckou opatrnost.

Kdo zabil Space Opera?

Lidé reagují emotivně na kritiku NASA. Dovolte mi objasnit, že tato kritika nepochází z nenávisti k průzkumu vesmíru. Nejsem naštvaný daňovým zatížením NASA, které je minimální. Jsem naštvaný, že nedostáváme zdaleka tolik průzkumu vesmíru, jak bychom mohli být za peníze, které utrácíme. Některé krásné a fascinující věci Zažijte průzkum vesmíru ve 3D na vizualizacích NASAJste kolega vesmírný průzkumník? Pokud byste měli možnost zažít, jaké to je být astronautem, nebo dokonce jedním z mnoha členů technické podpory, kteří podporují průzkum vesmíru,... Přečtěte si více vyšel z programů ISS a raketoplánů. Je smutné pomyslet na to, co mohlo být.

Nedávná exploze vesmírného pokroku nepřichází od NASA, ale od hrstky malých soukromých společností se silným motivem zisku ke snižování nákladů a ideologickou oddaností věci dostupného prostoru průzkum.

SpaceX se zbavilo veškerého PR lesku je vzrušující Elon Musk vs. Richard Branson: Závod o levný satelitní internetVíce než čtyři miliardy lidí nemají přístup k internetu. Jak to napravíme? Odpověď leží nad našimi hlavami... Přečtěte si více . Jeho zakladatel a majitel Elon Musk to považuje za hrdinské úsilí chránit lidstvo před vyhynutím.

„Je to legrační, ne každý miluje lidskost. Zdá se, že ať už explicitně nebo implicitně, někteří lidé si myslí, že lidé jsou plísní na zemském povrchu. Říkají věci jako: „Příroda je tak úžasná; věci jsou vždy lepší na venkově, kde nejsou žádní lidé.“ Naznačují, že lidstvo a civilizace jsou méně dobré než jejich nepřítomnost. Ale nejsem v té škole. Myslím, že máme povinnost udržovat světlo vědomí, abychom se ujistili, že bude pokračovat i do budoucna.“

Musk je teprve nejnovějším nositelem této filozofie vesmírného průzkumu. Vědci považovali průzkum vesmíru za morální imperativ po stovky let. V roce 1610 napsal Kepler Galileovi o možnosti lidské cesty na nedávno objevené další planety sluneční soustavy.

„Vytvořme plavidla a plachty přizpůsobené nebeskému éteru a bude spousta lidí, kteří se nebojí prázdných pustin. Mezitím připravíme pro odvážné cestovatele po obloze mapy nebeských těles.“

To je sen, který řídil Galilea, Wernera Von Brauna a Elona Muska – a je to sen, který se konečně začíná plnit. Soukromé vesmírné společnosti dnes natahují hranice možného. Veřejný zájem o vesmír jasně existuje Můžeme přispět k průzkumu vesmíru? Těchto 7 online nástrojů říká, že můžemeCo ten muž na chodníku? Středoškolák v přírodovědné třídě? Matka, která kdysi snila o tom, že se vystrojí na let do vesmíru? Zůstanou sny takové, nebo mohou přispět k... Přečtěte si více a jak dokazuje boom — dokazuje to i peníze. Nezbytná je politická a institucionální vůle podstoupit velká rizika, aniž bychom ztratili ze zřetele praktičnost. To bude zahrnovat opuštění některých méně ambiciózních projektů, které jsou již v pohybu, což bude kontroverzní.

Také to bude stát za to. V sázce je hodně: pokud dovolíme, aby nový vesmírný boom vyprchal, čeká nás další desetiletí retardované vědy, marnivých projektů, vyhozených peněz a promarněných ambicí.

Neumím si představit nic depresivnějšího.

Poděkování za obrázky: NASA Space Shuttle Endeavourod Andrewa Adamse, Schéma sovětského raketoplánu, Steve Jurvetson, CATS nainstalované na ISS, od GSFC, Východní Pobřeží USA V Noci Z ISS, observatoř Země NASA, Stín měsíce od Jamese Jordana, Panorama východního kráteru Apollo 11 od GSFC, červený drak od SpaceX, Dragon SpaceX od Kevina Gilla