Hva er nytt om det nye romløpet?

Det er 2015, og rommet er kult igjen.

SpaceX har forynget offentlig interesse i verdensrommet, og planlegger allerede et Mars-oppdrag. Forbes gjør profiler på asteroide gruveoppstart. En koalisjon av private selskaper bygger en spaceport i New Mexico. Det er den mest spennende perioden for romforskning siden sistmåneoppdraget i 1972.

Under dette oppdraget endte astronauten Eugene Cernan menneskehetens siste moonwalk med disse ordene:

“Når jeg tar mannenes siste skritt fra overflaten [...] vil jeg bare liste opp hva jeg tror historien vil registrere: at Amerikas utfordring i dag har smidd menneskets skjebne i morgen. Og når vi forlater månen ved Taurus Littrow, forlater vi når vi kommer, og Gud vil, når vi kommer tilbake, med fred og håp for hele menneskeheten. Godspeed besetningen av Apollo 17.”

I de 43 årene siden han snakket disse ordene, har det skjedd mye. Sovjetunionen falt. Datateknologi eksploderte. Concordeen kom og gikk. Men vi gikk aldri tilbake til månen. Faktisk har mennesker ikke vært ute av Low Earth Orbit siden Apollo 17 returnerte.

Vi har sendt noen sonder og landet roboter på Mars. Vi bygget shuttle og ISS. Ingen av det er banebrytende. Den første raketten for å oppnå lav jordbane gjorde det i 1961. Den første “vellykket” Mars-sonden ville røre ned et tiår senere i 1971. Den første romstasjonen gikk opp i 1971. Mangelen på innovasjon forringet offentlig interesse for verdensrommet og drepte romoperasjen som en sjanger.

Hva gikk galt? Hva skjedde med NASA? Og hva endrer nå? La oss slå klokken tilbake.

Destinasjon: Stagnasjon

Det er ingen måte å fortelle denne historien uten å gi en hovedrolle til NASAs budsjett (eller, snarere mangel på det). Her er en graf over NASAs budsjett siden Apollo-epoken.

Det har tydeligvis vært noen nedskæringer. Som den kalde krigen ebbed tidlig på 70-tallet, ble det klart at frykt for kommunistisk teknologisk overlegenhet hadde blitt overblown. Space Race-fortellingen falt fra hverandre, og det gjorde også offentlig støtte til det dyre Apollo-programmet. Da Vietnam-krigen allerede gikk dårlig, valgte Nixon å stille stille opp de siste oppdragene og avslutte Apollo. På noen måter hadde dette vært planen fra begynnelsen.

I 1968 sendte George Trimble, assisterende direktør i NASAs Manned Spacecraft Center (MSC) et notat om at Apollo-programmet har en endelig lengde og et veldefinert sluttpunkt.

“[...] at oppnåelsen av den første mållandingen og trygge retur av mannskapet er definert som slutten av Apollo-programmet. Dette vil gi en skarp slutt som alle kan forstå og vil være det laveste kostnadsprogrammet. Lunar Exploration Programmet, eller hvilket navn som er valgt, vil ha en definerbar helhet [sic] og kan planlegges og forsvares som en enhet. Dette vil unngå at Apollo-programmet drar videre til en dårlig definert oppsigelse ... ”

Det ble antatt at Apollo-programmet ville bli fulgt opp med en reise til Mars, eller en langsiktig månebase. I stedet, etter finansieringsbesparelsene, ble det tatt beslutning om overgang til orbitalutforskning, inkludert bygging av en stor romstasjon. Mange observatører har lagt skylden til den nåværende romstagnasjonen ved føttene til kortsynte, penny-pinching regulatorer. Dette er en fortelling jeg vil utfordre.

Mens NSA budsjettnedslag var en faktor i nedgangen i amerikansk romforskning, er det langt fra hele historien. Mye av skylden ligger hos NASA selv. Det mistet fokus og ble involvert i dyre teknologiske dødsfall.

Tenk på dette: Siden Apollo-æra har NASAs budsjett gått ned ca 50% - men det er ikke sjokkerende.

Den grunnleggende FoU-innsatsen på rakettene absorberte mye av de ekstra penger. Etter at R & D ble gjort for Saturn V, kostet hver månedslansering bare 375 millioner dollar i 1970 (ca 2,5 milliarder dollar i 2015 dollar). NASAs moderne budsjett på rundt 15 milliarder dollar er nok til å opprettholde vanlige måneoppdrag, hvis det var en prioritet.

I motsetning til den populære troen - begrensningsfaktoren er ikke økonomisk.

Hvis et måneoppdrag ikke spenner deg, hva med Mars Direct? Den omhyggelig budsjetterte bare-beinarkitekturen for et bemannet oppdrag til Mars og tilbake ville koste rundt 50 milliarder dollar. Hvis NASA viet fem år til prospektet, er det langt utenfor rekkevidde.

Så, nå som vi ser hva vi kunne ha kjøpt ... hva gjorde vi med pengene i stedet?

Stasjoner og skyttelbusser

La oss snakke om ISS.

ISS ble subsidiert ved å spre det ut blant mange land, alle av dem ville ha nytte av PR og forskning generert av den. Fordelingen av kostnadene er opplysende.

USA brukte 72,4 milliarder dollar til å bygge sine stykker av stasjonen, og 50,4 milliarder dollar mer for å løfte det i bane, for en total kostnad på 120,8 milliarder dollar. Investeringene i Russland, Japan, EU og Canada legger opp til bare 24 milliarder dollar i kombinasjon. Så mye for å "spre kostnadene"

Hvor effektiv er ISS sammenlignet med tidligere romstasjoner?

ISS er en skarp avgang fra tidligere romstasjoner. Den er bygget ut av mindre moduler i en mer kompleks konfigurasjon enn tidligere “enkeltrom” stasjoner. Dette er interessant teknologi, men dyrt.

Lansert umiddelbart etter slutten av Apollo-programmet, vår første stasjon (“Skylab”) koster 10 milliarder dollar i moderne dollar for å bygge. Den hadde et internt volum på ca 360 meter kubet. ISS koster rundt 150 milliarder dollar med et volum på 907 kubikkmeter. USA kunne ha brukt 30 milliarder dollar og lansert tre Sky-lab-moduler og bygget en stasjon som er større enn ISS for mindre enn en fjerdedel av kostnaden. De resterende 90 milliarder dollar kunne ha betalt for en tur til Mars og tjue månen oppdrag.

Tenk på romfergen selv - den mest synlige formen for romforskning siden Apollo-programmet. NASA mente at ved å bygge et gjenbrukbart romfly, ville det være mulig å redusere kostnadene ved å flytte folk og last til Low Earth Orbit.

Spaceplanene har vært en stor feil i form av å redusere startkostnadene - den ekstra massen og kompleksiteten mer enn å tømme ut noen fordeler fra gjenbruk. Gamle engasjebiler som den russiske protonen koster ca 2300 dollar per pund av last. Skytten koster rundt $ 8000 per pund, mer enn trippel kostnadene.

Verre, det komplekse varmeskjoldet og behovet for sekundære boostere gjorde skyttelbussen farlig som romfartøy. Av de fem shuttles, eksploderte to, og 1,5% av oppdrag endte i dødsfall.

Fangst på Shuttle som et kostnadsbesparende tiltak må ha vært klart tidlig i designprosessen, men NASA pløyet og kjørte shuttleprogrammet fra 1981 til 2011. Det er tre tiår med forferdelig avfall. Shuttle-programmet koster 209 milliarder dollar. Pengene lagret bare ved å bruke biler vi allerede hadde ville være mer enn 100 milliarder dollar nå. Det er nok å gå til Mars og gå tilbake to ganger, sette støvler på bakken på den røde planeten for å svare på grunnleggende spørsmål om livets opprinnelse.

NASA har kommet rundt til ideen om at skyttelprogrammet var en feil. I 2005 fortalte NASAs sjef Michael Griffin USA Today

“Det er nå allment akseptert at det ikke var den rette veien [...] Vi forsøker nå å endre banen mens vi gjør så lite skade som vi kan.”

Hva ville ha vært mulig uten shuttle-programmet?

Tenk på SpaceXs Dragon-kjøretøy, en modernisering av de mer tradisjonelle rakettdesignene. Dragon V1 kan bære 13,228 pounds frakt, til en netto kostnad på rundt 13 millioner dollar, eller litt under $ 1000 per pund - åtte ganger mindre enn pendelbussen, og mindre enn halvparten av kostnaden til den gamle Proton. Dette er et kjøretøy som bare har vært i utvikling i noen år, og ble opprettet på en liten brøkdel av NASAs budsjett. Den neste iterasjonen, Dragon V2, som vil bli gjenbrukbar, forventes å senke prisen ytterligere (kanskje ned til under $ 500 per pund).

Dragon V2 vil bruke en enkel og robust gummi-dråpeformet re-entry kapsel av den typen som brukes av alt fra Gemini-programmet til Soyuz. Innovasjonen er bruk av små raketter slik at kapselen kan gjøre en kontrollert landing i stedet for en splashdown, en funksjon de pionerer med “gresshoppe” prototype. Dette er mye enklere enn å forsøke å bygge et romfly, og sannsynligvis langt billigere.

Det vanlige temaet her kan bli kalt “falsk fremgang”. NASA har kastet bort en forbløffende mengde penger som forfølger teknisk “fremskritt” det var ikke forbedringer. Romplaner og modulære romhabitater er ikke gode ideer i den virkelige verden.

Kanskje et problem er at NASA ikke har korrigerende påvirkning av markedstrykk. Markedskrefter har en tendens til å eliminere denne typen avfall, da konkurrenter med bedre og billigere teknologi vinner. I et blomstrende romutforskingsmarked vil romplanene forbli en glemt fotnote, Nintendo Virtual Boy 4 Nintendo-produkter som var langt foran deres tid 4 Nintendo-produkter som var langt foran deres tid Nintendo har alltid vært et innovativt selskap, men selv deres mindre kjente produkter var foran sin tid. Les mer av lanseringsbiler.

NASA er også utsatt for politisk press av den kortsynte typen. Space fly se som fremtiden hvis du er en politiker som aldri har tatt en ingeniørklasse. Kanskje de kan forestille seg at deres barnebarn klatrer ombord på en flyplass en dag, så de presser programmet over klager fra ingeniører. Å bygge en romstasjon i samarbeid med fire andre nasjoner høres ut som en god ide, forutsatt at du er en politiker som er mer interessert i overskrifter enn vitenskap. NASA av de siste førti årene er et levende eksempel på hva som skjer når du lar politikken ta stedet for vitenskapelig forsiktighet.

Hvem drepte Space Opera?

Folk reagerer følelsesmessig mot kritikk av NASA. La meg forklare at denne kritikken ikke kommer fra et hat for romforskning. Jeg er ikke opprørt over skattebyrden pålagt av NASA, noe som er minimal. Jeg er lei meg for at vi ikke får nesten så mye romforskning som vi kan være for pengene vi bruker. Noen vakre og fascinerende ting Opplev Space Exploration I 3D På NASA Visualiseringer Opplev Space Exploration In 3D På NASA Visualiseringer Er du en stipendiatutforsker? Hvis du hadde muligheten til å oppleve hvordan det er å være en astronaut, eller til og med et av de mange teknisk støttepersonalet som støtter romforskning, vil du ... Les mer har kommet ut av ISS og shuttle-programmene. Det er bare trist å tenke på hva som kunne ha vært.

Den siste eksplosjonen av romprogresjon kommer, ikke fra NASA, men fra en håndfull små private bedrifter med sterkt fortjenestemotiv for å redusere kostnadene og en ideologisk hengivenhet til årsaken til rimelig romforskning..

SpaceX strippet av all PR glitz er spennende Elon Musk vs Richard Branson: Raset for billig satellitt Internett Elon Musk vs Richard Branson: Raset for billig satellitt Internett Over fire milliarder mennesker har ikke tilgang til Internett. Hvordan løser vi det? Svaret ligger over hodene våre ... Les mer. Grunnleggeren og eieren, Elon Musk, ser det som en heroisk innsats for å beskytte menneskeheten mot utryddelse.

“Det er morsomt, ikke alle elsker menneskeheten. Uansett eksplisitt eller implisitt, synes noen mennesker å tro at mennesker er en skygge på jordens overflate. De sier ting som, “Naturen er så fantastisk; ting er alltid bedre på landsbygda der det ikke er folk rundt.” De innebærer at menneskeheten og sivilisasjonen er mindre gode enn deres fravær. Men jeg er ikke på den skolen. Jeg tror vi har plikt til å opprettholde bevissthetens lys, for å sikre at det fortsetter inn i fremtiden.”

Musk er bare den siste bæreren av denne filosofien om romforskning. Forskere har sett romforskning som en moralsk nødvendighet i hundrevis av år. I 1610 skrev Kepler til Galileo om muligheten for menneskelig reise til de nylig oppdagede andre planetene i solsystemet.

“La oss skape fartøy og seiler tilpasset den himmelske eteren, og det vil være mange mennesker som ikke er redd for det tomme avfallet. I mellomtiden skal vi forberede, for de modige himmelreisende, kart over de himmelske legemene.”

Det er drømmen som kjørte Galileo, Werner Von Braun og Elon Musk - og det er en drøm som til slutt begynner å gå i oppfyllelse. I dag strekker private rederier begrensningene til det som er mulig. Offentlig interesse for rom finnes tydelig Kan vi bidra til romforskning? Disse 7 online verktøyene sier at vi kan bidra til romforskning? Disse 7 online verktøyene sier at vi kan hva med mannen på fortauet? Høgskolen i vitenskapsklassen? Moren som en gang drømte om å passe på en flytur? Vil det drømmer forbli slik, eller kan de bidra til ... Les mer, og som bommen viser seg - det gjør også pengene. Det som er nødvendig er den politiske og institusjonelle viljen til å ta store farer uten å miste praktiske virkninger. Dette vil innebære å forlate noen mindre ambisiøse prosjekter som allerede er i gang, noe som vil være kontroversielt.

Det vil også være verdt. Det er mye på spill her: Hvis vi tillater den nye rombommen å fizzle ut, er vi inne i flere tiår med retarded vitenskap, forfengelighetsprosjekter, bortkastet penger og sløsing med ambisjoner.

Jeg kan ikke forestille meg noe mer deprimerende.

Image Credits: NASA Space Shuttle Endeavour, Andrew Adams, Sovjet Space Shuttle Diagram, Steve Jurvetson, CATS Installert på ISS, av GSFC, USA Eastern Seaboard At Night Fra ISS, NASAs Earth Observatory, Moon Shadow av James Jordan, Apollo 11 East Crater Panorama av GSFC, Red Dragon av SpaceX, SpaceX Dragon av Kevin Gill

Utforsk mer om: Space, Technology.