Какво е новото в новата космическа надпревара?

реклама

2015 е, а пространството отново е готино.

SpaceX поднови обществения интерес към космоса и вече планира мисия на Марс. Forbes прави профили стартъпи за добив на астероиди. Коалиция от частни компании има изграждане на космическо пристанище в Ню Мексико. Това е най-вълнуващият период за космически изследвания след последната мисия на Луната през 1972 г.

По време на тази мисия астронавтът Юджийн Чернан приключи последния лунен ход на човечеството с тези думи:

„Докато правя последните стъпки на човека от повърхността […], бих искал да изброя само това, което вярвам, че историята ще запише: че предизвикателството на Америка от днес е изковало съдбата на човека от утрешния ден. И като напуснем Луната в Телец Литтроу, ние си тръгваме, докато дойдем и, Бог да пожелае, като се върнем, с мир и надежда за цялото човечество. Почитал екипаж на Аполон 17. ”

През 43-те години, откакто говори тези думи, се случи много. Съветският съюз падна. Компютърните технологии избухнаха. Конкордът дойде и си отиде. Но ние никога не се върнахме на Луната. Всъщност хората не са излизали от ниската земна орбита откакто се завърна Аполон 17.

Изпратихме няколко сонди и кацнахме роботи на Марс. Изградихме совалката и МКС. Нищо от това не е революционно. Първата ракета, която постигна нискоземна орбита, направи това през 1961г. Първата „успешна“ сонда на Марс ще засегне десетилетие по-късно през 1971 г. Първата космическа станция излиза през 1971 г. Липсата на иновации заглуши обществения интерес към космоса и уби космическата опера като жанр.

Какво се обърка? Какво се случи с НАСА? И какво се променя сега? Да въртим часовника назад.

Дестинация: Застой

Няма начин да се разкаже тази история, без да се даде главна роля в бюджета на НАСА (или по-скоро липсата му). Ето графика на бюджета на НАСА от епохата на Аполон.

Ясно е, че имаше някои съкращения. С настъпването на студената война в началото на 70-те години стана ясно, че опасенията от комунистическо технологично превъзходство бяха преодолени. Разказът за космическите състезания се разпадна и обществена подкрепа за скъпата програма на Аполон. Тъй като войната във Виетнам вече върви зле, Никсън избра тихо да отмени последните няколко мисии и да прекрати Аполон. В някои отношения това беше планът от самото начало.

През 1968 г. Джордж Тримбъл, заместник-директор на Центъра за космически кораби (MSC) на НАСА изпрати бележка с искане програмата Apollo да има крайна дължина и добре дефинирана крайна точка.

„[…] Изпълнението на първото лунно кацане и безопасното завръщане на екипажа да бъдат определени като край на програмата„ Аполон “. Това ще даде кратък завършек, който всеки може да разбере и ще бъде програмата за минимални разходи. Програмата за изследване на Луната или каквото и да е избрано име ще има определено цяло [дръж] и може да се планира и защитава като единица. Така ще избегнете изтеглянето на програмата Аполо към неправилно дефинирано прекратяване.. .”

Предполагаше се, че програмата на Аполон ще бъде последвана с пътуване до Марс или дългосрочна лунна база. Вместо това, след намаляване на финансирането, беше взето решение за преминаване към орбитално изследване на космическото пространство, включително изграждането на голяма космическа станция. Множество наблюдатели полагат вината за сегашния застой в космоса в краката на късоглед, регулиращ пениса регулатор. Това е разказ, който бих искал да оспорвам.

Въпреки че намалението на бюджета на НАСА беше фактор за спада на американското космическо проучване, това е далеч от цялата история. Голяма част от вината е на самата НАСА. Той изгуби фокуса си и се включи в скъпи технологични тупици.

Помислете за това: От ерата на Аполон бюджетът на НАСА намаля с около 50% - но това не е шокиращо

Основните усилия за научноизследователска и развойна дейност на ракетите поеха голяма част от допълнителните пари. След това бяха направени научноизследователска и развойна дейност за Saturn V, всеки лунен разход струваше само 375 милиона долара през 1970 г. (около 2,5 милиарда долара през 2015 г.). Съвременният бюджет на НАСА от около 15 милиарда долара е достатъчно за поддържане на редовни лунни мисии, ако това беше приоритет.

Противно на общоприетото схващане - ограничаващият фактор не е финансов.

Ако лунната мисия не ви вълнува, какво ще кажете Mars Direct? Странно бюджетираната архитектура с голи кости за пилотирана мисия до Марс и обратно ще струва около $50 милиарда. Ако НАСА посвети пет години на перспективата, това е далеч от недостъпност.

И така, сега, когато виждаме какво бихме могли да купим... какво направихме с парите вместо това?

Станции и совалки

Нека да поговорим за МКС.

МКС беше субсидирана чрез разпространението му сред много страни, всички от които биха се възползвали от PR и изследвания, генерирани от нея. Най- разбивка на разходите са просветляващи.

САЩ са изразходвали 72,4 милиарда долара за изграждането на парчетата на станцията и 50,4 милиарда долара повече за извеждането й в орбита, за голям общ разход от 120,8 милиарда долара. Инвестициите на Русия, Япония, ЕС и Канада заедно съставляват едва 24 милиарда долара. Толкова за „разпределяне на разходите“

Колко ефективен е МКС в сравнение с минали космически станции?

МКС е рязко отклонение от миналите космически станции. Той е изграден от по-малки модули в по-сложна конфигурация в сравнение с предишните станции в едно помещение. Това е интересна технология, но скъпа.

Стартирана веднага след края на програмата на Аполон, първата ни станция („Скайлаб“) струва 10 милиарда долара в модерни долари за изграждане. Имаше вътрешен обем от около 360 метра куб. МКС струва около 150 милиарда долара с обем 907 кубически метра. САЩ можеха да похарчат 30 милиарда долара и пуснаха три модула с размер на лабораторията на Sky и да построят станция, по-голяма от МКС, за по-малко от една четвърт от разходите. Останалите 90 милиарда долара можеха да платят за пътуване до Марс и двадесет лунни мисии.

Помислете за самата космическа совалка - най-видимата форма на изследване на космоса след програмата на Аполон. НАСА вярваше, че чрез изграждането на космически самолет за многократна употреба ще бъде възможно да се намалят разходите за преместване на хора и товари до Ниска земна орбита.

Космическите самолети са били колосален провал по отношение на намаляване на изходната цена - добавената маса и сложността повече от премахване на ползите от повторното използване. Превозните средства за еднократна употреба като руския Proton струват около 2300 долара за килограм товар. Совалката струва около 8000 долара на паунд, повече от утрояване на разходите.

По-лошото е, че сложният топлинен щит и необходимостта от вторични усилватели направиха совалката опасна за космическите превозни средства. От петте совалки две избухнаха и 1,5% от командировките завърши с фатални жертви.

Неуспехът на совалката като мярка за спестяване на разходи трябва да е бил ясен още в процеса на проектиране, но НАСА продължи да изпълнява програмата на совалката от 1981 до 2011 г. Това са три десетилетия ужасяващи отпадъци. Програмата за совалка струва 209 милиарда долара. Спестените пари просто използвайки превозни средства, които вече имахме досега ще са повече от 100 милиарда долара. Това е достатъчно, за да отидете на Марс и обратно два пъти, поставяйки ботуши на земята на червената планета, за да отговорите на основните въпроси за произхода на живота.

НАСА стигна до схващането, че програмата на совалката е била грешка. През 2005 г. шефът на НАСА Майкъл Грифин заяви пред USA Today

„Общоприето е, че това не е правилният път […] Сега се опитваме да променим пътя, като правим колкото се може по-малко щети.“

Какво би било възможно без програмата за совалки?

Помислете за превозното средство на Dragon SpaceX, модернизация на по-традиционните дизайни на ракети. Dragon V1 може да носи 13,228 килограма товари, на нетна цена около 13 милиона долара, или малко под 1000 долара на паунд - осем пъти по-малко от совалката и по-малко от половината от цената на стария Протон. Това е превозно средство, което се разработва само от няколко години и е създадено на малка част от бюджета на НАСА. Следващата итерация, Dragon V2, която ще бъде използваема за многократна употреба, се очаква да понижи цената значително повече (може би до 500 долара за лира).

Dragon V2 ще използва обикновена и здрава капсула за повторно влизане във формата на капка, използвана от всичко от програмата Gemini до Soyuz. Иновацията е използването на малки ракети, за да се даде възможност на капсулата да направи контролирано кацане вместо изпръскване, функция, която те са били пионери с прототипа на „скакалец“. Това е много по-просто от опита за изграждане на космически самолет и вероятно далеч по-евтино.

Общата тема тук може да се нарече „фалшив напредък“. НАСА загуби удивителна сума пари, преследвайки технически „напредък“, които не бяха подобрения. Космическите самолети и модулните космически местообитания не са добри идеи в реалния свят.

Може би един проблем е, че НАСА няма коригиращото влияние на пазарния натиск. Пазарните сили са склонни да елиминират този вид отпадъци, тъй като конкурентите с по-добра, по-евтина технология печелят. На процъфтяващия пазар за космически проучвания космическите самолети ще останат забравена бележка под линия Nintendo Virtual Boy 4 продукта Nintendo, които бяха далеч преди времето сиNintendo винаги е била иновативна компания, но дори и по-малко известните им продукти изпреварваха времето си. Прочетете още на ракетни превозни средства.

НАСА също е уязвима на политически натиск от късоглед. Космически самолети виж като бъдещето, ако си политик, който никога не е участвал в инженерна класа. Може би те могат да си представят своите внуци да се качват на борда на едно летище един ден, така че натискат програмата над оплакванията на инженери. Изграждането на космическа станция в сътрудничество с четири други държави звучи като чудесна идея, при условие че сте политик, който се интересува повече от заглавия, отколкото от наука. НАСА от последните четиридесет години е ярък пример за това, което се случва, когато оставите политиката да заеме мястото на научната предпазливост.

Кой уби космическата опера?

Хората реагират емоционално на критиката към НАСА. Нека поясня, че тази критика не идва от омразата към космическите изследвания. Не съм разстроен от данъчната тежест, наложена от НАСА, която е минимална. Разстроен съм, че не получаваме почти толкова космическо проучване, колкото бихме могли да направим за парите, които харчим. Някои красиви и завладяващи неща Насладете се на космическото изследване в 3D при визуализациите на НАСАВие сте колега изследовател на космоса? Ако имахте възможност да опитате какво е да си астронавт или дори един от многото екипи за техническа поддръжка, които поддържат космическото проучване, бихте ли ... Прочетете още е излязъл от МКС и совалковите програми. Тъжно е да мислиш за това, което може да е било.

Неотдавнашният взрив на космическия прогрес идва не от НАСА, а от няколко малки частни компании със силен мотив за печалба за намаляване на разходите и идеологическа отдаденост на каузата за достъпно пространство проучване.

SpaceX се съблече от всички PR блясъци е вълнуващо Елон Мъск vs. Ричард Брансън: Състезанието за евтин сателитен интернетНад четири милиарда души нямат достъп до Интернет. Как да поправим това? Отговорът се крие над главите ни ... Прочетете още . Основателят и собственик му Елон Мъск гледа на това героично усилие за защита на човечеството срещу изчезване.

„Забавно е, че не всеки обича човечеството. Изрично или неявно някои хора смятат, че хората са лек удар върху земната повърхност. Те казват неща като „Природата е толкова прекрасна; нещата винаги са по-добри в провинцията, където няма хора наоколо. " Те предполагат, че човечеството и цивилизацията са по-малко добри от тяхното отсъствие. Но не съм в това училище. Мисля, че имаме задължение да поддържаме светлината на съзнанието, да се уверим, че тя продължава в бъдеще. "

Мъск е само най-новият носител на тази философия на космическото изследване. Учените разглеждат космическото проучване като морален императив от стотици години. През 1610 г. Кеплер пише на Галилей за възможността за човешко пътуване до откритите наскоро други планети на Слънчевата система.

„Нека създадем съдове и платна, приспособени към небесния етер, и ще има много хора, които не се страхуват от празните отпадъци. Междувременно ние ще подготвим за смелите пътешественици на небето карти на небесните тела. "

Това е мечтата, която подтикна Галилео, Вернер Фон Браун и Илон Мъск - ​​и мечтата, която най-накрая започва да се сбъдва. Днес частните космически компании разтягат границите на възможното. Обществен интерес към космоса ясно съществува Можем ли да допринесем за космическото изследване? Тези 7 онлайн инструменти казват, че можемАми мъжът на тротоара? Гимназистът в класа по наука? Майката, която навремето мечтаеше да подхожда за космически полет? Ще останат ли мечтите така или могат да допринесат за ... Прочетете още , и както доказва бумът - така правят и парите. Необходимо е политическата и институционалната воля да поемат големи рискове, без да губят поглед от практичността. Това ще включва изоставяне на някои по-малко амбициозни проекти, които вече са в движение, което ще бъде противоречиво.

Също така ще си струва. Тук има много залог: ако позволим на новия космически бум да се размине, ние сме в продължение на десетилетия на изостанала наука, проекти за суета, пропилени пари и пропилени амбиции.

Не мога да си представя нещо по-потискащо.

Кредити за изображения: Насърдие на космическия совал на НАСА, от Андрю Адамс, Диаграма на съветската космическа совалка, Стив Юрветсън, CATS, инсталирани на ISS, от GSFC, Източно море на САЩ нощем от МКС, Наземна обсерватория на НАСА, Лунна сянка от Джеймс Джордан, Панорама на кратер на Аполон 11 от GSFC, червен дракон от SpaceX, SpaceX Dragon от Кевин Гил