Kas naujo apie naujas kosmoso lenktynes?

Skelbimas

Atėjo 2015-ieji, o erdvė vėl vėsu.

„SpaceX“ atgaivino visuomenės susidomėjimą kosmosu ir jau planuoja Marso misiją. „Forbes“ kuria profilius asteroidų kasybos startuoliai. Yra privačių įmonių koalicija kosmodromo statyba Naujojoje Meksikoje. Tai įdomiausias kosmoso tyrinėjimo laikotarpis nuo paskutinės Mėnulio misijos 1972 m.

Šios misijos metu astronautas Eugene'as Cernanas baigė paskutinį žmonijos pasivaikščiojimą mėnulyje šiais žodžiais:

„Kai žengiu paskutinius žmogaus žingsnius nuo paviršiaus [...], norėčiau tik išvardinti tai, ką, manau, užfiksuos istorija: kad šiandienos Amerikos iššūkis nulėmė rytojaus žmogaus likimą. Ir kai mes paliekame Mėnulį prie Tauro Littrow, išeiname taip, kaip ateiname ir, jei Dievas duos, kai grįšime, su ramybe ir viltimi visai žmonijai. Dieve, Apollo 17 įgula.

Per 43 metus nuo tada, kai jis pasakė tuos žodžius, daug kas nutiko. Sovietų Sąjunga žlugo. Kompiuterinės technologijos sprogo. „Concorde“ atėjo ir išėjo. Tačiau mes niekada negrįžome į mėnulį. Tiesą sakant, žmonės nebuvo išėję iš Žemosios Žemės orbitos nuo tada, kai sugrįžo Apollo 17.

Išsiuntėme keletą zondų ir nusileidome robotams Marse. Mes pastatėme šaudyklą ir TKS. Nė vienas iš jų nėra novatoriškas. Pirmoji raketa, pasiekusi Žemą orbitą, tai padarė 1961 m. Pirmasis „sėkmingas“ Marso zondas nusileis po dešimtmečio, 1971 m. Pirmoji kosminė stotis pakilo 1971 m. Inovacijų trūkumas užgniaužė visuomenės susidomėjimą kosmosu ir pražudė kosminę operą kaip žanrą.

Kas nutiko? Kas nutiko NASA? Ir kas dabar keičiasi? Atsukime laikrodį atgal.

Paskirtis: Stagnacija

Jokiu būdu negalima papasakoti šios istorijos, neskiriant pagrindinio vaidmens NASA biudžetui (arba, tiksliau, jo trūkumui). Štai NASA biudžeto grafikas nuo Apollo eros.

Akivaizdu, kad buvo šiek tiek sumažinimų. Aštuntojo dešimtmečio pradžioje šaltajam karui atslūgus, tapo aišku, kad baimės dėl komunistų technologinio pranašumo buvo per daug išpūstos. Kosminių lenktynių pasakojimas žlugo, taip pat ir visuomenės parama brangiai „Apollo“ programai. Vietnamo karui jau vykstant blogai, Niksonas nusprendė tyliai atšaukti kelias paskutines misijas ir užbaigti „Apollo“. Tam tikra prasme toks planas buvo nuo pat pradžių.

1968 m. George'as Trimble'as, NASA Pilotuojamų erdvėlaivių centro (MSC) direktoriaus pavaduotojas. atsiuntė atmintinę reikalaujama, kad Apollo programa būtų baigtinio ilgio ir tiksliai apibrėžto galutinio taško.

„[...] kad pirmasis nusileidimas į Mėnulį ir saugus įgulos grįžimas būtų apibrėžti kaip „Apollo“ programos pabaiga. Tai suteiks visiems suprantamą aiškų pabaigą ir bus minimali programa. Mėnulio tyrinėjimo programa arba bet koks pasirinktas pavadinimas turės apibrėžtą visumą [sic] ir gali būti planuojamas bei ginamas kaip vienetas. Taip bus išvengta, kad „Apollo“ programa nenutrūks iki blogai apibrėžto nutraukimo. .”

Buvo manoma, kad „Apollo“ programa bus tęsiama kelionė į Marsą arba ilgalaikę Mėnulio bazę. Vietoj to, sumažinus finansavimą, buvo priimtas sprendimas pereiti prie orbitinės kosmoso tyrinėjimų, įskaitant didelės kosminės stoties statybą. Daugybė stebėtojų dėl dabartinės erdvės sąstingio kaltę suvertė trumparegių, centus gniaužiančių reguliatorių kojomis. Tai pasakojimas, kurį norėčiau mesti iššūkį.

Nors NASA biudžeto mažinimas buvo veiksnys, lėmęs Amerikos kosmoso tyrinėjimų nuosmukį, tai toli gražu nėra visa istorija. Didžioji dalis kaltės tenka pačiai NASA. Jis prarado dėmesį ir pateko į brangias technologines aklavietes.

Apsvarstykite tai: nuo Apollo eros NASA biudžetas sumažėjo apie 50 proc. - bet tai nešokiruoja.

Pagrindinės raketų mokslinių tyrimų ir plėtros pastangos sunaudojo daug papildomų pinigų. Po to buvo atlikti „Saturn V“ tyrimai ir plėtra, kiekvienas mėnulio paleidimas kainavo vos 375 mln 1970 metais (apie 2,5 mlrd. USD 2015 m. dolerių). Šiuolaikinis NASA biudžetas – maždaug 15 mlrd.

Priešingai populiariam įsitikinimui - ribojantis veiksnys nėra finansinis.

Jei mėnulio misija jūsų nejaudina, ką daryti „Mars Direct“.? Kruopščiai suplanuota plikų kaulų architektūra pilotuojamai misijai į Marsą ir atgal kainuotų apie USD50 mlrd. Jei NASA skyrė penkerius metus perspektyvai, tai toli gražu nepasiekiama.

Taigi, dabar, kai matome, ką galėjome nusipirkti... ką mes padarėme su pinigais?

Stotys ir maršrutiniai autobusai

Pakalbėkime apie ISS.

TKS buvo subsidijuojama ją išplatinant daugelyje šalių, kurios visos turėtų naudos iš jos sukurtų viešųjų ryšių ir tyrimų. The išlaidų paskirstymas yra šviečiantys.

JAV išleido 72,4 milijardo dolerių stoties dalims pastatyti ir dar 50,4 milijardo dolerių, kad iškeltų ją į orbitą, o iš viso 120,8 milijardo dolerių. Rusijos, Japonijos, ES ir Kanados investicijos kartu sudaro tik 24 mlrd. Tiek apie „išlaidų paskirstymą“

Kiek efektyvi yra TKS, palyginti su ankstesnėmis kosminėmis stotimis?

TKS yra staigus nukrypimas nuo ankstesnių kosminių stočių. Jis pastatytas iš mažesnių modulių sudėtingesnės konfigūracijos nei ankstesnės „vieno kambario“ stotys. Tai įdomi technologija, bet brangi.

Pirmoji mūsų stotis („Skylab“), paleista iš karto pasibaigus „Apollo“ programai, kainavo 10 milijardų dolerių šiuolaikiniais doleriais statyti. Jo vidinis tūris buvo apie 360 ​​metrų kubinis. 907 kubinių metrų tūrio TKS kainavo apie 150 milijardų dolerių. JAV galėjo išleisti 30 milijardų dolerių ir išleisti tris Sky Lab dydžio modulius bei pastatyti didesnę nei TKS stotį už mažiau nei ketvirtadalį išlaidų. Likusius 90 milijardų dolerių būtų buvę galima sumokėti už kelionę į Marsą ir dvidešimt Mėnulio misijų.

Apsvarstykite patį erdvėlaivį – matomiausią kosmoso tyrinėjimo formą nuo Apollo programos. NASA tikėjo, kad pastačius daugkartinį kosminį lėktuvą būtų galima sumažinti žmonių ir krovinių perkėlimo į Žemąją Žemės orbitą išlaidas.

Kosminiai lėktuvai buvo didžiulė nesėkmė mažinant paleidimo sąnaudas – dėl papildomos masės ir sudėtingumo daugiau nei išnyksta bet kokia pakartotinio naudojimo nauda. Seno tipo vienkartinės transporto priemonės, tokios kaip Rusijos Protonas, kainuoja apie 2300 USD už svarą krovinio. Pervežimas kainuoja apie 8000 USD už svarą, daugiau nei trigubai brangiau.

Dar blogiau, dėl sudėtingo šilumos skydo ir antrinių stiprintuvų poreikio šaudykla tapo pavojinga kaip kosminė transporto priemonė. Iš penkių šautuvų du sprogo ir 1,5% komandiruočių baigėsi mirtimi.

„Shuttle“ gedimas, kaip taupymo priemonė, turėjo būti aiškus dar projektavimo proceso pradžioje, tačiau NASA ėmė toliau vykdyti šaudyklų programą 1981–2011 m. Tai trys dešimtmečiai siaubingo švaistymo. Pervežimo programos kaina 209 milijardai dolerių. Sutaupytus pinigus tiesiog naudodamiesi jau turimomis transporto priemonėmis dabar būtų daugiau nei 100 mlrd. To užtenka du kartus nukeliauti į Marsą ir atgal, raudonojoje planetoje užsidėjus batus ant žemės ir atsakyti į esminius klausimus apie gyvybės kilmę.

NASA priėjo prie nuomonės, kad šaudyklų programa buvo klaida. 2005 m. NASA vadovas Michaelas Griffinas pasakojo „USA Today“.

„Dabar visuotinai pripažįstama, kad tai nebuvo teisingas kelias […] Dabar bandome pakeisti kelią, darydami kuo mažiau žalos.

Kas būtų buvę įmanoma be pavėžėjimo programos?

Apsvarstykite „SpaceX“ transporto priemonę „Dragon“ – tradicinių raketų konstrukcijų modernizavimą. Dragon V1 gali neštis 13,228 svarų krovinių, grynąja kaina apie 13 milijonų doleriųarba šiek tiek mažiau nei 1000 USD už svarą – aštuonis kartus mažiau nei maršrutinis autobusas ir mažiau nei pusė senojo „Proton“ kainos. Tai transporto priemonė, kuri buvo kuriama tik keletą metų ir buvo sukurta naudojant nedidelę NASA biudžeto dalį. Tikimasi, kad kita iteracija, Dragon V2, kurią bus galima naudoti pakartotinai, dar labiau sumažins kainą (galbūt iki mažiau nei 500 USD už svarą).

Dragon V2 naudos paprastą ir tvirtą dantenų lašo formos pakartotinio įėjimo kapsulę, tokią, kokią naudoja viskas nuo Gemini programos iki Sojuz. Naujovė yra mažų raketų naudojimas, leidžiantis kapsulei valdyti kontroliuojamą tūpimą, o ne kritimą. Šią savybę jie pradėjo naudoti su „žiogo“ prototipu. Tai daug paprasčiau nei bandymas sukurti kosminį lėktuvą ir greičiausiai daug pigiau.

Bendra tema čia gali būti vadinama „klaidinga pažanga“. NASA iššvaistė stulbinamą pinigų sumą siekdama techninių „pažangų“, kurios nebuvo patobulinimai. Kosminės plokštumos ir modulinės erdvės buveinės realiame pasaulyje nėra geros idėjos.

Galbūt viena problema yra ta, kad NASA neturi koreguojančios įtakos rinkos spaudimui. Rinkos jėgos linkusios panaikinti tokias atliekas, nes laimi konkurentai, turintys geresnes ir pigesnes technologijas. Klestinčioje kosmoso tyrimų rinkoje kosminiai lėktuvai liktų pamiršta išnaša Nintendo virtualus berniukas 4 „Nintendo“ produktai, kurie buvo gerokai pranašesni už savo laiką„Nintendo“ visada buvo novatoriška įmonė, tačiau net ir mažiau žinomi jų produktai pralenkė savo laiką. Skaityti daugiau nešančiųjų raketų.

NASA taip pat yra pažeidžiama trumparegiško politinio spaudimo. Kosminiai lėktuvai žiūrėk kaip ateitis, jei esate politikas, kuris niekada nelankė inžinerijos kurso. Galbūt jie įsivaizduoja, kad jų anūkai vieną dieną oro uoste įlips į laivą, todėl jie nepaiso programos inžinierių skundų. Kosminės stoties kūrimas bendradarbiaujant su keturiomis kitomis tautomis skamba kaip puiki idėja, jei esate politikas, kuriam labiau rūpi antraštės nei mokslas. Pastarųjų keturiasdešimties metų NASA yra ryškus pavyzdys, kas nutinka, kai leidžiate politikai užimti mokslinio apdairumo vietą.

Kas nužudė kosminę operą?

Žmonės emocingai reaguoja į NASA kritiką. Leiskite man paaiškinti, kad ši kritika kyla ne iš neapykantos kosmoso tyrinėjimams. Nesu nusiminęs dėl NASA nustatytos mokesčių naštos, kuri yra minimali. Esu nusiminęs, kad negauname beveik tiek daug kosmoso tyrinėjimų, kiek galėtume gauti už išleidžiamus pinigus. Kai kurie gražūs ir žavingi dalykai Patirkite kosmoso tyrinėjimus 3D NASA vizualizacijoseAr esate kosmoso tyrinėtojas? Jei turėtumėte galimybę patirti, ką reiškia būti astronautu ar net vienu iš daugelio techninės pagalbos įgulų, palaikančių kosmoso tyrinėjimus, ar... Skaityti daugiau išėjo iš TKS ir šaudyklų programų. Tiesiog liūdna pagalvoti, kas galėjo būti.

Pastaruoju metu kosmoso pažangos sprogimas kyla ne iš NASA, o iš kelių mažų privačių įmonių su stipriu pelno motyvu sumažinti išlaidas ir ideologiniu atsidavimu už prieinamą erdvę tyrinėjimas.

„SpaceX“ pašalino visą PR blizgesį yra jaudinantis Elonas Muskas vs. Richardas Bransonas: lenktynės dėl pigaus palydovinio internetoDaugiau nei keturi milijardai žmonių neturi prieigos prie interneto. Kaip tai ištaisysime? Atsakymas slypi virš mūsų galvų... Skaityti daugiau . Jos įkūrėjas ir savininkas Elonas Muskas jį vertina taip didvyriška pastanga apsaugoti žmoniją nuo išnykimo.

„Juokinga, ne visi myli žmogiškumą. Atrodo, kad tiesiogiai ar netiesiogiai kai kurie žmonės mano, kad žmonės yra Žemės paviršiaus maras. Jie sako tokius dalykus kaip: „Gamta tokia nuostabi; kaime, kur nėra žmonių, visada viskas geriau“. Jie reiškia, kad žmonija ir civilizacija yra mažiau geri nei jų nebuvimas. Bet aš ne toje mokykloje. Manau, kad turime pareigą išlaikyti sąmonės šviesą, užtikrinti, kad ji tęstųsi ir ateityje.

Muskusas yra tik naujausias šios kosmoso tyrinėjimo filosofijos nešėjas. Mokslininkai šimtus metų kosmoso tyrinėjimus laikė moraline būtinybe. 1610 metais Kepleris rašė Galileo apie galimybę žmogui keliauti į neseniai atrastas kitas Saulės sistemos planetas.

„Sukurkime laivus ir bures, pritaikytas prie dangiškojo eterio, ir bus daug žmonių, nebijančių tuščių atliekų. Tuo tarpu drąsiems dangaus keliautojams paruošime dangaus kūnų žemėlapius.

Tai svajonė, kuri paskatino Galilėjus, Wernerį Von Brauną ir Eloną Muską – ir tai svajonė, kuri pagaliau pradeda pildytis. Šiandien privačios kosmoso bendrovės plečia savo galimybių ribas. Visuomenės susidomėjimas kosmosu aiškiai egzistuoja Ar galime prisidėti prie kosmoso tyrinėjimų? Šie 7 internetiniai įrankiai sako, kad galimeO kaip vyras ant šaligatvio? Gimnazistas gamtos mokslų klasėje? Mama, kuri kažkada svajojo pasirengti skrydžiui į kosmosą? Ar svajonės taip ir išliks, ar gali prisidėti prie... Skaityti daugiau , o kaip įrodo bumas - taip pat ir pinigai. Būtina politinė ir institucinė valia rizikuoti, nepamirštant praktiškumo. Tai reiškia, kad bus atsisakyta kai kurių jau vykdomų mažiau ambicingų projektų, kurie bus prieštaringi.

Taip pat bus verta. Čia daug kas: jei leisime naujajam kosmoso bumui nuslūgti, mūsų laukia dar dešimtmečiai atsilikusio mokslo, tuštybės projektų, iššvaistytų pinigų ir iššvaistytų ambicijų.

Nieko labiau slegiančio neįsivaizduoju.

Vaizdo kreditai: NASA erdvėlaivio „Endeavour“.Andrew Adamsas, Sovietinio erdvėlaivio diagrama, Steve'as Jurvetsonas, CATS įdiegta ISS, GSFC, JAV rytinė pakrantė naktį iš ISS, NASA Žemės observatorija, Mėnulio šešėlis pateikė James Jordan, Apollo 11 Rytų kraterio panorama pateikė GSFC, raudonas drakonas sukūrė „SpaceX“, SpaceX Dragon pateikė Kevinas Gillas