ما الجديد في سباق الفضاء الجديد؟

الإعلانات

إنه عام 2015 ، والفضاء رائع مرة أخرى.

أعادت SpaceX إحياء الاهتمام العام بالفضاء ، وهي تخطط بالفعل لمهمة كوكب المريخ. فوربس يقوم بملفات تعريف على الشركات الناشئة لتعدين الكويكبات. تحالف الشركات الخاصة بناء ميناء فضاء في نيو مكسيكو. إنها الفترة الأكثر إثارة لاستكشاف الفضاء منذ مهمة القمر الأخيرة في عام 1972.

خلال تلك المهمة ، أنهى رائد الفضاء يوجين سيرنان آخر تمرين على سطح القمر للبشرية بهذه الكلمات:

"بينما أتخذ خطوات الإنسان الأخيرة من السطح [...] أود فقط أن أسرد ما أعتقد أن التاريخ سيسجله: أن تحدي أمريكا اليوم قد صاغ مصير الإنسان للغد. وبينما نغادر القمر في طوروس ليترو ، نغادر ونحن قادمون ، وإن شاء الله ، كما نعود ، بسلام وأمل للبشرية جمعاء. Godspeed طاقم أبولو 17. "

في 43 سنة منذ أن تكلم هذه الكلمات ، حدث الكثير. سقط الاتحاد السوفيتي. انفجرت تكنولوجيا الكمبيوتر. جاء الكونكورد وذهب. لكننا لم نعد إلى القمر أبدًا. في الواقع ، لم يكن البشر خارج مدار الأرض المنخفض منذ عودة Apollo 17.

لقد أرسلنا بعض المجسات ، وهبطنا على الروبوتات على كوكب المريخ. بنينا المكوك ومحطة الفضاء الدولية. لا شيء من هذا هو الرائد. أول صاروخ يحقق مدار الأرض المنخفض فعل ذلك في عام 1961. أول مسبار للمريخ "ناجح" سوف ينهار بعد عقد من الزمان في عام 1971. ارتفعت أول محطة فضائية في عام 1971. أدى الافتقار إلى الابتكار إلى اختناق الاهتمام العام بالفضاء ، وقتل الأوبرا الفضائية كنوع.

ماذا حصل؟ ماذا حدث لناسا؟ وما الذي تغير الآن؟ دعونا نعيد الساعة إلى الوراء.

الوجهة: الركود

لا توجد طريقة لرواية هذه القصة دون إعطاء دور البطولة لميزانية وكالة ناسا (أو بالأحرى عدم وجودها). هذا رسم بياني لميزانية ناسا منذ عصر أبولو.

من الواضح أن هناك بعض التخفيضات. مع انحسار الحرب الباردة في أوائل السبعينيات ، أصبح من الواضح أن المخاوف من التفوق التكنولوجي الشيوعي كانت مبالغ فيها. انهارت قصة سباق الفضاء ، وكذلك الدعم الشعبي لبرنامج أبولو باهظ الثمن. مع سير حرب فيتنام بشكل سيئ بالفعل ، اختار نيكسون إلغاء المهام القليلة الأخيرة بهدوء وإنهاء أبولو. في بعض النواحي ، كانت هذه هي الخطة منذ البداية.

في عام 1968 ، جورج تريمبل ، نائب مدير مركز المركبات الفضائية المأهولة التابع لناسا (MSC) أرسل مذكرة طلب أن يكون لبرنامج Apollo طول محدد ونقطة نهاية محددة جيدًا.

"[...] أن يتم تعريف إنجاز أول هبوط على سطح القمر والعودة الآمنة للطاقم على أنه نهاية برنامج أبولو. سيعطي هذا نهاية واضحة يمكن للجميع فهمها وسيكون البرنامج الأدنى للتكلفة. سيكون لبرنامج استكشاف القمر ، أو أي اسم يتم اختياره ، وحدة كاملة قابلة للتعريف [كذا] ويمكن التخطيط لها والدفاع عنها كوحدة. سيؤدي هذا إلى تجنب سحب برنامج أبولو إلى إنهاء غير محدد. .”

كان من المفترض أن يتبع برنامج أبولو رحلة إلى المريخ ، أو قاعدة قمرية طويلة المدى. بدلاً من ذلك ، بعد قطع التمويل ، تم اتخاذ قرار بالانتقال إلى استكشاف الفضاء المداري ، بما في ذلك بناء محطة فضائية كبيرة. ألقي باللوم على الكثير من المراقبين في ركود الفضاء الحالي عند أقدام المنظمين الذين يعانون من قصر النظر والضيق. هذه قصة أود أن أتحدىها.

بينما كان تخفيض ميزانية وكالة ناسا عاملاً في تراجع استكشاف الفضاء الأمريكي ، إلا أنه بعيد عن القصة بأكملها. يقع الكثير من اللوم على وكالة ناسا نفسها. لقد فقدت التركيز وأصبحت متورطة في طرق مسدودة تكنولوجية باهظة الثمن.

ضع في اعتبارك هذا: منذ عصر أبولو ، انخفضت ميزانية وكالة ناسا حوالي 50٪ - لكن هذا ليس صادمًا.

استوعبت جهود البحث والتطوير الأساسية على الصواريخ الكثير من الأموال الإضافية. بعد ذلك تم إجراء البحث والتطوير لـ Saturn V ، كل تكلفة إطلاق للقمر مجرد 375 مليون دولار في عام 1970 (حوالي 2.5 مليار دولار في عام 2015). ميزانية ناسا الحديثة البالغة 15 مليار دولار تقريبًا كافية للحفاظ على مهمات القمر المنتظمة ، إذا كانت هذه أولوية.

خلافا للاعتقاد الشائع - العامل المحدد ليس ماليا.

إذا لم تثيرك مهمة القمر ، فماذا عن مارس دايركت? ستتكلف بنية العظام المجردة بدقة في الميزانية لبعثة مأهولة إلى المريخ والعودة حوالي $50 مليار. إذا خصصت وكالة ناسا خمس سنوات لهذا الاحتمال ، فهذا بعيد عن متناول اليد.

والآن ، بعد أن رأينا ما كان يمكننا شراؤه... ماذا فعلنا بالمال بدلاً من ذلك؟

المحطات والمكوكات

لنتحدث عن محطة الفضاء الدولية.

تم دعم محطة الفضاء الدولية من خلال نشرها بين العديد من البلدان ، والتي ستستفيد جميعها من العلاقات العامة والأبحاث الناتجة عنها. ال توزيع التكاليف تنوير.

أنفقت الولايات المتحدة 72.4 مليار دولار لبناء قطعها من المحطة ، و 50.4 مليار دولار أخرى لرفعها إلى المدار ، ليبلغ إجمالي النفقات 120.8 مليار دولار. تصل استثمارات روسيا واليابان والاتحاد الأوروبي وكندا إلى 24 مليار دولار فقط. الكثير من أجل "توزيع التكلفة"

ما مدى كفاءة محطة الفضاء الدولية مقارنة بمحطات الفضاء السابقة؟

محطة الفضاء الدولية هي خروج حاد عن محطات الفضاء السابقة. وهي مبنية من وحدات أصغر في تكوين أكثر تعقيدًا من محطات "غرفة واحدة" السابقة. هذه تقنية مثيرة للاهتمام ، ولكنها مكلفة.

تم إطلاقها فور انتهاء برنامج Apollo ، تكلفة أول محطة ("Skylab") 10 مليار دولار بالدولار الحديث للبناء. كان لها حجم داخلي حوالي 360 متر مكعب. تكلف محطة الفضاء الدولية حوالي 150 مليار دولار بحجم 907 متر مكعب. كان بإمكان الولايات المتحدة إنفاق 30 مليار دولار وإطلاق ثلاث وحدات بحجم مختبر السماء وبناء محطة أكبر من محطة الفضاء الدولية بأقل من ربع التكلفة. كان بإمكان بقايا 90 مليار دولار أن تدفع لرحلة إلى المريخ وعشرين مهمة قمرية.

لنأخذ مكوك الفضاء نفسه - الشكل الأكثر وضوحًا لاستكشاف الفضاء منذ برنامج أبولو. تعتقد وكالة ناسا أنه من خلال بناء طائرة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ، سيكون من الممكن تقليل تكلفة نقل الأشخاص والبضائع إلى مدار الأرض المنخفض.

لقد كانت الطائرات الفضائية فشلاً هائلاً من حيث تقليل تكلفة الإطلاق - الكتلة المضافة والتعقيد أكثر من القضاء على أي فوائد من إعادة الاستخدام. تكلف المركبات القديمة ذات الاستخدام الواحد مثل بروتون الروسي حوالي 2300 دولار لكل رطل من البضائع. يكلف المكوك حوالي 8000 دولار للرطل ، أكثر من ثلاثة أضعاف التكاليف.

والأسوأ من ذلك ، أن الدرع الحراري المعقد والحاجة إلى معززات ثانوية جعلت المكوك خطيرًا كمركبات فضائية. من بين المكوكات الخمس ، انفجر اثنان ، و 1.5٪ من المهمات انتهت قتلى.

يجب أن يكون فشل المكوك كإجراء لتوفير التكاليف واضحًا في وقت مبكر من عملية التصميم ، ولكن ناسا حررت من تشغيل برنامج المكوك من 1981 إلى 2011. هذه ثلاثة عقود من النفايات المروعة. تكلفة برنامج المكوك 209 مليار دولار. المال المدخر فقط باستخدام المركبات التي لدينا بالفعل سيكون أكثر من 100 مليار دولار حتى الآن. هذا يكفي للذهاب إلى المريخ والعودة مرتين ، ووضع الأحذية على الأرض على الكوكب الأحمر للإجابة على الأسئلة الأساسية حول أصول الحياة.

لقد توصلت وكالة ناسا إلى فكرة أن برنامج المكوك كان خطأ. في عام 2005 ، رئيس وكالة ناسا مايكل جريفين قال لـ USA Today

"من المقبول الآن بشكل عام أن ذلك لم يكن المسار الصحيح [...] نحن نحاول الآن تغيير المسار مع إحداث أقل قدر ممكن من الضرر"

ماذا كان ممكنًا بدون برنامج المكوك؟

خذ بعين الاعتبار مركبة DragonX من SpaceX ، وهي تحديث لتصاميم الصواريخ التقليدية. يمكن أن يحمل Dragon V1 13,228 جنيه من البضائع بتكلفة صافية حوالي 13 مليون دولار، أو أقل بقليل من 1000 دولار للرطل - أقل ثماني مرات من المكوك ، وأقل من نصف تكلفة البروتون القديم. هذه سيارة تم تطويرها فقط لبضع سنوات ، وتم إنشاؤها على جزء صغير من ميزانية وكالة ناسا. من المتوقع أن يؤدي التكرار التالي ، Dragon V2 ، الذي يمكن إعادة استخدامه ، إلى انخفاض السعر أكثر بكثير (ربما انخفض إلى أقل من 500 دولار للرطل).

سيستخدم Dragon V2 كبسولة إعادة دخول بسيطة وقوية على شكل لثة من النوع المستخدم من قبل كل شيء من برنامج Gemini إلى Soyuz. الابتكار هو استخدام صواريخ صغيرة للسماح للكبسولة للقيام بهبوط خاضع للرقابة بدلاً من الهبوط ، وهي ميزة ابتدعوها مع النموذج الأولي "جندب". هذا أبسط بكثير من محاولة بناء طائرة فضائية ، وعلى الأرجح أرخص بكثير.

قد يطلق على الموضوع المشترك هنا "التقدم الخاطئ". لقد أهدرت وكالة ناسا مبلغًا مذهلاً من المال بحثًا عن "التطورات" التقنية التي لم تكن تحسينات. طائرات الفضاء وموائل الفضاء وحدات ليست أفكار جيدة في العالم الحقيقي.

ربما تكون إحدى المشكلات هي أن وكالة ناسا ليس لديها تأثير تصحيح ضغوط السوق. تميل قوى السوق إلى القضاء على هذا النوع من النفايات ، حيث يفوز المنافسون بتكنولوجيا أفضل وأرخص. في سوق استكشاف الفضاء المزدهر ، ستظل طائرات الفضاء حاشية منسية ، نينتندو الظاهري بوي 4 منتجات نينتندو كانت موجودة قبل وقتهملطالما كانت نينتندو شركة مبتكرة ، ولكن حتى منتجاتها الأقل شهرة كانت قبل وقتها. قراءة المزيد مركبات الإطلاق.

ناسا عرضة أيضًا للضغوط السياسية من النوع قصير النظر. طائرات الفضاء نظرة مثل المستقبل إذا كنت سياسيًا لم تلتحق أبدًا بدراسة الهندسة. ربما يمكن أن يتخيلوا أحفادهم يتسلقون على متن أحدهم في أحد المطارات في يوم ما ، لذلك يدفعون البرنامج حول شكاوى المهندسين. يبدو بناء محطة فضائية بالتعاون مع أربع دول أخرى فكرة رائعة ، بشرط أن تكون سياسيًا مهتمًا بالعناوين أكثر من العلم. وكالة ناسا في السنوات الأربعين الماضية هي مثال حي على ما يحدث عندما تدع السياسة تأخذ مكان الحكمة العلمية.

من قتل أوبرا الفضاء؟

يتفاعل الناس عاطفياً مع انتقادات وكالة ناسا. دعني أوضح أن هذا النقد لا يأتي من كراهية استكشاف الفضاء. لست منزعجًا بشأن العبء الضريبي الذي تفرضه وكالة ناسا ، وهو الحد الأدنى. أنا مستاء من أننا لا نحصل على استكشاف الفضاء تقريبًا بقدر ما يمكننا الحصول عليه مقابل الأموال التي ننفقها. بعض جميل و أشياء رائعة تجربة استكشاف الفضاء في 3D في تصورات ناساهل أنت زميل مستكشف الفضاء؟ إذا أتيحت لك الفرصة لتجربة ما يشبه أن تكون رائد فضاء ، أو حتى واحدًا من العديد من طاقم الدعم الفني الذي يدعم استكشاف الفضاء ، فهل ... قراءة المزيد قد خرج من ISS وبرامج المكوك. من المحزن أن نفكر في ما قد يكون.

إن الانفجار الأخير لتقدم الفضاء قادم ، ليس من وكالة ناسا ، ولكن من مجموعة صغيرة من الشركات الخاصة مع دافع ربح قوي لخفض التكاليف ، وتفاني أيديولوجي لقضية المساحة بأسعار معقولة استكشاف.

جردت سبيس إكس من جميع بريق العلاقات العامة هو مثير Elon Musk vs. ريتشارد برانسون: سباق الإنترنت عبر الأقمار الصناعية الرخيصأكثر من أربعة مليارات شخص ليس لديهم اتصال بالإنترنت. كيف يمكننا إصلاح ذلك؟ الجواب يكمن فوق رؤوسنا ... قراءة المزيد . مؤسسها ومالكها ، Elon Musk ، ينظر إليها على أنها جهد بطولي لحماية الإنسانية ضد الانقراض.

"إنه أمر مضحك ، لا يحب الجميع الإنسانية. سواء صراحة أو ضمنيًا ، يبدو أن بعض الناس يعتقدون أن البشر هم محنة على سطح الأرض. يقولون أشياء مثل ، "الطبيعة رائعة للغاية ، الأشياء دائمًا أفضل في الريف حيث لا يوجد أشخاص حولها. " إنها تعني أن الإنسانية والحضارة أقل جودة من غيابهما. لكنني لست في تلك المدرسة. أعتقد أنه من واجبنا الحفاظ على ضوء الوعي ، للتأكد من استمراره في المستقبل. "

المسك هو فقط أحدث حامل لهذه الفلسفة في استكشاف الفضاء. لقد اعتبر العلماء استكشاف الفضاء ضرورة أخلاقية لمئات السنين. في عام 1610 ، كتب كيبلر إلى جاليليو حول إمكانية السفر البشري إلى الكواكب الأخرى المكتشفة حديثًا في النظام الشمسي.

"دعونا نصنع أوعية وأشرعة معدلة حسب الأثير السماوي ، وسيكون هناك الكثير من الناس غير خائفين من النفايات الفارغة. في غضون ذلك ، سنقوم بإعداد خرائط الأجرام السماوية للمسافرين الشجعان. "

هذا هو الحلم الذي دفع غاليليو ، وفيرنر فون براون ، وإيلون ماسك - وهو حلم بدأ أخيرًا يتحقق. واليوم ، تمد شركات الفضاء الخاصة حدود ما هو ممكن. المصلحة العامة في الفضاء موجود بشكل واضح هل يمكننا المساهمة في استكشاف الفضاء؟ هذه الأدوات السبع عبر الإنترنت تقول إننا نستطيعماذا عن الرجل على الرصيف؟ طالب ثانوي في فصل العلوم؟ الأم التي حلمت ذات مرة أن تتناسب مع رحلة الفضاء؟ هل ستبقى أحلام هكذا ، أم أنها ستساهم في ... قراءة المزيد ، وكما يثبت الازدهار - وكذلك المال. ما هو ضروري هو الإرادة السياسية والمؤسسية لتحمل مخاطر كبيرة دون إغفال العملية. سيشمل ذلك التخلي عن بعض المشاريع الأقل طموحًا قيد التنفيذ ، والتي ستكون مثيرة للجدل.

سيكون من المفيد أيضا. هناك الكثير على المحك هنا: إذا سمحنا للازدهار الفضائي الجديد أن يتلاشى ، فإننا نعيش لعقود أكثر من العلم المتخلف ومشاريع الغرور وإهدار المال والطموحات المهدورة.

لا أستطيع أن أتخيل أي شيء أكثر كآبة.

ائتمانات الصورة: مكوك الفضاء ناسا انديفور، بقلم أندرو آدمز ، مخطط مكوك الفضاء السوفياتي، ستيف جورفيستون ، تم تثبيت CATS على ISS، من GSFC ، الساحل الشرقي للولايات المتحدة في الليل من محطة الفضاء الدولية، مرصد الأرض التابع لناسا ، ظل القمر جيمس جوردان ، أبولو 11 إيست كريتر بانوراما بواسطة GSFC ، تنين أحمر بواسطة SpaceX ، سبيس اكس دراجون كيفن جيل