מה חדש במירוץ החלל החדש?

פרסומת

זו 2015, והחלל שוב קריר.

SpaceX חידשה את העניין הציבורי בחלל, וכבר מתכננת משימת מאדים. פורבס עושה פרופילים סטארט-אפים לכריית אסטרואידים. קואליציה של חברות פרטיות בניית נמל חלל בניו מקסיקו. זוהי התקופה המרגשת ביותר לחקר החלל מאז משימת הירח האחרונה ב-1972.

במהלך אותה משימה, האסטרונאוט יוג'ין סרנן סיים את הליכת הירח האחרונה של האנושות במילים אלה:

"כשאני עושה את צעדיו האחרונים של האדם מעל פני השטח [...] אני רוצה רק לרשום את מה שאני מאמין שההיסטוריה תתעד: שהאתגר של אמריקה של היום חישל את גורלו של האדם למחר. וכאשר אנו עוזבים את הירח בשור ליטרו, אנו עוזבים כפי שאנו באים, וברצון האל, כפי שנחזור, בשלום ובתקווה לכל האנושות. אלוהים אדירים את הצוות של אפולו 17".

ב-43 השנים שחלפו מאז אמר את המילים הללו, הרבה קרה. ברית המועצות נפלה. טכנולוגיית המחשב התפוצצה. הקונקורד בא והלך. אבל, מעולם לא חזרנו לירח. למעשה, בני אדם לא יצאו ממסלול כדור הארץ הנמוך מאז חזרתו של אפולו 17.

שלחנו כמה בדיקות והנחתנו רובוטים על מאדים. בנינו את המעבורת ואת ה-ISS. שום דבר מזה אינו פורץ דרך. הרקטה הראשונה שהשיגה מסלול נמוך כדור הארץ עשתה זאת ב-1961. הגשושית ה"מוצלחת" הראשונה של מאדים תיגע עשור לאחר מכן ב-1971. תחנת החלל הראשונה עלתה ב-1971. חוסר החדשנות חנק את העניין הציבורי בחלל, והרג את אופרת החלל כז'אנר.

מה השתבש? מה קרה לנאס"א? ומה משתנה עכשיו? בואו נחזיר את השעון לאחור.

יעד: סטגנציה

אין דרך לספר את הסיפור הזה מבלי לתת תפקיד מככב לתקציב של נאס"א (או, ליתר דיוק, היעדרו). להלן גרף של התקציב של נאס"א מאז עידן אפולו.

ברור, היו כמה קיצוצים. כשהמלחמה הקרה דעכה בתחילת שנות ה-70, התברר שהחששות מפני עליונות טכנולוגית קומוניסטית התגברו. נרטיב המירוץ לחלל התפרק, וכך גם התמיכה הציבורית בתוכנית אפולו היקרה. כשמלחמת וייטנאם כבר עברה קשה, ניקסון בחר לבטל בשקט את המשימות האחרונות ולסיים את אפולו. במובנים מסוימים, זו הייתה התוכנית מההתחלה.

בשנת 1968, ג'ורג' טרימבל, סגן מנהל מרכז החללית המאוישת של נאס"א (MSC) שלח תזכיר מבקש שלתוכנית אפולו תהיה אורך סופי ונקודת קצה מוגדרת היטב.

"[...] כי השגת הנחיתה הראשונה הירחי והחזרה הבטוחה של הצוות יוגדרו כסיום תוכנית אפולו. זה ייתן סוף חד שכולם יכולים להבין ויהיה תוכנית העלות המינימלית. לתוכנית חקר הירח, או כל שם שנבחר, יהיה שלם שניתן להגדרה [sic] וניתן לתכנן ולהגן כיחידה. זה ימנע מתוכנית אפולו להיגרר לסיום לא מוגדר. .”

ההנחה הייתה שתוכנית אפולו תתבצע בעקבות מסע למאדים, או בסיס ירח ארוך טווח. במקום זאת, לאחר הקיצוץ במימון, הוחלט על מעבר לחקר החלל המסלולי, כולל הקמת תחנת חלל גדולה. משקיפים רבים הטילו את האשמה לקיפאון החלל הנוכחי ברגליהם של רגולטורים קצרי רואי וקורצים. זה נרטיב שהייתי רוצה לערער עליו.

בעוד שהקיצוץ בתקציב נאס"א היה גורם לדעיכה של חקר החלל האמריקאי, זה רחוק מלהיות כל הסיפור. חלק ניכר מהאשמה מוטלת על נאס"א עצמה. הוא איבד את המיקוד והסתבך במבוי סתום טכנולוגי יקר.

קחו זאת בחשבון: מאז עידן אפולו, התקציב של נאס"א ירד בערך 50% - אבל זה לא מזעזע.

מאמצי המחקר והפיתוח הבסיסיים על הרקטות ספגו הרבה מהכסף הנוסף. לאחר מחקר ופיתוח זה נעשה עבור שבתאי V, כל שיגור ירח עלה 375 מיליון דולר בלבד ב-1970 (כ-2.5 מיליארד דולר ב-2015 דולר). התקציב המודרני של נאס"א של כ-15 מיליארד דולר מספיק לקיים משימות רגילות של הירח, אם זה היה בראש סדר העדיפויות.

בניגוד לדעה הרווחת - הגורם המגביל אינו פיננסי.

אם משימת ירח לא מרגשת אותך, מה לגבי מאדים ישיר? הארכיטקטורה החשופות המתוקצבת בקפידה עבור משימה מאוישת למאדים ובחזרה תעלה בערך $50 מיליארד. אם נאס"א הקדישה חמש שנים לסיכוי, זה רחוק מלהיות מחוץ להישג יד.

אז, עכשיו כשראינו מה יכולנו לקנות... מה עשינו עם הכסף במקום?

תחנות והסעות

בואו נדבר על ISS.

ה-ISS סובסדה על ידי פריסתה בין מדינות רבות, שכולן ייהנו מיחסי הציבור והמחקר שנוצרו על ידה. ה פירוט עלויות הם מאירים.

ארה"ב הוציאה 72.4 מיליארד דולר כדי לבנות את חלקי התחנה שלה, ו-50.4 מיליארד דולר נוספים כדי להעלות אותה למסלול, תמורת הוצאה כוללת של 120.8 מיליארד דולר. ההשקעות של רוסיה, יפן, האיחוד האירופי וקנדה מסתכמות ב-24 מיליארד דולר בלבד ביחד. עד כאן "פיזור העלות"

כמה יעילה ה-ISS בהשוואה לתחנות חלל קודמות?

ה-ISS היא יציאה חדה מתחנות החלל בעבר. הוא בנוי ממודולים קטנים יותר בתצורה מורכבת יותר מתחנות "חדר יחיד" קודמות. זו טכנולוגיה מעניינת, אבל יקרה.

הושקה מיד לאחר סיום תוכנית אפולו, התחנה הראשונה שלנו ("סקיילאב") עלתה 10 מיליארד דולר בדולרים מודרניים לבנות. היה לו נפח פנימי של כ-360 מטר קוביות. ה-ISS עלתה כ-150 מיליארד דולר בנפח של 907 מטר מעוקב. ארה"ב הייתה יכולה להוציא 30 מיליארד דולר ולהשיק שלושה מודולים בגודל Sky Lab ולבנות תחנה גדולה יותר מה-ISS בפחות מרביעית מהעלות. 90 מיליארד הדולרים שנותרו היו יכולים לשלם עבור טיול למאדים ועשרים משימות ירח.

קחו בחשבון את מעבורת החלל עצמה - הצורה הגלויה ביותר של חקר החלל מאז תוכנית אפולו. נאס"א האמינה כי על ידי בניית מטוס חלל רב פעמי, ניתן יהיה להפחית את עלות העברת האנשים והמטענים למסלול נמוך של כדור הארץ.

מטוסי חלל היו כשל ענק במונחים של הפחתת עלות השיגור - המסה הנוספת והמורכבות יותר מאשר מחסלת את כל היתרונות מהשימוש החוזר. רכבים חד פעמיים בסגנון ישן כמו הפרוטון הרוסי עולים כ-2300 דולר לכל קילו מטען. השאטל עולה כ-8000 דולר לפאונד, יותר מפי שלושה מהעלויות.

גרוע מכך, מגן החום המורכב והצורך במאיצים משניים הפכו את המעבורת למסוכנת כרכבי חלל. מתוך חמש המעבורות, שניים התפוצצו, ו 1.5% מהמשימות הסתיים בהרוגים.

הכישלון של המעבורת כאמצעי לחיסכון בעלויות ודאי היה ברור בשלב מוקדם בתהליך התכנון, אבל נאס"א המשיכה והפעילה את תוכנית המעבורות מ-1981 עד 2011. זה שלושה עשורים של בזבוז מחריד. עלות תוכנית ההסעות 209 מיליארד דולר. הכסף נחסך רק על ידי שימוש בכלי רכב שכבר היו לנו יהיה יותר מ-100 מיליארד דולר עד עכשיו. זה מספיק כדי ללכת למאדים ולחזור פעמיים, לשים מגפיים על הקרקע על כוכב הלכת האדום כדי לענות על שאלות בסיסיות על מקורות החיים.

נאס"א הגיעה לתפיסה שתוכנית המעבורות הייתה טעות. בשנת 2005, ראש נאס"א מייקל גריפין אמר ל-USA Today

"מקובל כיום שזה לא היה הדרך הנכונה […] אנחנו מנסים כעת לשנות את הנתיב תוך כדי נזק קטן ככל האפשר."

מה היה אפשרי בלי תוכנית ההסעות?

שקול את רכב הדרקון של SpaceX, מודרניזציה של עיצובי הטילים המסורתיים יותר. ה-Dragon V1 יכול לשאת 13,228 פאונד של מטען, בעלות נטו בערך 13 מיליון דולר, או קצת פחות מ-1000 דולר לפאונד - פי שמונה פחות מהמעבורת, ופחות ממחצית העלות של הפרוטון הישן. זהו רכב שנמצא בפיתוח רק כמה שנים, ונוצר בחלק זעיר מהתקציב של נאס"א. האיטרציה הבאה, ה-Dragon V2, שיהיה לשימוש חוזר, צפויה להוריד את המחיר הרבה יותר (אולי עד מתחת ל-500 דולר לפאונד).

ה-Dragon V2 ישתמש בקפסולת כניסה חוזרת בצורת טיפת מסטיק פשוטה וחזקה מהסוג המשמש כל דבר, החל מתוכנית Gemini ועד לסויוז. החידוש הוא השימוש ברקטות קטנות כדי לאפשר לקפסולה לבצע נחיתה מבוקרת במקום התזה, תכונה שהם היו חלוצים עם אב הטיפוס "חרגול". זה הרבה יותר פשוט מניסיון לבנות מטוס חלל, וכנראה זול בהרבה.

הנושא הנפוץ כאן עשוי להיקרא "התקדמות כוזבת". נאס"א בזבזה כמות מדהימה של כסף בחיפוש אחר "התקדמות" טכנית שלא היו שיפורים. מטוסי חלל ובתי גידול מודולריים בחלל אינם רעיונות טובים בעולם האמיתי.

אולי בעיה אחת היא שלנאס"א אין את ההשפעה המתקנת של לחצים בשוק. כוחות השוק נוטים לחסל סוג זה של פסולת, כאשר מתחרים עם טכנולוגיה טובה יותר וזולה יותר מנצחים. בשוק חקר חלל משגשג, מטוסי חלל יישארו הערת שוליים נשכחת, ה ילד וירטואלי של נינטנדו 4 מוצרי נינטנדו שהקדימו בהרבה את זמנםנינטנדו תמיד הייתה חברה חדשנית, אבל גם המוצרים הפחות מוכרים שלה הקדימו את זמנם. קרא עוד של רכבי שיגור.

נאס"א גם חשופה ללחצים פוליטיים מהסוג קצר הרואי. מטוסי חלל תראה כמו העתיד אם אתה פוליטיקאי שמעולם לא למד שיעור הנדסה. אולי הם יכולים לדמיין את הנכדים שלהם מטפסים על אחד מהם בשדה תעופה יום אחד, אז הם דוחפים את התוכנית מעל תלונותיהם של מהנדסים. בניית תחנת חלל בשיתוף פעולה עם ארבע אומות אחרות נשמע כמו רעיון מצוין, בתנאי שאתה פוליטיקאי שמתעניין יותר בכותרות מאשר במדע. נאס"א של ארבעים השנים האחרונות היא דוגמה חיה למה שקורה כשנותנים לפוליטיקה לתפוס את מקומה של זהירות מדעית.

מי הרג את אופרת החלל?

אנשים מגיבים רגשית לביקורת על נאס"א. הרשו לי להבהיר שהביקורת הזו לא באה משנאה לחקר החלל. אני לא כועס על נטל המס שמטילה נאס"א, שהוא מינימלי. אני מוטרד מכך שאנחנו לא מקבלים כמעט חקר חלל כמו שאנחנו יכולים לקבל תמורת הכסף שאנחנו מוציאים. כמה יפה ו דברים מרתקים התנסו בחקר חלל בתלת מימד ב-NASA Visualizationsהאם אתה חוקר חלל עמית? אם הייתה לך הזדמנות לחוות מה זה להיות אסטרונאוט, או אפילו אחד מצוות התמיכה הטכנית הרבים שתומכים בחקר החלל, האם היית... קרא עוד יצא מתוכניות ISS ומעבורות. זה פשוט עצוב לחשוב על מה שיכול היה להיות.

הפיצוץ האחרון של התקדמות החלל מגיע, לא מנאס"א, אלא מקומץ חברות קטנות ופרטיות עם מניע רווח חזק לצמצום עלויות, ומסירות אידיאולוגית למטרת שטח בר השגה חֲקִירָה.

SpaceX פשטה מכל גליצי יחסי הציבור מרגש אילון מאסק נגד ריצ'רד ברנסון: המירוץ אחר אינטרנט לווייני זולליותר מארבעה מיליארד אנשים אין גישה לאינטרנט. איך נתקן את זה? התשובה מונחת מעל ראשנו... קרא עוד . המייסד והבעלים שלו, אילון מאסק, רואה בו מאמץ הירואי להגן על האנושות מפני הכחדה.

"זה מצחיק, לא כולם אוהבים את האנושות. בין אם במפורש ובין אם במשתמע, נראה שחלק מהאנשים חושבים שבני אדם הם מפגע על פני כדור הארץ. הם אומרים דברים כמו, "הטבע כל כך נפלא; דברים תמיד טובים יותר באזורים הכפריים שבהם אין אנשים בסביבה." הם מרמזים שהאנושות והציוויליזציה פחות טובות מהיעדרן. אבל אני לא בבית הספר הזה. אני חושב שמוטלת עלינו החובה לשמור על אור התודעה, לוודא שהוא ימשיך גם בעתיד".

מאסק הוא רק הנושא האחרון של הפילוסופיה הזו של חקר החלל. מדענים ראו בחקר החלל ציווי מוסרי במשך מאות שנים. בשנת 1610, כתב קפלר לגלילאו על האפשרות של מסע אנושי לכוכבי לכת אחרים שהתגלו לאחרונה במערכת השמש.

"בואו ניצור כלים ומפרשים המותאמים לאתר השמימי, ויהיו הרבה אנשים שלא יפחדו מהפסולת הריקה. בינתיים נכין, למטיילי השמים האמיצים, מפות של גרמי השמים".

זה החלום שהניע את גלילאו, ורנר פון בראון ואילון מאסק - וזה חלום שסוף סוף מתחיל להתגשם. כיום, חברות החלל הפרטיות מותחות את הגבולות של מה שאפשר. עניין ציבורי בחלל ברור שקיים האם נוכל לתרום לחקר החלל? 7 הכלים המקוונים האלה אומרים שאנחנו יכוליםמה עם האיש על המדרכה? התלמיד בתיכון בכיתת המדעים? האמא שפעם חלמה להתלבש לטיסה בחלל? האם ישארו חלומות כאלה, או שהם יכולים לתרום ל... קרא עוד , וכפי שהבום מוכיח - כך גם הכסף. מה שנדרש הוא הרצון הפוליטי והמוסדי לקחת סיכונים גדולים מבלי לאבד את המעשיות. זה יכלול נטישת כמה פרויקטים פחות שאפתניים שכבר נמצאים בתנועה, מה שיהיו שנוי במחלוקת.

זה גם יהיה כדאי. יש כאן הרבה על כף המאזניים: אם נאפשר לתנופת החלל החדשה להתפוגג, אנו עומדים בעוד עשורים של מדע מפגר, פרויקטים של יוהרה, בזבוז כסף ושאיפות מבוזבזות.

אני לא יכול לדמיין משהו יותר מדכא.

קרדיט תמונה: מאמץ מעבורת החלל של נאס"אמאת אנדרו אדמס, דיאגרמת מעבורת החלל הסובייטית, סטיב יורבטסון, CATS מותקן ב-ISS, מאת GSFC, חוף הים המזרחי של ארה"ב בלילה מ-ISS, מצפה כדור הארץ של נאס"א, צל ירח מאת ג'יימס ג'ורדן, אפולו 11 פנורמה של המכתש המזרחי על ידי GSFC, דרקון אדום מאת SpaceX, SpaceX Dragon מאת קווין גיל