NASA si vybrala svůj nástroj pro hluboký vesmír – a nyní přichází zábavná část

Žádný úředník NASA to veřejně nepřizná, ale dvacátá léta byla pro lidské kosmické lety zklamáním.

Poté, co byl raketoplán v roce 2011 vyřazen z provozu, jak každý ví, NASA neměla způsob, jak dostat své astronauty do vesmíru. Ale frustrace běží hlouběji. I když se agentura vyškrábala na nízkou oběžnou dráhu Země, měla za úkol vyslat astronauty dále do hlubokého vesmíru – na Měsíc a Mars. NASA tedy zjevně věčně strávila vývojem „schopností“ se tam dostat a pozorovatelé měli často pocit, že se NASA točí na kolech. Úředníci agentury hodně mluvili o cestě na Měsíc a Mars, ale to je vše, co udělali –Moderní.

Nyní se však věci začínají měnit. Jsme stále v počátcích, ale v NASA roste shoda ohledně potřeby zaměřit se méně na dopravu – „jak“ se tam dostat – a více na to, co dělat, když astronauti dosáhnou svých cílů. Je to proto, že jak dopravní kusy zapadají do řady, může NASA uvažovat o skutečném průzkumu.

„Je velmi vzrušující, že začínáme položit základy pro tyto klíčové schopnosti,“ uvedla Cathy Louders, inženýrka, která vede průzkum lidstva v NASA. „Už to není sen. Máme velmi hmatatelné kroky.“

V neděli ráno vozidlo SpaceX Crew Dragon Bezpečně ho nastříkejte V Mexickém zálivu vrátit čtyři astronauty na Zemi a dokončit první operační misi nového dopravního systému NASA na nízkou oběžnou dráhu Země. To NASA umožňuje plně plánovat, co astronauti na stanici dělají, a nejlepší způsob podpory společností, které chtějí vybudovat novou generaci komerčních stanic.

Navíc NASA udělala velký pokrok také v hlubokém vesmíru. Poté, co strávili deset let a ano, desítky miliard dolarů vývojem rakety Orion pro kosmickou loď a Space Launch System, měla by tato vozidla provést zkušební let počátkem roku 2022. A v dubnu vedl Lueders Rozhodnutí specifikovat SpaceX Chcete-li upravit její kosmickou loď Hvězdná loď tak, aby přistávala na Měsíci.

Rozhodnutí přistát přináší dva překvapivé výsledky. První je, že s konečným provedením hardwarových voleb se NASA může začít otáčet směrem k tomu, čeho dosáhne na Měsíci – a nakonec k Marsu. Druhým výsledkem výběru SpaceX je to, že NASA má nyní dostatek rozpočtu na cíl přistání v roce 2024 a na vytvoření lunárního programu, který překračuje sny i těch, kteří mají široké oči. Selenofily.

Toto je sjednaný transport

NASA vyvinula architekturu Apollo – velkou raketu Saturn 5, kapsli Apollo a lunární modul – v šedesátých letech, aby dobyla Sovětský svaz přistáním člověka na Měsíci. Program byl úspěšný, ale z hlediska nákladů neudržitelný. V 70. letech NASA navrhla a vyrobila raketoplán tak, aby poskytoval cenově dostupný a opakovaně použitelný přístup do vesmíru. V tomto měl raketoplánový program smíšený úspěch. Zatímco se větší orbiter ukázal jako univerzální vozidlo, létání a údržba byly extrémně nákladné, v průměru přes 1 miliardu dolarů na misi.

Do roku 2003, po raketoplánu Kolumbie Katastrofa, osoby s rozhodovací pravomocí v NASA a vesmírná politika ve Washingtonu, D.C., vážně přemýšlejí o tom, co se stane dál. Od té doby se z Bílého domu a kongresu vynořil jasný trend: NASA musí vyvinout plán, jak nakonec udržitelným způsobem prozkoumat s lidmi Měsíc a Mars. To je obrovská technická a finanční výzva zároveň. Žádný lidský vesmírný program NASA nikdy nebyl skromný.

S tímto mandátem vrátit lidi do hlubokého vesmíru od počátku roku 2000 NASA studovala dopravní systémy a zadávala zakázky na vývoj nových zařízení pro vesmírné lety. Tyto snahy se nakonec vyplatí. Společnosti SpaceX a Boeing přepraví astronauty prostřednictvím kontraktů s pevnou cenou v programu „komerční posádky“ na nízkou oběžnou dráhu Země. Pokud jde o měsíc, NASA má také vlastní infrastrukturu. Raketa Orion a Space Launch System vezmou astronauty na měsíční oběžnou dráhu a hvězdná loď je přistane na Měsíci.

Je pozoruhodné, že výběr kosmických lodí má také potenciál poskytnout NASA redundantní odpalovací systém pro doručování astronautů až z povrchu Země na Měsíc. SpaceX navrhuje hvězdnou loď a její extrémně těžkou raketu k vypuštění lidí ze Země.

Otázky samozřejmě zůstávají. Program komerčních posádek právě začal a Boeing musí prokázat životaschopnost své kosmické lodi Starliner. V případě hlubokého vesmíru musí dodavatelé společností Orion, SLS a Starship implementovat své vývojové plány a pilotovat svá vozidla. Bylo by však užitečné, aby NASA mohla sdělit Kongresu, jeho mezinárodním partnerům a široké veřejnosti, že agentura jde kupředu. Doprava může být základním prvním krokem k průzkumu, ale není tomu tak The Fotbalová branka.

A pouze když vyřešíte problém s přepravou, budete mít smysluplný rozhovor o tom, co dělat, když se tam dostanete. Nyní je čas, aby vesmírná komunita vedla takovou diskusi. Možnosti, co bychom mohli dělat, jsou matoucí.

Úspory hvězdné lodi

NASA si 16. dubna vybrala SpaceX pro svoji smlouvu o přistávacím systému pro člověka a společnosti poskytla 2,89 miliardy USD na náklady na vývoj kosmických lodí, jeden pilotní bezpilotní test a jednu posádku přistání na začátku roku 2024. To se zdá být fantastickou hodnotou.

O tři dny později generální inspektor NASA Byla vydána zpráva To zahrnovalo náklady na lidský přistávací systém NASA během tohoto prvního přistání. Zpráva odhaduje, že NASA vynaloží 17,3 miliard dolarů na vývoj sondy a první přistání člověka. S cenou za pevnou cenu pro SpaceX tedy NASA poskytla více než 14 miliard dolarů v projektovaných nákladech na přistání Artemis. Účinně to znamená, že NASA může vměstnat měsíční program do svého současného rozpočtu, místo aby potřebovala miliardy dolarů ročních rozpočtů Kongresu.

Tato úspora nákladů je pouze jednou z potenciálních výhod hvězdné lodi. Druhou je bezkonkurenční schopnost doručit náklad na Měsíc. Po doplnění paliva na nízké oběžné dráze Země může plně opakovaně použitelná kosmická loď, která přepravuje pouze náklad – to znamená, že letí na Měsíc, vyloží svůj náklad a vrátí se na Zemi -, může nést na povrch Měsíce více než 50 tun, Podle odhadů Fyzik Casey Handmer. Utracená kosmická loď, která přistane na Měsíci a zůstane na něm, může na Měsíc nést více než 200 tun.

Dvě stě tun! Pokud je užitečné zatížení obtížně vizualizovat, zvažte lunární modul používaný programem Apollo. na Nakonfigurujte „nákladní auto“ Pokud jde o pouze náklad, odhaduje se, že toto vozidlo může klesnout kolem 5 tun na povrch měsíce. Hvězdná loď tedy bude mít schopnost přinést na Měsíc více než 40krát více materiálu pro každou misi.

To je něco, co vědci a inženýři, kteří přemýšlejí o vývoji na Měsíci (a kteří vydávají zprávy jako Cestovní mapa průzkumu MěsícePředtím jsem o tom jen snil. „Toto je opravdu klíč k udržitelnosti,“ vysvětlil jeden z autorů plánu Cliff Neal, měsíční vědec z University of Notre Dame.

Pokud Hvězdná loď SpaceX splní své sliby, NASA již nebude muset uvažovat o krátkých nájezdech na Měsíc, ale může budovat dobře míněná města a umožnit prosperitu obchodu. Thales Alenia může stavět velké kompaktní kopule pro stanoviště. Nokia může vytvořit soubor Síť LTE / 4G na Měsíci. Mohli bychom mít těžbu, výrobu, vesmírnou turistiku a mnoho dalšího. Náklady na dopravu lidí a materiálu na Měsíc byly vždy rozhodujícím faktorem pro každý z těchto projektů.

Nyní, když si NASA vybrala své vybavení, Neil uvedl, že kosmická agentura a širší komunita by měly zvážit, jak nejlépe využít tento velkoobjemový dopravní systém. Věří, že důležitým krokem pro NASA bude závazek nejen „navštívit“ Měsíc, ale zůstat. Řekl: „Politika, která uvádí, že USA se zavázaly k přežití lidí na Měsíci, dá obchodním společnostem důvěru investovat.“

Pro NASA nebude tento přechod od budování „schopností“ dopravy ke skutečným operacím vždy snadný. Může to být obzvláště obtížné pro Marshallovo vesmírné letové středisko v Alabamě, které vnímá svou roli „transportu“ na obloze NASA. Ale na konci dne je NASA o průzkumu, ne o dopravních systémech. Létání mnoha misí do hlubokého vesmíru otevře nové příležitosti pro důležitá vládní opatření.

Například Marshall Má obrovské zařízeníSystém řízení a podpory životního prostředí – specializovaný na podporu obnovitelného života. Pokud to lidé myslí vážně s životem na Měsíci, přežíváním šestiměsíčních cest na Mars nebo usazováním na povrchu Marsu samotného, ​​budeme se muset naučit, jak žít na Zemi. Recyklace vzduchu a vody, řešení problémů s odpady atd. Jsou zásadní. Možná by se Marshall mohl méně soustředit na to, jak nás tam dostat, a více na to, jak nás udržet naživu, jakmile se tam dostaneme.

To jsou však ty nejužitečnější věci.