¿Qué hay de nuevo en la nueva carrera espacial?

Es 2015, y el espacio vuelve a estar fresco..

SpaceX ha rejuvenecido el interés público en el espacio y ya está tramando una misión a Marte. Forbes está haciendo perfiles en nuevas empresas de minería de asteroides. Una coalición de empresas privadas está construyendo un puerto espacial en Nuevo México. Es el período más emocionante para la exploración espacial desde la última misión lunar en 1972..

Durante esa misión, el astronauta Eugene Cernan terminó la última caminata lunar de la humanidad con estas palabras:

“Mientras doy los últimos pasos del hombre desde la superficie [...], me gustaría simplemente hacer una lista de lo que creo que la historia registrará: el desafío de hoy de Estados Unidos ha forjado el destino del hombre de mañana. Y, cuando dejamos la Luna en Taurus Littrow, nos marchamos y venimos, si Dios quiere, como regresaremos, con paz y esperanza para toda la humanidad. Godspeed la tripulación de Apolo 17.”

En los 43 años desde que habló esas palabras, muchas cosas han sucedido. La Unión Soviética cayó. La tecnología informática explotó. El Concorde vino y se fue. Pero, nunca volvimos a la luna. De hecho, los humanos no han estado fuera de la órbita terrestre baja desde que el Apolo 17 regresó.

Hemos enviado algunas sondas y aterrizamos robots en Marte. Construimos el transbordador y la ISS. Nada de eso es innovador. El primer cohete que logró la órbita terrestre baja lo hizo en 1961. El primer cohete “exitoso” La sonda de Marte aterrizaría una década más tarde en 1971. La primera estación espacial subió en 1971. La falta de innovación sofocó el interés público en el espacio y mató a la ópera espacial como un género..

¿Qué salió mal? ¿Qué pasó con la NASA? ¿Y qué está cambiando ahora? Devolvamos el reloj.

Destino: Estancamiento

No hay manera de contar esta historia sin otorgarle un papel protagónico al presupuesto de la NASA (o, más bien, a su falta). Aquí hay una gráfica del presupuesto de la NASA desde la era de Apolo..

Claramente, ha habido algunos recortes. A medida que disminuía la Guerra Fría a principios de los 70, se hizo evidente que los temores de la superioridad tecnológica comunista habían sido exagerados. La narrativa de la carrera espacial se derrumbó, al igual que el apoyo público al costoso programa Apollo. Con la guerra de Vietnam que ya va mal, Nixon decidió cancelar silenciosamente las últimas misiones y acabar con Apolo. De alguna manera, este había sido el plan desde el principio..

En 1968, George Trimble, director adjunto del Centro de naves espaciales tripuladas (MSC) de la NASA, envió un memorándum solicitando que el programa Apollo tuviera una longitud finita y un punto final bien definido..

“[…] Que el cumplimiento del primer aterrizaje lunar y el regreso seguro de la tripulación se definan como el final del Programa Apolo. Esto dará un final nítido que todos pueden entender y será el programa de costo mínimo. El Programa de Exploración Lunar, o el nombre que se seleccione, tendrá un conjunto definible [sic] y puede ser planificado y defendido como una unidad. Esto evitará que el Programa Apollo se arrastre a una terminación mal definida ... ”

Se suponía que el programa Apollo se seguiría con un viaje a Marte o una base lunar a largo plazo. En cambio, después de los recortes de fondos, se tomó la decisión de hacer la transición a la exploración espacial orbital, incluida la construcción de una gran estación espacial. Muchos observadores han echado la culpa del estancamiento actual del espacio a los pies de los reguladores miopes y piquetes. Esta es una narrativa que me gustaría desafiar..

Si bien el recorte presupuestario de la NASA fue un factor en el declive de la exploración espacial estadounidense, está lejos de toda la historia. Gran parte de la culpa la tiene la propia NASA. Perdió el foco y se vio envuelto en costosos callejones sin salida tecnológicos..

Considera esto: desde la era de Apolo, el presupuesto de la NASA ha caído alrededor de 50% - pero eso no es impactante.

Los esfuerzos básicos de I + D en los cohetes absorbieron gran parte del dinero extra. Después de que se realizó la I + D para el Saturn V, cada lanzamiento de la luna costó apenas $ 375 millones en 1970 (aproximadamente $ 2.5 mil millones en 2015 dólares). El presupuesto moderno de la NASA de aproximadamente $ 15 mil millones es suficiente para mantener las misiones regulares a la Luna, si eso fuera una prioridad.

Contrariamente a la creencia popular - El factor limitante no es financiero..

Si una misión a la luna no te emociona, ¿qué hay de Mars Direct? La arquitectura esquelética meticulosamente presupuestada para una misión tripulada a Marte y de vuelta costaría alrededor de $ 50 mil millones. Si la NASA dedicó cinco años al prospecto, está lejos de estar fuera de alcance.

Entonces, ahora que vemos lo que podríamos haber comprado ... ¿qué hicimos con el dinero??

Estaciones y Lanzaderas

Hablemos de la ISS.

La ISS fue subsidiada al distribuirla entre muchos países, todos los cuales se beneficiarían de las relaciones públicas y la investigación generadas por ella. El desglose de costes es esclarecedor..

Los Estados Unidos gastaron $ 72.4 mil millones para construir sus partes de la estación, y $ 50.4 mil millones más para ponerla en órbita, para un gran gasto total de $ 120.8 mil millones. Las inversiones de Rusia, Japón, la UE y Canadá suman solo $ 24 mil millones combinados. Tanto para 'repartir el costo'

¿Cuán eficiente es la ISS en comparación con las estaciones espaciales pasadas??

La ISS es una marcada salida de las estaciones espaciales pasadas. Está construido a partir de módulos más pequeños en una configuración más compleja que la anterior “habitación individual” estaciones Esta es una tecnología interesante, pero cara..

Lanzado inmediatamente después del final del programa Apollo, nuestra primera estación (“Skylab”) cuesta $ 10 mil millones en dólares modernos para construir. Tenía un volumen interno de unos 360 metros en cubos. La ISS costó alrededor de $ 150 mil millones con un volumen de 907 metros cúbicos. Los Estados Unidos podrían haber gastado $ 30 mil millones y lanzar tres módulos del tamaño de Sky-lab y construir una estación más grande que la ISS por menos de una cuarta parte del costo. Los sobrantes $ 90 mil millones podrían haber pagado un viaje a Marte y veinte misiones lunares..

Considere el transbordador espacial en sí mismo, la forma más visible de exploración espacial desde el programa Apollo. La NASA creía que al construir un avión espacial reutilizable, sería posible reducir el costo de trasladar personas y cargamentos a la órbita terrestre baja.

Los aviones espaciales han sido un fracaso colosal en términos de reducir el costo de lanzamiento: la masa y complejidad agregadas más que eliminan los beneficios de la reutilización. Los vehículos desechables de estilo antiguo, como el protón ruso, cuestan alrededor de $ 2300 por libra de carga. El servicio de transporte cuesta alrededor de $ 8000 por libra, más del triple de los costos.

Peor aún, el complejo escudo térmico y la necesidad de refuerzos secundarios hicieron que la lanzadera fuera peligrosa como vehículos espaciales. De los cinco lanzaderas, dos explotaron y el 1.5% de las misiones terminaron en muertes.

El fracaso de la lanzadera como una medida de ahorro de costos debe haber sido claro al principio del proceso de diseño, pero la NASA siguió adelante, ejecutando el programa de lanzaderas desde 1981 hasta 2011. Eso es tres décadas de horribles desperdicios. El programa de transporte cuesta $ 209 mil millones. El dinero ahorrado Simplemente utilizando vehículos que ya teníamos Sería más de $ 100 mil millones por ahora. Eso es suficiente para ir a Marte y regresar dos veces, poner botas en el suelo en el planeta rojo para responder preguntas fundamentales sobre los orígenes de la vida..

La NASA ha llegado a la idea de que el programa de transbordadores fue un error. En 2005, el jefe de la NASA, Michael Griffin, dijo a USA Today.

“Ahora se acepta comúnmente que no era el camino correcto [...] Ahora estamos tratando de cambiar el camino mientras hacemos el menor daño posible..”

Lo que hubiera sido posible sin el programa de transbordadores.?

Considere el vehículo Dragon de SpaceX, una modernización de los diseños de cohetes más tradicionales. El Dragon V1 puede transportar 13,228 libras de carga, a un costo neto de alrededor de $ 13 millones, o un poco menos de $ 1000 por libra, ocho veces menos que la lanzadera, y menos de la mitad del costo del viejo Proton. Este es un vehículo que solo ha estado en desarrollo durante algunos años, y fue creado con una pequeña fracción del presupuesto de la NASA. Se espera que la próxima iteración, el Dragon V2, que será reutilizable, disminuya el precio mucho más (quizás hasta menos de $ 500 por libra).

El Dragon V2 utilizará una cápsula de reingreso simple y robusta con forma de gota de goma del tipo utilizado por todo, desde el programa Gemini hasta la Soyuz. La innovación es el uso de pequeños cohetes para permitir que la cápsula realice un aterrizaje controlado en lugar de un splashdown, una característica que ellos iniciaron con el “saltamontes” prototipo. Esto es mucho más simple que intentar construir un plano espacial, y probablemente mucho más barato.

El tema común aquí podría ser llamado “progreso falso”. La NASA ha desperdiciado una cantidad asombrosa de dinero en persecución técnica. “avances” Eso no fueron mejoras. Los planos espaciales y los hábitats espaciales modulares no son buenas ideas en el mundo real.

Quizás un problema es que la NASA no tiene la influencia correctora de las presiones del mercado. Las fuerzas del mercado tienden a eliminar este tipo de desperdicio, a medida que ganan los competidores con tecnología mejor y más barata. En un próspero mercado de exploración espacial, los aviones espaciales seguirían siendo una nota olvidada, los productos de Nintendo Virtual Boy 4 que estaban muy por delante de su tiempo 4 los productos de Nintendo que estaban muy por delante de su tiempo Nintendo siempre ha sido una compañía innovadora, pero incluso su Los productos menos conocidos se adelantaron a su tiempo. Leer más de vehículos de lanzamiento..

La NASA también es vulnerable a las presiones políticas del tipo miope. Aviones espaciales Mira como el futuro si eres un político que nunca ha tomado una clase de ingeniería. Tal vez puedan imaginar a sus nietos subiendo a bordo de uno en un aeropuerto un día, por lo que empujan el programa por encima de las quejas de los ingenieros. Construir una estación espacial en cooperación con otras cuatro naciones parece una gran idea, siempre que seas un político que esté más interesado en los titulares que en la ciencia. La NASA de los últimos cuarenta años es un ejemplo vívido de lo que sucede cuando dejas que la política tome el lugar de la prudencia científica..

Quién mató a la ópera espacial?

La gente reacciona emocionalmente a las críticas de la NASA. Permítanme aclarar que esta crítica no proviene de un odio a la exploración espacial. No estoy molesto por la carga fiscal impuesta por la NASA, que es mínima. Estoy molesto porque no estamos obteniendo la exploración espacial tanto como podríamos estar por el dinero que estamos gastando. Algunas cosas hermosas y fascinantes. Experimente la exploración espacial en 3D en las visualizaciones de la NASA Experimente la exploración espacial en 3D en las visualizaciones de la NASA ¿Es usted otro explorador espacial? Si tuvieras la oportunidad de experimentar lo que es ser un astronauta, o incluso uno de los muchos equipos de soporte técnico que apoyan la exploración del espacio, ¿podrías ... Leer más ha salido de los programas de la ISS y los transbordadores? Es triste pensar en lo que podría haber sido.

La reciente explosión del progreso espacial viene, no de la NASA, sino de un puñado de pequeñas empresas privadas con un fuerte motivo de lucro para reducir costos, y una dedicación ideológica a la causa de la exploración espacial asequible..

SpaceX, desprovisto de todo el esplendor de las relaciones públicas, es emocionante Elon Musk contra Richard Branson: la carrera por Internet satelital barato Elon Musk contra Richard Branson: la carrera por Internet satelital barato Más de cuatro mil millones de personas no tienen acceso a Internet. ¿Cómo arreglamos eso? La respuesta está sobre nuestras cabezas ... Leer más. Su fundador y propietario, Elon Musk, lo ve como un esfuerzo heroico para salvaguardar a la humanidad contra la extinción..

“Es gracioso, no todos aman a la humanidad. Ya sea explícita o implícitamente, algunas personas parecen pensar que los humanos son una plaga en la superficie de la Tierra. Dicen cosas como, “La naturaleza es tan maravillosa; Las cosas siempre son mejores en el campo donde no hay gente alrededor..” Implican que la humanidad y la civilización son menos buenas que su ausencia. Pero no estoy en esa escuela. Creo que tenemos el deber de mantener la luz de la conciencia, de asegurarnos de que continúe en el futuro..”

Musk es solo el portador más reciente de esta filosofía de exploración espacial. Los científicos han visto la exploración espacial como un imperativo moral durante cientos de años. En 1610, Kepler le escribió a Galileo sobre la posibilidad de que los humanos viajaran a otros planetas del sistema solar recientemente descubiertos..

“Creemos embarcaciones y velas ajustadas al éter celestial, y habrá muchas personas sin miedo a los desechos vacíos. Mientras tanto, prepararemos, para los valientes viajeros del cielo, mapas de los cuerpos celestes..”

Ese es el sueño que impulsó a Galileo, Werner Von Braun y Elon Musk, y es un sueño que, finalmente, comienza a hacerse realidad. Hoy, las empresas espaciales privadas están estirando los límites de lo que es posible. El interés público en el espacio existe claramente ¿Podemos contribuir a la exploración espacial? ¿Estas 7 herramientas en línea dicen que podemos contribuir a la exploración espacial? Estas 7 herramientas en línea dicen que podemos ¿Qué pasa con el hombre en la acera? ¿El estudiante de secundaria en la clase de ciencias? ¿La madre que una vez soñó con prepararse para un vuelo espacial? ¿Seguirán siendo los sueños, o pueden contribuir a ... Leer más, y como demuestra el auge, también lo hace el dinero? Lo que se necesita es la voluntad política e institucional de asumir grandes riesgos sin perder de vista la practicidad. Esto implicará abandonar algunos proyectos menos ambiciosos que ya están en marcha, lo que será polémico..

También valdrá la pena. Hay mucho en juego aquí: si permitimos que el nuevo boom espacial se desvanezca, tendremos más décadas de ciencia retrasada, proyectos de vanidad, dinero desperdiciado y ambiciones desperdiciadas..

No puedo imaginar nada más deprimente.

Créditos de las imágenes: NASA Space Shuttle Endeavor, por Andrew Adams, Diagrama del Transbordador Espacial Soviético, Steve Jurvetson, CATS Instalado en la ISS, por GSFC, Litoral del Este de los EE. UU. Por la noche desde la ISS, Observatorio de la Tierra de la NASA, Moon Shadow por James Jordan, Apollo 11 East Crater Panorama de GSFC, Red Dragon de SpaceX, SpaceX Dragon de Kevin Gill

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