Kreditna slika: NASA
Predsjednik George Bush održao je 14. siječnja govor u sjedištu NASA-e, ocrtavajući novu stratešku orijentaciju američke svemirske agencije. Iako se neke od početnih ideja za provedbu nove svemirske politike mogu i trebaju značajno poboljšati, općenito ova politika predstavlja značajan i dugotrajan korak u pravom smjeru za američki svemirski program. Upravni odbor Marsovog društva stoga pozdravlja novu politiku predstavljenu u Predsjedničkoj direktivi pod nazivom "Obnovljeni duh otkrića"? i snažno poziva Kongres da u sljedećoj fiskalnoj godini osigura sredstva koja su tražena za početne korake tražene u programu.
Naša analiza važnih snaga i potrebnih područja za poboljšanje nove politike prikazana je u nastavku.
Analiza
Kao što je rečeno, nova Bushova svemirska politika nudi i prilike i zamke onima koji su zainteresirani za daljnje istraživanje i širenje ljudi u svemir općenito, a naročito Mars. Iako ne predstavlja početak stvarnog programa Moon / Mars, budući da su gotovo svi ozbiljni izdaci za hardverske sustave, osim kapsule posade, odgođeni za uprave koje su stupile na dužnost u 2009. ili kasnije, to u stvari čini teren za pokretanje takvog programa program u slučaju da je administracija iz 2009. Omogućuje i određenu količinu besplatne energije koja bi se, ako se pravilno postupa u razdoblju 2004.-2008., Mogla upotrijebiti za osiguranje nastanka snažne inicijative za istraživanje ljudi unutar vremenskog okvira administracije 2009. godine.
U svom govoru Bush je redefinirao svrhu američkog svemirskog programa kao "uspostavljanje ljudske prisutnosti u cijelom Sunčevom sustavu." Ova se izjava možda čini kao puki retorički procvat, ali zapravo ima važan konkretan programski značaj, jer legitimira NASA-ine izdatke za podršku razvoju tehnologije za ljudsko istraživanje Mjeseca i Marsa. Takva potrošnja bila je zabranjena prethodnim redoslijedom stvari, a posljednjih deset godina tehnolozi koji su tražili sredstva za važne ljudske tehnologije istraživanja Mjeseca i Marsa morali su ih opravdavati argumentima svoje vrijednosti za druge uspostavljene programe, poput programa robotskog istraživanja pod vodstvom JPL-a. ili ISS. To je onemogućilo pribavljanje odgovarajućeg financiranja za mnoge tehnologije, poput planetarne upotrebe resursa in situ (ISRU), i dovelo do katastrofe poput obećavajućeg programa staništa na napuhavanje Transhab-a pod vodstvom JSC-a, koji je nestao s radom prilikom otkrića da je planetarni rad na istraživačkoj tehnologiji se odvijao pod zaštitom ISS-a što je dovelo do otkaza od strane osoblja kongresa. Iz tog razloga je Marsovo društvo od svoje Osnivačke konvencije 1998. godine vodilo kampanju za uspostavu NASA-ine stavke za podršku razvoja tehnologije istraživanja ljudi, tako da bi se takva aktivnost mogla otvoreno odvijati. Busheva inicijativa u potpunosti ostvaruje ovaj cilj, uz zdravo inicijalno financiranje programa. Iz tog razloga, ako ništa drugo, Bushov potez mora se promatrati kao izuzetno pozitivan razvoj događaja.
Nova politika će također stvoriti programsku organizaciju u NASA-inom sjedištu, nazvanu Code T, koja će značajno podići razinu NASA-inog napora za razvoj učinkovitih planova za istraživanje planeta čovjeka. To je također dobrodošao razvoj.
Pored toga, Bushova politika također pruža osnovu za uključivanje zahtjeva istraživanja čovjeka istraživanja u dizajn robotskih planetarnih misija. Krajem devedesetih predstavnici ureda za ljudske istraživačke misije u JSC pokušali su iskoristiti mogućnosti leta na brodovima za robotiziranje Marsa pod vodstvom JPL-a, ali kako istraživači JSC-a nisu imali ni mandat ni novac, nisu imali ni snage ni sredstava da pomognu. njihovim zahtjevima i s njima su u skladu s tim. Prema novoj svemirskoj politici, trebali bi biti dostupni i mandat i sredstva za potporu istraživanjima u vezi s ljudskim istraživanjima i eksperimentima tehnologije leta na robotskim lunarnim i planetarnim letjelicama. To bi moglo omogućiti takvim korisnim opterećenjima da lete kao kupci koji plaćaju brodove na znanstvenim svemirskim brodovima sponzoriranim JPL / Code S, ili alternativno, podržati financiranje robotskih zemljanih brodova pod kontrolom ljudskog istraživanja čija bi glavna misija bila pružanje inženjerskih podataka za ljudski istraživački program, s drugim znanstvenim korisnim opterećenjima koja se vrše na bazi dostupnih prostora.
Busheva politika također identificira odakle dolaze sredstva potrebna za potporu istinske inicijative za istraživanje ljudi kako bi se preusmjerilo postojeće proračune za svemirski šatl i ISS. Trenutno se proračun Shuttlea kreće oko četiri milijarde dolara godišnje, dok ISS proračun iznosi između jedne i dvije milijarde. Ukupnih 5-6 milijardi USD godišnje je više nego dovoljno da ljude privuče na Mjesec i na Mars u roku od deset godina od stvarnog početka programa. Stoga se inicijativa može provesti u postojećem NASA-inom proračunu od oko 16 milijardi USD u 2004. godini, što je razina koju predsjednici i kongresne većine podržavaju u protekla četiri predsjednička mandata. Stoga je financijska osnova za program jasna, a ne predstavlja pukotinu proračuna niti je na neki način fantastična.
Predsjednik je u svom govoru pozvao sve nacije da se pridruže Sjedinjenim Državama u provođenju predloženog programa. Pozdravljamo ovu izjavu, jer se u potpunosti slažemo da je istraživanje i naseljavanje Sunčevog sustava veliki cilj koji može pomoći spajanju čovječanstva, onom koji je dostojan i zahtijeva, mobilizacijom najboljih talenata svih naroda Zemlja.
Iz različitih političkih i diplomatskih razloga, Bushova politika odgađa postupno zaustavljanje zrakoplova i ISS-a do 2010, čime odgađa početak značajnih programa istraživanja ljudi do otprilike tog vremena. Prema tome, izbor hoće li doista pokrenuti program istraživanja i istraživanja Mjeseca ili Marsa, te kakav bi trebao biti njegov tempo ili ciljevi, zapravo se stavlja u ruke uprave iz 2009. godine.
Zasluga ove odluke je diskutabilna. Ključna stvar je, međutim, da će uprava za 2009. imati izbor. Jasno pojašnjavajući da je temeljna svrha ljudskog svemirskog leta omogućiti ljudima da letiju PROSTORNO PROSTOR (vizija epoha Apolloa) da istražuju druge svjetove, a ne da ljudima dopušta ISKUSTVO PROSTOR (vizija razdoblja Shuttlea), Bushova politika ( bi li to trebalo poduprijeti ili ponovnim izborom ili sporazumijevanjem o ovom pitanju alternativne uprave iz 2005. godine, naime, učinkovito sprječava predanost NASA-e Shuttleu druge generacije ("Shuttle 2?") kao njegovom sljedećem velikom programu. Do prije nekoliko mjeseci, značajne frakcije unutar krugova svemirske politike u kongresu i NASA-i projicirale su takav program Shuttle 2 kao agencijski sljedeći veliki projekt nakon ISS-a. Da se to dogodilo, budućnost bi izgledala ovako: sadašnje desetljeće trebalo bi povratak letjelice u let i izgradnju ISS-a. Sljedeće desetljeće bilo bi posvećeno produžavanju života Shuttlea i razvoju Shuttlea 2. 2020. bi tada bila ponovitev 1980-ih, pokušaj da Shuttle 2 postane operativan, što bi dovelo do odluke 2030. o sljedećem velikom projektu , što bi vjerojatno bio ISS-2. Srećom, ovaj? Dan zemaljske kuge? scenarij za trajnu stagnaciju u svemiru sad je zabranjen.
Odluka o stavljanju odgovornosti za provedbu, a samim tim i kontrolu, nad programom uprave iz 2009. godine obećava da će narednih pet godina postati izuzetno zanimljivo vrijeme za zagovornike prostora. Gospodin Bush je u svom govoru definirao ljudsko širenje u Sunčev sustav kao NASA-in cilj i postavio ideju lunarne baze pokrenute do 2020. godine kao strategiju kojom se ovom cilju može pristupiti. To je jedan plan, ali sljedećih pet godina drugi će se planovi predstaviti na razmatranje od strane političke klase kao učinkovita sredstva pomoću kojih se željeni sveukupni cilj može postići maksimalnom brzinom, pouzdanošću i minimalnim troškovima. Busheva govora stoga nije otvorila veliku raspravu o tome kakva bi trebala biti naša strategija dosezanja Mjeseca i planeta, nego otvorena.
Pobjeda u ovoj zdravoj bitci ideja pripast će onima koji uvjeravaju igrače, ne samo današnje, već i 2009. i šire, u zasluge svojih koncepata. Marsovo društvo pozdravlja ovaj izazov i nastojat će aktivno sudjelovati u ovoj raspravi kako bi doprinijelo svojoj tehničkoj ekspertizi i prenio razumijevanje za političku klasu, tehničku zajednicu, štampu i javnost koji su u kontekstu nove svemirske politike , da je kratkotrajno ljudsko istraživanje Marsa izvedivo, pristupačno i uistinu vrijedno uloženih napora i rizika.
U prelasku s jedne vrste svemirskog programa na drugu treba uložiti sve napore kako bi se spriječilo nepotrebno kolateralno oštećenje vrijednih dijelova starog programa. Odluka koju je krajem prošlog tjedna objavilo sjedište NASA-e da odustane od planirane misije Shuttle za nadogradnju i ponovno pokretanje svemirskog teleskopa Hubble (HST) primjer je vrste pogreške koju treba izbjegavati. Spektrograf kozmičkog podrijetla i širokopojasna kamera 3 dizajnirani za dovođenje HST-a do punog potencijala već su izgrađeni i testirani i obećavaju ogroman znanstveni povratak nakon isporuke u orbitu. Da je Bušov plan odmah zaustaviti brod i uštedjeti 24 milijarde dolara potrebnih za njegovo upravljanje do 2010. godine, kako bi se odmah pokrenuo program Mjesec / Mars sa značajnim financijskim sredstvima, to bi bila jedna stvar. Ali s obzirom na odluku da se let Shuttle vrati na let, ukidanjem nadogradnje Hubblea uštedeće se samo oko 200 milijuna USD ili 1% proračuna Shuttlea, dok bi se uništilo oko 90% njegove znanstvene vrijednosti. Ovo je krajnje glupo.
Argumenti sigurnosti nećete se oprati; ako je Shuttle dovoljno siguran da leti do ISS-a, dovoljno je siguran da može izvršiti svoju misiju na Hubble. Doista, iako misijama Shuttlea do Hubble-a možda nedostaje sigurno utočište IS-a u orbiti ISS-a, Hubble-ovi letovi s niskim nagibom omogućuju lansiranje abortova u tople tropske vode, gdje su šanse za preživljavanje posade puno bolje nego u hladnom sjevernom Atlantiku mjesta koja zahtijevaju lansiranja ISS-a. Nadalje, teško je razumjeti kako agencija koja je previše rizična da preuzme misiju Shuttlea do Hubblea može biti ozbiljna u razmatranju misije na Mjesec ili Mars.
Otkazivanje misije Hubble stoga se može opisati samo kao ozbiljna greška, očito počinjena u ime želje da se pojavi? Odlučna? u prekidu sa starom paradigmom u korist novog. Pored štete nanesene astronomiji, bilo bi vrlo loše što bi novorođenčad nova svemirska politika započela svoj život s tako neukusnim zapisom. Ni pod kojim uvjetima, navodna predstojeća dostupnost svemirskog teleskopa James Webb ne bi trebala biti prihvaćena kao osnova za napuštanje Hubblea. To bi bilo ponoviti grešku koju je NASA napravila u napuštanju Saturna V zbog navodno superiornog Shuttlea, odnosno Skylaba za ISS? pogreške koje svemirski program vraćaju desetljećima u desetke milijardi dolara. Ako NASA-ino vodstvo neće vidjeti razlog po tom pitanju, Kongres bi trebao poduzeti snažne mjere kako bi poništio ovu vrlo lošu odluku.
Tehnološka pitanja
Pravi način da se napravi program čiji ciljevi obuhvaćaju i trajnu lunarnu bazu i ljudsko istraživanje Marsa je osmisliti set transportnog hardvera koji može obavljati ljudske misije na Marsu, čiji se modularni podskup može koristiti za podršku lunorskih aktivnosti. Pristupanje problemu na ovaj način može uštedjeti mnogo vremena i novca jer je potrebno razviti samo jedan hardverski set umjesto dva. Također maksimizira vrijednost Mjeseca kao ispitnog mjesta za Mars, budući da će se u skladu s tim pristupom Mjesečevim misijama obavljati pomoću Marsinog hardvera, a služiti će ga izravno za istrebljenje. Pod uvjetom da je ovo prihvaćen pristup, program pokrenut 2009. godine mogao bi lako ostvariti pilotirano lunarno slijetanje do 2015. godine i pokrenuti prvu ljudsku ekspediciju s Marsom do 2018. godine. Izgradnja stalne lunarne baze i daljnje misije na Marsu tada bi se mogle istovremeno dogoditi. Budući da je u svakom slučaju moguće lansirati na Mars svake druge godine, implikacije tekućih istodobnih programa su jednostavno da se stopa pokretanja lunarnog programa nešto smanjila tijekom godina lansiranja Marsa. Istodobni programi lansiranja također bi poslužili za minimiziranje troškova lansiranja povećavanjem stope proizvodnje linija za povišenje poticaja, jer se troškovi pokretanja pogona za proizvodnju lansirnih vozila povećavaju samo neznatno s većom stopom proizvodnje. Da biste upotrijebili svjetovnu analogiju, potrebno je vrlo malo dodatnog rada za kuhanje dva odreska umjesto jednog, pod uvjetom da ih istovremeno kuvate. U proizvodnji lansirnih vozila ova kuhinjska prispodoba drži još veću snagu jer troškovi rada pretežno prevladavaju nad materijalima.
U kontekstu ovako dobro isplaniranog programa Mjesec / Mars, postoje određene tehnologije koje su ključne. Govorimo samo o dva najkritičnija teška dizala i ISRU-u.
Teški dizači za dizanje
Ključna tehnička instrumentalnost potrebna za postizanje izveštaja o Lunarnim bazama i misijama na Marsu je teško dizalo s gornjim stupnjem vodik / kisik sposobno bacati korisne opterećenja u 50-tonskoj klasi na trans-lunarno ili trans-Mars ubrizgavanje. To je sposobnost koju je tijekom 1960-ih pokazao Saturn V. Jednom kada je takvo vozilo dostupno, Lunarne misije u jednom krugu ili jednosmjerna isporuka prebivališta i druga velika opterećenja na mjesečevu površinu mogu se lako obaviti jednim lansiranjem. Pilotirane misije na Marsu također se mogu obaviti korištenjem višestrukih diskretnih lansiranja Trans-Marsa takvog sustava, bez sastavljanja u orbiti, kao što pokazuje plan Mars Direct (Zubrin i Baker, 1990.), plan misije Stanford (Lusignan, et al. 1992.) ili referentna misija 3 za zajednički projekt (Weaver i ostali, 1994.).
Takvi sustavi za lansiranje klase Saturn V mogu se lako stvoriti u ovom trenutku bilo pretvaranjem letjelice lansiranja pomoću uklanjanja orbitera i njegovom zamjenom gornjim stupnjem LOx / H2, ili izradom novih, tekućih sustava za povišenje potisnog pogona. Marsovom društvu nedavno su prikazani planovi jedne velike zrakoplovne tvrtke za razvoj postojeće linije pojačivača srednje dizanja kako bi stvorili obitelj modularnih teških dizalica s teretnim opterećenjima u rasponu od četvrtine, polovine i punim Saturn V mogućnostima. Na temelju iskustva ove tvrtke s prethodnim uspješnim razvojem vozila za lansiranje, cijeli razvojni program za stvaranje čitave obitelji uređaja za potiskivanje energije mogao bi se realizirati u pet godina uz razvojni trošak od oko 4 milijarde dolara. Ponavljajući trošak lansiranja dizajna sustava Sat klase V bio je 300 milijuna dolara po lansiranju ili manje od 1000 USD / lb za isporuku korisnog tereta u LEO. Načini stvaranja takvih obitelji potiskivača očigledni su iskusnim inženjerima lansiranja vozila, a ne sumnjamo da konkurenti ove tvrtke imaju planove za stvaranje sličnih hardverskih setova s usporedivim troškovima i rasporedima razvoja.
Tvrdnje određenih radnika koji se suprotstavljaju bilo kojoj inicijativi istraživanja da bi novi dizač teškog dizača koštao desetke milijardi, stoga se lako može pokazati da u stvari nemaju nikakvu osnovu. Takva teška dizala također bi imala brojne primjene izvan programa istraživanja ljudi.
ISRU
I lunarne baze i Mars ekspedicije snažno su iskorištene uporabom in-situ korištenja resursa (ISRU) za proizvodnju povratnog pogonskog goriva, ljudskog potrošnog materijala i goriva u vozilu i kisika za uporabu u produženim misijama na planetarnoj površini. Masovna ušteda misije bilo za lunarne baze ili za Mars na misijama koje proizlaze iz ISRU-a dokazana je u brojnim studijama i znatno prelazi ono što nude napredni koncepti pogona s mnogo većim razvojnim i stalnim troškovima sustava.
Učinkoviti ISRU zahtijevaju i sustave kemijske obrade i pouzdane izvore energije, za koje svemirski nuklearni sustavi nude najveće obećanje. Stoga snažno zahvaljujemo administraciji za njezin projekt Prometheus za stvaranje takvih svemirskih nuklearnih sustava. Međutim, napominjemo da su do sada jedine aplikacije koje NASA razmatra za svoje svemirske nuklearne elektroenergetske sisteme bili svemirski brodovi i nuklearni električni pogon (NEP). Bez odbacivanja važne vrijednosti NEP-a za robotske misije vanjskog sunčevog sustava i druge misije koje uključuju velike promjene brzine poduzete u dužim vremenskim okvirima, primjećujemo da je veličina NEP jedinica koja je potrebna za opskrbu pogonom za ljudske istraživačke misije bila oko 10 000 kilovata. Suprotno tome, kada se koristi za proizvodnju kemijskih pogonskih sredstava na planetarnim površinama, potrebna veličina reaktora za potporu istraživanju ljudi smanjuje se na oko 100 kilovata. To je zato što mnogo manji reaktor smješten na planetarnoj površini stvarajući pogonsko gorivo može emitirati energiju tijekom dugog vremena prije leta, skladištiti je kao kemijsko gorivo, koje tada može osloboditi energiju onoliko brzo koliko je potrebno u uvjetima leta. Masovni utjecaji misije postignuti takvim mogućnostima kemijskog pogona podržanim od ISRU-a veći su od onih koje nudi NEP, dok je za misije unutarnjeg Sunčevog sustava vrijeme leta kraće (dva reda manje za Lunar-ove aplikacije). Pored toga, kemijski sustavi podržani od ISRU-a mogu se koristiti ne samo za orbitalni prijenos, već i za planetarni uspon.
Stoga, dok svemirska nuklearna energija omogućuje ISRU-u, ISRU uvelike smanjuje troškove i povećava vrijednost svemirske nuklearne energije u potpori ljudskim istraživanjima. Dvije tehnologije stoga bi trebale slijediti paralelno i prikladno se djelovati proračun Prometeja koji se primjenjuje za dovođenje ISRU aplikacija svemirske nuklearne energije u status leta i za podršku robotskim misijama koje demonstriraju takvu tehnologiju na Mjesecu i Marsu.
Nadalje, u program Prometeja trebaju biti upisani zahtjevi kako bi se osiguralo da su razvijeni elektroenergetski sustavi kompatibilni za rad na površini Mjeseca i Marsa, jer njihova upotreba na planetarnoj površini za proizvodnju pogonskih goriva i potrošnog materijala predstavlja daleko najpovoljniju metodu koristeći ih za podršku kratkoročnom istraživanju ljudskog svemira, a njihova snaga potrebna je na površini za podršku baznih operacija u svakom slučaju.
I tehnologija ISRU-a i razvoj teretnih dizala teških dizala trebali bi stoga biti središnji prioriteti nastojanja Code T u neposrednom razdoblju.
Ostali sustavi trebali bi se razvijati sa sličnom brigom za maksimalnu zajedničku hardver i tehnologiju u svim primjenama Lunarne i Marsove misije.
Političke implikacije
Vlak događaja koji je pokrenuta nova svemirska politika stvorit će odluku oko 2009. godine koja će ponuditi tri alternative za buduće djelovanje. Ovi su;
1. Uprava iz 2009. godine mogla je odlučiti potpuno prekinuti program Mjesec / Mars i jednostavno koristiti vozilo za istraživanje posade (CEV) kao kapsulu koja je lansirana na gornji dio potrošnje kao način nastavka posjeta ISS-u. To bi dovelo do proširenog ISS programa tipa Mir, koji bi se provodio s nižim troškovima nego što je to moguće pomoću pokretanja šatla, ali bez vidljive svrhe. To bi rezultiralo stagnacijom u svemiru koliko god dugo prevladavala takva programska odluka i vjerojatnom retrogradnjom na teške dizala, ISRU-om i drugim programima potrebnim za istraživanje ljudi.
2. Uprava iz 2009. mogla bi odlučiti nastaviti u skladu s idejom izgradnje lunarne baze, počevši od 2020. godine, bez brige za misiju na Marsu, osim iznijeti tvrdnje da će lunarno iskustvo bez sumnje biti korisno kasnije kada drugi razmišljaju o odlasku na Mars. To bi rezultiralo razvojem uglavnom nespojivog hardvera za lunarni program (osim uređaja za potiskivanje), što bi trebalo započeti s razvojem čitavog novog hardverskog seta oko 2030., ili eventualno 2040., s obzirom na proračunske zamke koje bi takav samostalni lunarni program stvorio, tako da je vjerojatno da se prvo slijetanje na Mars neće dogoditi prije sredine 21. stoljeća. S druge strane, s obzirom na ograničeni interes koji su rezultirale ponovljenim mrtvim lunarnim ekspedicijama, program bi jednostavno mogao isteći.
3. Uprava iz 2009. godine mogla bi odlučiti lansirati program "Čovjek na Mars", s ciljem da na Mars stigne u roku od deset godina, s ekspedicijama na Mjesec pomoću modificiranog podskupina marsovog hardvera za let koji počinje oko programske godine 7. Jer samo jedan hardverski set trebalo bi razviti umjesto dva, a budući da je u zrakoplovnom trošku jednak vremenu ljudi, to predstavlja mnogo niži troškovni pristup za postizanje ciljeva postavljenih u novoj svemirskoj politici nego alternativa (b). Štoviše, to je jedini pristup koji će rezultirati ljudskim istraživačima koji će hodati Marsom tijekom radnog vijeka bilo koje odrasle osobe danas.
Stoga je neophodno da svi koji žele da ljudsko istraživanje Marsa postane stvarnost, učine sve što mogu kako bi se borili za smjeli smjer predstavljen opcijom C. U laboratorijima i inženjerskim organizacijama, u tisku, u učionici i u sobi odbora, na Arktiku i u pustinji, u kongresnim dvoranama i na svim prostorima javnog mišljenja, u rasponu od knjiga i tehničkih radova, internetskih vijesti i razgovora za kasnonoćni razgovor, svaka će trebati odigrati svoju ulogu.
Otvorena su vrata i istinski se spojila bitka ideja koja će odrediti oblik ljudske budućnosti još mnogo godina. Kamo će to voditi, ovisi o nama. Sporne vizije koje su prije dva tjedna bile puke hipotetske rasprave među svemirskim aktivistima sada su ušle u središte političkog diskursa. Pozdravljamo izazov. Jer kao što je razlog naše svjedočanstvo i hrabrost je naše vodiče, mi ćemo prevladati.
Izvorni izvor: News Društvo Mars Društva
