Quoi de neuf sur la nouvelle course à l'espace?

Nous sommes en 2015 et l'espace est encore cool.

SpaceX a rajeuni l'intérêt du public pour l'espace et planifie déjà une mission sur Mars. Forbes est en train de faire des profils sur des startups minières d'astéroïdes. Une coalition de sociétés privées construit un port spatial au Nouveau-Mexique. C'est la période la plus excitante pour l'exploration spatiale depuis la dernière mission lunaire en 1972.

Pendant cette mission, l'astronaute Eugene Cernan a clôturé le dernier moonwalk de l'humanité avec ces mots:

“Alors que je fais les derniers pas de l'homme depuis la surface […], j'aimerais juste énumérer ce que, je pense, l'histoire enregistrera: le défi que doit relever l'Amérique aujourd'hui a forgé le destin de l'homme de demain. Et, lorsque nous quittons la Lune à Taurus Littrow, nous partons à notre arrivée et, si Dieu le veut, à notre retour, dans la paix et l’espoir pour l’humanité tout entière. Bonne chance à l'équipage d'Apollo 17.”

En 43 ans, depuis qu'il a prononcé ces mots, il s'est passé beaucoup de choses. L'Union soviétique est tombée. La technologie informatique a explosé. Le Concorde allait et venait. Mais nous ne sommes jamais retournés sur la lune. En fait, les humains ne sont pas sortis de leur orbite terrestre basse depuis le retour d'Apollo 17.

Nous avons envoyé des sondes et posé des robots sur Mars. Nous avons construit la navette et l'ISS. Rien de tout cela n'est novateur. La première fusée à atteindre l'orbite terrestre basse l'a fait en 1961. La première “réussi” La sonde Mars atterrira une décennie plus tard, en 1971. La première station spatiale fut créée en 1971. Le manque d'innovation étouffa l'intérêt du public pour l'espace, et détruisit l'opéra spatial en tant que genre..

Qu'est ce qui ne s'est pas bien passé? Qu'est-il arrivé à la NASA? Et qu'est-ce qui change maintenant? Remontons l'horloge.

Destination: Stagnation

Il n’ya aucun moyen de raconter cette histoire sans donner un rôle de premier plan au budget de la NASA (ou plutôt à son absence). Voici un graphique du budget de la NASA depuis l'ère Apollo.

De toute évidence, il y a eu des compressions. Au début des années 70, alors que la guerre froide s'effondrait, il devint clair que les craintes d'une supériorité technologique communiste avaient été exagérées. Le récit de la course à l’espace s’est effondré, de même que le soutien du public au programme Apollo, très coûteux. Alors que la guerre au Vietnam allait déjà mal, Nixon a choisi d'annuler discrètement les dernières missions et de mettre fin à Apollo. À certains égards, cela avait été le plan depuis le début.

En 1968, George Trimble, directeur adjoint du Manned Spacecraft Center (MSC) de la NASA, envoya une note de service demandant que le programme Apollo ait une longueur finie et un point final bien défini..

“[…] Que la réalisation du premier atterrissage lunaire et le retour en toute sécurité de l'équipage soient définis comme la fin du programme Apollo. Cela donnera une fin nette que tout le monde peut comprendre et sera le programme à coût minimum. Le programme d'exploration lunaire, ou le nom choisi, aura un ensemble définissable [sic] et peuvent être planifiés et défendus comme une unité. Cela évitera que le programme Apollo ne prenne une fin mal définie… ”

Il était supposé que le programme Apollo serait suivi d'un voyage vers Mars ou d'une base lunaire à long terme. Après les compressions budgétaires, il a été décidé de passer à l'exploration spatiale orbitale, y compris la construction d'une grande station spatiale. De nombreux observateurs ont imputé la stagnation actuelle de l'espace aux pieds des régulateurs à courte vue et à la penny. Ceci est un récit que je voudrais contester.

Bien que la réduction du budget de la NASA ait été un facteur dans le déclin de l'exploration spatiale américaine, elle est loin d'être une réalité. Une grande partie de la faute incombe à la NASA elle-même. Il a perdu le focus et est entré dans des impasses technologiques coûteuses.

Considérez ceci: depuis l’ère Apollo, le budget de la NASA a chuté de autour de 50% - mais ce n'est pas choquant.

Les efforts de R & D de base sur les fusées ont absorbé une grande partie de l'argent supplémentaire. Après que la R & D ait été effectuée pour le Saturn V, chaque lancement de lune coûtait à peine 375 millions de dollars en 1970 (environ 2,5 milliards de dollars en dollars de 2015). Le budget moderne d'environ 15 milliards de dollars de la NASA est suffisant pour soutenir les missions lunaires régulières, si cela était une priorité.

Contrairement à la croyance populaire - le facteur limitant n'est pas financier.

Si une mission lunaire ne vous enthousiasme pas, qu'en est-il de Mars Direct? L'architecture méticuleuse au budget minimal pour une mission humaine sur Mars coûterait environ 50 milliards de dollars. Si la NASA a consacré cinq ans à cette perspective, elle est loin d'être inaccessible.

Alors, maintenant que nous voyons ce que nous aurions pu acheter… qu'avons-nous fait avec l'argent à la place?

Gares et Navettes

Parlons de l'ISS.

L’ISS a été subventionné en le diffusant dans de nombreux pays, qui pourraient tous bénéficier des relations publiques et de la recherche qu’il génère. La répartition des coûts est éclairante.

Les États-Unis ont dépensé 72,4 milliards de dollars pour construire ses éléments de la station et 50,4 milliards de dollars de plus pour les placer en orbite, ce qui représente une dépense totale de 120,8 milliards de dollars. Les investissements de la Russie, du Japon, de l'UE et du Canada ne représentent que 24 milliards de dollars. Voilà pour «répartir les coûts»

Quelle est l'efficacité de l'ISS par rapport aux stations spatiales antérieures?

L'ISS est un départ brutal des stations spatiales du passé. Il est construit à partir de modules plus petits dans une configuration plus complexe que les précédentes. “chambre simple” stations. C'est une technologie intéressante, mais chère.

Lancée immédiatement après la fin du programme Apollo, notre première station (“Skylab”) coûtent 10 milliards de dollars en dollars modernes à construire. Son volume interne était d'environ 360 mètres cubes. L’ISS coûte environ 150 milliards de dollars pour un volume de 907 mètres cubes. Les États-Unis auraient pu dépenser 30 milliards de dollars et lancer trois modules de la taille de Sky-lab et construire une station plus grande que l'ISS pour moins du quart du coût. Les 90 milliards restants auraient pu payer pour un voyage sur Mars et vingt missions lunaires.

Considérons la navette spatiale elle-même - la forme d'exploration spatiale la plus visible depuis le programme Apollo. La NASA pensait qu'en construisant un avion spatial réutilisable, il serait possible de réduire les coûts de déplacement de personnes et de fret en orbite terrestre basse..

Les avions spatiaux ont été un échec colossal en termes de réduction des coûts de lancement - la masse ajoutée et la complexité ont été plus que des avantages évitables de la réutilisabilité. Les véhicules jetables à l'ancienne, comme le Proton russe, coûtent environ 2300 dollars par livre de fret. La navette coûte environ 8 000 $ la livre, soit plus du triple des coûts..

Pire encore, le bouclier thermique complexe et le besoin de boosters secondaires ont rendu la navette dangereuse pour les véhicules spatiaux. Deux des cinq navettes ont explosé et 1,5% des missions se sont soldées par des morts.

L’échec de la navette en tant que mesure d’économie de coûts doit avoir été évident au début du processus de conception, mais la NASA a poursuivi le programme de navette de 1981 à 2011. C’est trois décennies de gaspillage horrible. Le programme de navette a coûté 209 milliards de dollars. L'argent économisé juste en utilisant des véhicules que nous avions déjà serait plus de 100 milliards de dollars maintenant. C’est assez pour aller deux fois sur Mars, poser des bottes sur la planète rouge pour répondre à des questions fondamentales sur les origines de la vie..

La NASA en est venue à penser que le programme de navette était une erreur. En 2005, Michael Griffin, chef de la NASA, a déclaré à USA Today

“Il est maintenant communément admis que ce n'était pas le bon chemin […] Nous essayons maintenant de changer de chemin en causant le moins de dégâts possible..”

Ce qui aurait été possible sans le programme de navette?

Considérons le véhicule Dragon de SpaceX, une modernisation des conceptions de fusées plus traditionnelles. Le Dragon V1 peut transporter 13 228 livres de fret à un coût net d’environ 13 millions de dollars, soit un peu moins de 1 000 dollars par livre, soit huit fois moins que la navette et moins de la moitié du coût de l’ancien Proton. Ce véhicule n’est en développement que depuis quelques années et a été créé avec une infime fraction du budget de la NASA. La prochaine itération, la Dragon V2, qui sera réutilisable, devrait faire chuter le prix beaucoup plus loin (peut-être jusqu'à moins de 500 dollars la livre)..

Le Dragon V2 utilisera une capsule de réinsertion simple et robuste en forme de goutte de gomme, utilisée par tout, du programme Gemini au programme Soyouz. L’innovation réside dans l’utilisation de petites fusées pour permettre à la capsule d’atterrir de manière contrôlée au lieu d’un amerrissage forcé, une fonctionnalité qu’ils ont développée avec le “sauterelle” prototype. C’est beaucoup plus simple que de tenter de construire un avion spatial et probablement beaucoup moins cher.

Le thème commun ici pourrait être appelé “faux progrès”. La NASA a gaspillé une quantité d’argent étonnante à des fins techniques. “avancement” ce ne sont pas des améliorations. Les avions spatiaux et les habitats spatiaux modulaires ne sont pas de bonnes idées dans le monde réel.

L'un des problèmes est peut-être que la NASA n'a pas l'influence corrective des pressions du marché. Les forces du marché ont tendance à éliminer ce type de gaspillage, au profit des concurrents dotés d'une technologie meilleure et moins chère. Dans un marché en plein essor de l'exploration spatiale, les avions spatiaux resteraient une note de bas de page oubliée, les produits Nintendo Virtual Boy 4 de Nintendo qui étaient en avance sur leur temps 4 les produits moins connus étaient en avance sur leur temps. Lire plus de lanceurs.

La NASA est également vulnérable aux pressions politiques du genre à courte vue. Avions spatiaux Regardez comme l’avenir si vous êtes un politicien qui n’a jamais suivi de cours d’ingénierie. Peut-être peuvent-ils imaginer leurs petits-enfants monter un jour dans un aéroport, alors ils poussent le programme au-dessus des plaintes des ingénieurs. Construire une station spatiale en coopération avec quatre autres nations peut sembler une excellente idée, à condition que vous soyez un politicien plus intéressé par les manchettes que par la science. La NASA des quarante dernières années est un exemple frappant de ce qui se passe lorsque vous laissez la politique prendre la place de la prudence scientifique.

Qui a tué l'opéra de l'espace?

Les gens réagissent émotionnellement à la critique de la NASA. Permettez-moi de préciser que cette critique ne vient pas d'une haine de l'exploration spatiale. Je ne suis pas mécontent du fardeau fiscal imposé par la NASA, qui est minime. Je suis fâché que nous n'obtenions pas autant d'exploration spatiale que nous pourrions l'être pour l'argent que nous dépensons. Quelques trucs beaux et fascinants Expérience Exploration de l'espace en 3D avec les visualisations de la NASA Expérience Exploration de l'espace en 3D avec les visualisations de la NASA Êtes-vous un compagnon explorateur de l'espace? Si vous aviez la possibilité de faire l'expérience de ce que c'est que d'être un astronaute, ou même l'une des nombreuses équipes de support technique qui soutiennent l'exploration spatiale, pouvez-vous… Lire la suite est issu des programmes de l'ISS et des navettes. C'est juste triste de penser à ce qui aurait pu être.

L’explosion récente des progrès dans l’espace vient non pas de la NASA, mais d’une poignée de petites entreprises privées à forte rentabilité pour réduire les coûts et d’un dévouement idéologique à la cause de l’exploration abordable de l’espace..

Elon Musk contre Richard Branson: La course à l'Internet satellite bon marché Elon Musk contre Richard Branson: La course à l'Internet satellite bon marché Plus de quatre milliards de personnes n'ont pas accès à Internet. Comment pouvons-nous résoudre ce problème? La réponse repose sur nos têtes… Lire la suite. Son fondateur et propriétaire, Elon Musk, y voit un effort héroïque visant à protéger l'humanité contre l'extinction..

“C'est drôle, tout le monde n'aime pas l'humanité. De manière explicite ou implicite, certaines personnes semblent penser que les humains sont un fléau à la surface de la Terre. Ils disent des choses comme, “La nature est tellement merveilleuse les choses sont toujours meilleures à la campagne où il n'y a pas de monde autour.” Ils impliquent que l'humanité et la civilisation sont moins bonnes que leur absence. Mais je ne suis pas dans cette école. Je pense que nous avons le devoir de maintenir la lumière de la conscience, de veiller à ce qu'elle continue dans le futur.”

Musk n'est que le plus récent détenteur de cette philosophie de l'exploration spatiale. Les scientifiques ont considéré l'exploration spatiale comme un impératif moral pendant des centaines d'années. En 1610, Kepler écrivit à Galilée sur la possibilité d'un voyage humain vers les autres planètes du système solaire récemment découvertes..

“Créons des vaisseaux et des voiles ajustés à l'éther céleste, et il y aura beaucoup de gens qui n'ont pas peur des déchets vides. En attendant, nous préparerons, pour les braves voyageurs du ciel, des cartes des corps célestes.”

C’est le rêve qui a conduit Galileo, Werner Von Braun et Elon Musk - et c’est un rêve qui commence enfin à se réaliser. Aujourd'hui, les sociétés spatiales privées repoussent les limites du possible. L’intérêt du public pour l’espace existe clairement Pouvons-nous contribuer à l’exploration spatiale? Ces 7 outils en ligne disent que nous pouvons pouvons-nous contribuer à l'exploration de l'espace? Ces 7 outils en ligne disent que nous pouvons Et l’homme sur le trottoir? Le lycéen en classe de sciences? La mère qui rêvait autrefois de se préparer pour un vol spatial? Les rêves le resteront-ils, ou pourront-ils contribuer à… Read More, et comme le prouve l'essor, l'argent aussi. Ce qui est nécessaire, c’est la volonté politique et institutionnelle de prendre de gros risques sans perdre de vue le côté pratique. Cela impliquera l'abandon de projets moins ambitieux déjà en cours, qui seront controversés.

Cela vaudra aussi la peine. Il y a beaucoup en jeu ici: si nous laissons le nouvel essor de l'espace s'essouffler, nous aurons encore plus de décennies de science retardée, de projets d'initiative, de gaspillage d'argent et d'ambitions dilapidées.

Je ne peux rien imaginer de plus déprimant.

Crédits image: Endeavour, navette spatiale de la NASA, par Andrew Adams, diagramme de la navette spatiale soviétique, Steve Jurvetson, CATS installé sur ISS, par GSFC, côte est des États-Unis de nuit, Observatoire de la Terre de la NASA, Moon Shadow de James Jordan, cratère Apollo 11 Panorama par GSFC, Red Dragon par SpaceX, SpaceX Dragon par Kevin Gill

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