Πιστωτική εικόνα: NASA
Στις 14 Ιανουαρίου, ο Πρόεδρος Τζορτζ Μπους έδωσε ομιλία στα κεντρικά γραφεία της NASA, σκιαγραφώντας έναν νέο στρατηγικό προσανατολισμό για την αμερικανική διαστημική υπηρεσία. Ενώ ορισμένες από τις αρχικές ιδέες για την εφαρμογή της νέας διαστημικής πολιτικής μπορούν και πρέπει να βελτιωθούν ουσιαστικά, η πολιτική συνολικά αντιπροσωπεύει σαφώς ένα σημαντικό και καθυστερημένο βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση για το αμερικανικό διαστημικό πρόγραμμα. Η διευθύνουσα επιτροπή της Εταιρείας Άρη χαιρετίζει συνεπώς τη νέα πολιτική όπως παρουσιάζεται στην Προεδρική Οδηγία με τίτλο «Ένα Ανανεωμένο Πνεύμα Ανακάλυψης»; και παροτρύνει έντονα το Κογκρέσο να παράσχει τα χρήματα που ζητήθηκαν για τα αρχικά βήματα που ζητήθηκαν για το πρόγραμμα κατά την επόμενη οικονομική χρήση.
Η ανάλυσή μας για τα σημαντικά πλεονεκτήματα και τους απαιτούμενους τομείς για τη βελτίωση της νέας πολιτικής παρουσιάζεται παρακάτω.
Ανάλυση
Όπως αναφέρθηκε, η νέα διαστημική πολιτική του Μπους προσφέρει τόσο ευκαιρίες όσο και παγίδες σε όσους ενδιαφέρονται να προωθήσουν την ανθρώπινη εξερεύνηση και επέκταση στο διάστημα γενικά, και τον Άρη ειδικότερα. Παρόλο που δεν αντιπροσωπεύει την έναρξη ενός πραγματικού προγράμματος Σελήνη / Άρης, καθώς σχεδόν όλες οι σοβαρές δαπάνες για συστήματα υλικού εκτός από την κάψουλα του πληρώματος αναβάλλονται στις διοικήσεις που μπαίνουν στο γραφείο το 2009 ή πέραν αυτού, στην πραγματικότητα ξεκαθαρίζει το έδαφος για την έναρξη τέτοιων ένα πρόγραμμα εάν η διοίκηση του 2009 είναι τόσο διατεθειμένη. Παρέχει επίσης μια ορισμένη ποσότητα δωρεάν ενέργειας που, εάν αντιμετωπιστεί σωστά την περίοδο 2004-2008, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να διασφαλίσει την εμφάνιση μιας ισχυρής πρωτοβουλίας ανθρώπινης εξερεύνησης εντός του χρονικού πλαισίου της διοίκησης του 2009.
Στην ομιλία του, ο Μπους επαναπροσδιόρισε τον σκοπό του αμερικανικού διαστημικού προγράμματος ως «καθιέρωση μιας ανθρώπινης παρουσίας σε όλο το ηλιακό σύστημα». Αυτή η δήλωση μπορεί να μοιάζει με μια απλή ρητορική ακμάζει, αλλά στην πραγματικότητα έχει σημαντική συγκεκριμένη προγραμματική σημασία, καθώς νομιμοποιεί τις δαπάνες της NASA για την υποστήριξη τεχνολογικής ανάπτυξης για την ανθρώπινη εξερεύνηση της Σελήνης και του Άρη. Τέτοιες δαπάνες απαγορεύτηκαν με την προηγούμενη σειρά πραγμάτων και τα τελευταία δέκα χρόνια οι τεχνολόγοι που αναζητούσαν χρηματοδότηση για σημαντικές τεχνολογίες εξερεύνησης σελήνη / Άρη έπρεπε να τις δικαιολογήσουν υποστηρίζοντας την αξία τους για άλλα καθιερωμένα προγράμματα, όπως το πρόγραμμα ρομποτικής εξερεύνησης υπό την ηγεσία της JPL ή το ISS. Αυτό κατέστησε αδύνατη την απόκτηση επαρκούς χρηματοδότησης για πολλές τεχνολογίες, όπως η χρήση πλανητικών επιτόπιων πόρων (ISRU) και έχει οδηγήσει σε καταστροφές όπως το πολλά υποσχόμενο πρόγραμμα φουσκωτών κατοίκων Transhab υπό την ηγεσία του JSC, το οποίο εκτροχιάστηκε κατά την ανακάλυψη ότι ο πλανητικός Έρευνες τεχνολογίας γίνονταν υπό κάλυψη ISS οδήγησε σε ακύρωση από το προσωπικό του Κογκρέσου. Αυτός είναι ο λόγος που η Εταιρεία του Άρη είχε από τότε που ιδρύσει τη Σύμβαση για το 1998 την εκστρατεία για τη δημιουργία ενός στοιχείου γραμμής της NASA για την υποστήριξη της ανάπτυξης τεχνολογίας ανθρώπινης εξερεύνησης, έτσι ώστε μια τέτοια δραστηριότητα να μπορεί να πραγματοποιηθεί ανοιχτά. Η πρωτοβουλία του Μπους επιτυγχάνει πλήρως αυτόν τον στόχο, με υγιή αρχική χρηματοδότηση προγράμματος. Για το λόγο αυτό, αν όχι άλλο, η κίνηση του Μπους πρέπει να θεωρηθεί ως εξαιρετικά θετική εξέλιξη.
Η νέα πολιτική θα δημιουργήσει επίσης μια οργάνωση προγράμματος στα κεντρικά γραφεία της NASA, που ονομάζεται Code T, η οποία θα αυξήσει σημαντικά το επίπεδο των προσπαθειών της NASA για την ανάπτυξη αποτελεσματικών σχεδίων για την ανθρώπινη πλανητική εξερεύνηση. Αυτό είναι επίσης μια ευπρόσδεκτη εξέλιξη.
Επιπλέον, η πολιτική του Μπους παρέχει επίσης μια βάση για την συμπερίληψη απαιτήσεων έρευνας για την ανθρώπινη εξερεύνηση στο σχεδιασμό ρομποτικών πλανητικών αποστολών. Στα τέλη της δεκαετίας του ενενήντα, εκπρόσωποι του γραφείου αποστολών ανθρώπινης εξερεύνησης στο JSC επιχείρησαν να χρησιμοποιήσουν τις ευκαιρίες πτήσης πάνω στα απογευματικά εξερευνητικά προσγειωμένα αεροσκάφη της JPL, αλλά καθώς οι ερευνητές του JSC δεν είχαν ούτε εντολή ούτε χρήματα, δεν είχαν ούτε δύναμη ούτε κεφάλαια για να δημιουργήσουν αντίγραφα ασφαλείας τα αιτήματά τους και αντιμετωπίστηκαν ανάλογα. Βάσει της νέας διαστημικής πολιτικής, τόσο μια εντολή όσο και τα κονδύλια θα πρέπει να είναι διαθέσιμα για την υποστήριξη πειραμάτων πτήσης έρευνας και τεχνολογίας που σχετίζονται με την ανθρώπινη εξερεύνηση σε ρομποτικά σεληνιακά και πλανητικά διαστημόπλοια. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει σε αυτά τα ωφέλιμα φορτία να πετούν είτε ως πελάτες που πληρώνουν στο επιστημονικό διαστημικό σκάφος που υποστηρίζεται από το JPL / Code S, είτε εναλλακτικά, να υποστηρίξουν τη χρηματοδότηση ρομποτικών εκφορτωτών ελεγχόμενων από το πρόγραμμα εξερεύνησης του ανθρώπου, των οποίων πρωταρχική αποστολή θα ήταν η παροχή δεδομένων μηχανικής για το πρόγραμμα εξερεύνησης του ανθρώπου, με άλλα επιστημονικά ωφέλιμα φορτία μεταφερόμενα στο χώρο.
Η πολιτική του Μπους προσδιορίζει επίσης από πού θα προέλθουν τα κεφάλαια που απαιτούνται για τη στήριξη μιας πραγματικής ανθρώπινης πρωτοβουλίας εξερεύνησης, με σκοπό την ανακατεύθυνση των υπαρχόντων προϋπολογισμών διαστημικής μεταφοράς και ISS. Επί του παρόντος, ο προϋπολογισμός Shuttle τρέχει περίπου 4 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως, ενώ ο προϋπολογισμός ISS κυμαίνεται μεταξύ ενός και δύο δισεκατομμυρίων. Αυτό το σύνολο των 5 - 6 δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως είναι περισσότερο από επαρκές για να φέρει τους ανθρώπους τόσο στη Σελήνη όσο και στον Άρη εντός δέκα ετών από την έναρξη του προγράμματος. Έτσι, η πρωτοβουλία μπορεί να γίνει εντός του υφιστάμενου προϋπολογισμού της NASA ύψους περίπου 16 δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως σε 2004 δολάρια, ένα επίπεδο που υποστηρίζεται από τους προέδρους και τις πλειοψηφίες του Κογκρέσου και των δύο πολιτικών κομμάτων για τις τελευταίες τέσσερις προεδρικές θητείες. Έτσι, η οικονομική βάση για το πρόγραμμα είναι ξεκάθαρη, και δεν είναι προϋπολογισμός ή με κάθε τρόπο φανταστική.
Στην ομιλία του, ο Πρόεδρος κάλεσε όλα τα έθνη να ενώσουν με τις Ηνωμένες Πολιτείες την επιδίωξη του προτεινόμενου προγράμματος. Χαιρετίζουμε αυτήν τη δήλωση, καθώς συμφωνούμε απόλυτα ότι η εξερεύνηση και η διευθέτηση του ηλιακού συστήματος είναι ένας μεγάλος στόχος που μπορεί να βοηθήσει στην ένωση της ανθρωπότητας, έναν που αξίζει και απαιτεί την κινητοποίηση των καλύτερων ταλέντων όλων των λαών του Γη.
Για διάφορους πολιτικούς και διπλωματικούς λόγους, η πολιτική του Μπους καθυστερεί τη σταδιακή έξοδο από το Shuttle και το ISS μέχρι το 2010, καθυστερώντας έτσι την έναρξη του ουσιαστικού προγράμματος ανθρώπινης εξερεύνησης μέχρι εκείνη την εποχή. Έτσι, η επιλογή για το αν θα ξεκινήσει ή όχι ένα πρόγραμμα εξερεύνησης ανθρώπου σε Σελήνη ή Άρη, και ποιος είναι ο ρυθμός ή οι στόχοι του, τίθεται ουσιαστικά στα χέρια της διοίκησης του 2009.
Το βάσιμο αυτής της απόφασης είναι συζητήσιμο. Ένα βασικό σημείο, ωστόσο, είναι ότι η διοίκηση του 2009 θα έχει επιλογή. Καθιστώντας σαφές ότι ο θεμελιώδης σκοπός του προγράμματος ανθρώπινης διαστημικής πτήσης είναι να επιτρέψει στους ανθρώπους να πετάξουν στο χώρο (το όραμα της εποχής του Απόλλωνα) να εξερευνήσουν άλλους κόσμους, αντί να επιτρέψουν στους ανθρώπους να ΕΜΠΕΙΡΟΥΝ το ΧΩΡΟ (το όραμα της εποχής του Shuttle), την πολιτική του Μπους ( Θα πρέπει να υποστηριχθεί είτε από την επανεκλογή του είτε από τη σύμφωνη γνώμη για αυτό το ζήτημα μιας εναλλακτικής διοίκησης του 2005) αποκλείει αποτελεσματικά τη δέσμευση της NASA για μια δεύτερη γενιά Shuttle (? Shuttle 2;) ως το επόμενο σημαντικό πρόγραμμα της. Όπως πρόσφατα πριν από λίγους μήνες, σημαντικές φατρίες στους κύκλους διαστημικής πολιτικής τόσο στο συνέδριο όσο και στη NASA προέβλεπαν ένα τέτοιο πρόγραμμα Shuttle 2 ως το επόμενο μεγάλο έργο του οργανισμού μετά την ISS. Αν συνέβαινε αυτό, το μέλλον θα μοιάζει με αυτό: η παρούσα δεκαετία θα καταναλώνεται με την επιστροφή του Shuttle στην πτήση και την κατασκευή ISS. Η επόμενη δεκαετία θα αφιερωθεί στην παράταση της ζωής του Shuttle και στην ανάπτυξη του Shuttle 2. Το 2020 θα ήταν τότε μια επανάληψη της δεκαετίας του 1980, προσπαθώντας να κάνει το Shuttle 2 λειτουργικό, οδηγώντας σε απόφαση το 2030 για το επόμενο μεγάλο έργο , που πιθανότατα θα ήταν το ISS-2. Ευτυχώς, αυτό; Groundhog Day; Το σενάριο για διαρκή στασιμότητα στο διάστημα έχει πλέον αποκλειστεί.
Η απόφαση να καταργηθεί η ευθύνη για την εφαρμογή, και συνεπώς ο έλεγχος, του προγράμματος προς τη διοίκηση του 2009 υπόσχεται να κάνει τα επόμενα πέντε χρόνια μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα στιγμή για τους διαστημικούς υποστηρικτές. Στην ομιλία του, ο κ. Μπους χαρακτήρισε την ανθρώπινη επέκταση στο ηλιακό σύστημα ως στόχο της NASA και έθεσε την ιδέα μιας σεληνιακής βάσης που ξεκίνησε το 2020 ως στρατηγική με την οποία θα μπορούσε να προσεγγιστεί αυτός ο στόχος. Αυτό είναι ένα σχέδιο, αλλά τα επόμενα πέντε χρόνια θα δουν άλλα σχέδια που θα υποβληθούν για εξέταση από την πολιτική τάξη ως αποτελεσματικά μέσα με τα οποία μπορεί να επιτευχθεί ο επιθυμητός συνολικός στόχος με μέγιστη ταχύτητα, αξιοπιστία και με ελάχιστο κόστος. Η μεγάλη συζήτηση για το τι θα έπρεπε να είναι η στρατηγική μας για την επίτευξη της Σελήνης και των πλανητών δεν έκλεισε με την ομιλία του Μπους, αλλά άνοιξε.
Η νίκη σε αυτήν την υγιή μάχη ιδεών θα δοθεί σε εκείνους τους ανθρώπους που πείθουν τους παίκτες, όχι μόνο του σήμερα, αλλά του 2009 και μετά, για την αξία των ιδεών τους. Η Mars Mars χαιρετίζει αυτήν την πρόκληση και θα επιδιώξει να συμμετάσχει ενεργά σε αυτή τη συζήτηση για να συνεισφέρει στην τεχνική της εμπειρία και να κατανοήσει την πολιτική τάξη, την τεχνική κοινότητα, τον τύπο και το κοινό ότι στο πλαίσιο της νέας διαστημικής πολιτικής , ότι η βραχυπρόθεσμη ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη είναι εφικτή, προσιτή και πραγματικά άξια των απαιτούμενων προσπαθειών και κινδύνων.
Κατά τη μετάβαση από το ένα είδος του διαστημικού προγράμματος στο άλλο, πρέπει να καταβληθεί κάθε προσπάθεια για την αποφυγή περιττών ζημιών σε πολύτιμα μέρη του παλαιού προγράμματος. Η απόφαση που ανακοίνωσε η έδρα της NASA στα τέλη της περασμένης εβδομάδας να εγκαταλείψει την προγραμματισμένη αποστολή Shuttle για αναβάθμιση και επανεκκίνηση του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble (HST) είναι ένα παράδειγμα του είδους του λάθους που πρέπει να αποφευχθεί. Το Cosmic Origins Spectrograph και το Widefield Camera 3 έχουν σχεδιαστεί για να φέρουν το HST στο πλήρες δυναμικό του έχουν ήδη κατασκευαστεί και δοκιμαστεί και υπόσχονται τεράστια επιστημονική επιστροφή κατά την παράδοση σε τροχιά. Εάν το σχέδιο Μπους ήταν να σταματήσει αμέσως το Shuttle, και να εξοικονομήσει 24 δισεκατομμύρια δολάρια που απαιτούνται για να το λειτουργήσει έως το 2010, ώστε να ξεκινήσει αμέσως το πρόγραμμα Σελήνη / Άρης με σημαντική χρηματοδότηση, αυτό θα ήταν ένα πράγμα. Ωστόσο, δεδομένης της απόφασης να επιστρέψετε το Shuttle στην πτήση, η ακύρωση της αναβάθμισης του Hubble θα εξοικονομούσε περίπου 200 εκατομμύρια δολάρια, ή το 1% του προϋπολογισμού του προγράμματος Shuttle, καταστρέφοντας περίπου το 90% της επιστημονικής του αξίας. Αυτό είναι εξαιρετικά ανόητο.
Τα επιχειρήματα ασφαλείας δεν θα πλένουν ούτε. εάν το Shuttle είναι αρκετά ασφαλές για να πετάξει στο ISS, είναι αρκετά ασφαλές για να εκτελέσει την αποστολή του στο Hubble. Πράγματι, ενώ οι αποστολές Shuttle στο Χαμπλ μπορεί να μην έχουν το ασφαλές καταφύγιο του ISS, η χαμηλή κλίση των πτήσεων Hubble επιτρέπει την εκτόξευση αποβολών σε ζεστά τροπικά νερά, όπου οι πιθανότητες επιβίωσης του πληρώματος είναι πολύ καλύτερες από ό, τι στο ψυχρό άμβρυο του Βόρειου Ατλαντικού ιστότοποι που απαιτούνται από την εκκίνηση του ISS. Επιπλέον, είναι δύσκολο να καταλάβουμε πώς ένας οργανισμός που κινδυνεύει πολύ να αναλάβει αποστολή Shuttle στο Χαμπλ θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι σοβαρός κατά την εξέταση μιας αποστολής στη Σελήνη ή στον Άρη.
Η ακύρωση της αποστολής του Χαμπλ μπορεί επομένως να χαρακτηριστεί μόνο ως ένα σοβαρό λάθος, προφανώς διαπράχθηκε στο όνομα της επιθυμίας να εμφανιστεί; στο σπάσιμο από το παλιό παράδειγμα υπέρ του νέου. Εκτός από τη ζημιά που έχει προκληθεί στην αστρονομία, θα ήταν πολύ κακό για τη νέα διαστημική πολιτική για τα βρέφη να ξεκινήσει τη ζωή της με ένα τόσο δυσάρεστο ρεκόρ. Σε καμία περίπτωση δεν θα πρέπει να γίνει δεκτή η υποτιθέμενη επικείμενη διαθεσιμότητα του Διαστημικού Τηλεσκοπίου James Webb ως λογική για την εγκατάλειψη του Χαμπλ. Αυτό θα ήταν να επαναληφθεί το λάθος που έκανε η NASA κατά την εγκατάλειψη του Κρόνου V για τον υποτιθέμενο ανώτερο Shuttle ή Skylab για το ISS; λάθη που επαναφέρουν το διαστημικό πρόγραμμα από δεκαετίες δεκάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων. Εάν η ηγεσία της NASA δεν δει λόγο για αυτό το ζήτημα, το Κογκρέσο θα πρέπει να αναλάβει σθεναρή δράση για να αντιστρέψει αυτήν την πολύ κακή απόφαση.
Τεχνολογικά θέματα
Ο σωστός τρόπος για να κάνετε ένα πρόγραμμα του οποίου οι στόχοι περιλαμβάνουν τόσο μια μόνιμη σεληνιακή βάση όσο και την ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη είναι να σχεδιάσετε ένα σύνολο εξοπλισμού μεταφοράς που μπορεί να πραγματοποιήσει αποστολές ανθρώπινου Άρη, ένα τροποποιημένο αρθρωτό υποσύνολο του οποίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη σεληνιακών δραστηριοτήτων. Η προσέγγιση του προβλήματος με αυτόν τον τρόπο μπορεί να εξοικονομήσει πολύ χρόνο και χρήμα, καθώς πρέπει να αναπτυχθεί μόνο ένα σετ υλικού αντί για δύο. Μεγιστοποιεί επίσης την αξία της Σελήνης ως γηπέδου δοκιμής για τον Άρη, καθώς υπό αυτήν την προσέγγιση οι αποστολές της Σελήνης θα γίνουν χρησιμοποιώντας το υλικό του Άρη και θα χρησιμεύσουν απευθείας για να το κουνήσουν. Υπό την προϋπόθεση ότι αυτή είναι η προσέγγιση που υιοθετήθηκε, ένα πρόγραμμα που ξεκίνησε το 2009 θα μπορούσε εύκολα να επιτύχει πιλοτική σεληνιακή προσγείωση μέχρι το 2015 και να ξεκινήσει την πρώτη αποστολή του ανθρώπινου Άρη έως το 2018. Η δημιουργία μόνιμης σεληνιακής βάσης και συνεχιζόμενων αποστολών Άρη θα μπορούσε στη συνέχεια να συμβεί ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι είναι δυνατή μόνο η εκτόξευση στον Άρη κάθε δύο χρόνια σε κάθε περίπτωση, οι συνέπειες μιας ταυτόχρονης εκτέλεσης προγραμμάτων είναι απλά ότι ο ρυθμός έναρξης του σεληνιακού προγράμματος θα μειωνόταν κάπως κατά τη διάρκεια των ετών εκτόξευσης του Άρη. Τα προγράμματα ταυτόχρονης εκτόξευσης θα χρησιμεύσουν επίσης για την ελαχιστοποίηση του κόστους εκτόξευσης μεγιστοποιώντας το ρυθμό παραγωγής των ενισχυτικών γραμμών παραγωγής, καθώς το κόστος λειτουργίας μιας εγκατάστασης κατασκευής οχημάτων εκτόξευσης αυξάνεται οριακά μόνο με υψηλότερο ρυθμό παραγωγής. Για να χρησιμοποιήσετε μια συνηθισμένη αναλογία, χρειάζεται πολύ λίγη επιπλέον εργασία για να μαγειρέψετε δύο μπριζόλες αντί για μία, με την προϋπόθεση ότι θα τα μαγειρέψετε και τα δύο ταυτόχρονα. Στην παραγωγή οχημάτων εκτόξευσης, αυτή η παραβολή της κουζίνας κατέχει ακόμα μεγαλύτερη δύναμη, καθώς το κόστος εργασίας κυριαρχεί σε μεγάλο βαθμό σε αυτά των υλικών.
Στο πλαίσιο ενός τόσο καλά προγραμματισμένου προγράμματος Σελήνης / Άρη, υπάρχουν ορισμένες τεχνολογίες που είναι απαραίτητες. Αντιμετωπίζουμε μόνο δύο από τους πιο κρίσιμους, ενισχυτές ανύψωσης και το ISRU.
Heavy Lift Boosters
Το βασικό τεχνικό όργανο που απαιτείται για να καταστούν εφικτές οι σεληνιακές βάσεις και οι αποστολές Άρη είναι ένα όχημα βαρέων ανελκυστήρων με ανώτερο στάδιο υδρογόνου / οξυγόνου ικανό να ρίξει ωφέλιμα φορτία στην τάξη των 50 τόνων με ένεση Trans-Σεληνιακός ή Trans-Mars. Αυτή είναι η ικανότητα που αποδείχθηκε κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960 από τον Κρόνο V. Μόλις ένα τέτοιο όχημα είναι διαθέσιμο, οι αποστολές σεληνιακής διαδρομής μετ 'επιστροφής ή η μονόδρομη παράδοση κατοικιών και άλλων βαρέων ωφέλιμων φορτίων στην επιφάνεια του σεληνιακού μπορούν να επιτευχθούν εύκολα με μία μόνο εκτόξευση. Οι πιλοτικές αποστολές του Άρη μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας πολλαπλές διακριτές εκκινήσεις Trans-Mars ενός τέτοιου συστήματος, χωρίς συναρμολόγηση σε τροχιά, όπως φαίνεται από το σχέδιο Mars Direct (Zubrin και Baker, 1990), το σχέδιο αποστολής του Στάνφορντ (Lusignan, et al. 1992), ή το JSC Design Reference Mission 3 (Weaver et al, 1994).
Τέτοια συστήματα εκτόξευσης κατηγορίας Saturn V μπορούν να δημιουργηθούν εύκολα σε αυτό το σημείο είτε μετατρέποντας τη στοίβα εκτόξευσης Shuttle μέσω της εξάλειψης του τροχίου και της αντικατάστασής του με ένα ανώτερο στάδιο LOx / H2, ή τη δημιουργία νέων, συστημάτων ενίσχυσης με όλα τα υγρά προωστικά. Η Mars Society παρουσίασε πρόσφατα σχέδια από μια μεγάλη εταιρεία αεροδιαστημικής για να εξελίξει την υπάρχουσα σειρά ενισχυτών μεσαίου ανελκυστήρα για να δημιουργήσει μια οικογένεια αρθρωτών ενισχυτών βαρέων ανελκυστήρων με ωφέλιμα φορτία που κυμαίνονται από τέταρτο, μισό και πλήρεις δυνατότητες Saturn V. Με βάση την εμπειρία αυτής της εταιρείας με προηγούμενες επιτυχημένες εκδόσεις οχημάτων εκτόξευσης, ολόκληρο το πρόγραμμα ανάπτυξης για τη δημιουργία ολόκληρης της οικογένειας ενισχυτών θα μπορούσε να επιτευχθεί σε πέντε χρόνια με κόστος ανάπτυξης περίπου 4 δισεκατομμύρια δολάρια. Το επαναλαμβανόμενο κόστος εκκίνησης για το σχεδιασμό συστήματος κατηγορίας Saturn V ήταν 300 εκατομμύρια $ ανά εκκίνηση, ή λιγότερο από 1000 $ / lb για παράδοση ωφέλιμου φορτίου στο LEO. Οι μέθοδοι δημιουργίας τέτοιων ενισχυτικών οικογενειών είναι προφανείς στους έμπειρους μηχανικούς εκτόξευσης οχημάτων, και δεν έχουμε καμία αμφιβολία ότι οι ανταγωνιστές αυτής της εταιρείας έχουν σχέδια για τη δημιουργία παρόμοιων συσκευών υλικού με συγκρίσιμο κόστος και χρονοδιαγράμματα ανάπτυξης.
Οι ισχυρισμοί ορισμένων ειδικών που αντιτίθενται σε οποιαδήποτε πρωτοβουλία εξερεύνησης ότι ένας νέος ενισχυτής βαρέων ανελκυστήρων θα κόστιζε δεκάδες δισεκατομμύρια για να αναπτυχθεί, έτσι μπορεί εύκολα να αποδειχθεί ότι δεν έχει καμία βάση στην πραγματικότητα. Τέτοια βαρέα ανυψωτικά οχήματα θα έχουν επίσης πολλές εφαρμογές εκτός του προγράμματος ανθρώπινης εξερεύνησης.
ISRU
Τόσο οι σεληνιακές βάσεις όσο και οι αποστολές του Άρη επωφελούνται έντονα από τη χρήση τεχνικών in-situ χρησιμοποίησης πόρων (ISRU) για την παραγωγή προωθητικών επιστροφής, ανθρώπινων αναλωσίμων και καυσίμων οχημάτων και οξυγόνου για χρήση σε εκτεταμένες αποστολές σε πλανητική επιφάνεια. Η μαζική εξοικονόμηση αποστολών είτε για σεληνιακές βάσεις είτε για αποστολές Άρη που προκύπτουν από το ISRU έχει αποδειχθεί σε πολλές μελέτες και υπερβαίνει σημαντικά εκείνη που προσφέρει προηγμένες ιδέες προώθησης με πολύ υψηλότερο κόστος ανάπτυξης και επαναλαμβανόμενου συστήματος.
Η αποτελεσματική ISRU απαιτεί τόσο συστήματα χημικής επεξεργασίας όσο και αξιόπιστες πηγές ενέργειας, για τα οποία τα διαστημικά πυρηνικά συστήματα προσφέρουν τη μεγαλύτερη υπόσχεση. Επομένως, επαινέζουμε τη διοίκηση για το έργο Prometheus για τη δημιουργία τέτοιων διαστημικών πυρηνικών συστημάτων. Ωστόσο, σημειώνουμε ότι μέχρι τώρα, οι μοναδικές εφαρμογές που εξετάστηκαν από τη NASA για τα διαστημικά πυρηνικά συστήματα ενέργειας ήταν η ισχύς διαστημικού σκάφους και η πυρηνική ηλεκτρική πρόωση (NEP). Χωρίς να απορρίψουμε τη σημαντική αξία της NEP για ρομποτικές αποστολές εξωτερικού ηλιακού συστήματος και άλλες αποστολές που περιλαμβάνουν μεγάλες αλλαγές ταχύτητας που έχουν πραγματοποιηθεί σε εκτεταμένα χρονικά διαστήματα, σημειώνουμε ότι το μέγεθος των μονάδων NEP που απαιτούνται για την παροχή πρόωσης για αποστολές ανθρώπινης εξερεύνησης είναι της τάξης των 10.000 kilowatt. Αντίθετα, όταν χρησιμοποιείται για την παραγωγή χημικών προωθητικών σε πλανητικές επιφάνειες, το απαιτούμενο μέγεθος αντιδραστήρα για την υποστήριξη της ανθρώπινης εξερεύνησης μειώνεται σε περίπου 100 κιλοβάτ. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας πολύ μικρότερος αντιδραστήρας τοποθετημένος σε πλανητική επιφάνεια που προωθεί το προωθητικό μπορεί να εκπέμπει ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα πριν από την πτήση, να την αποθηκεύσει ως χημικό προωθητικό, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να απελευθερώσει την ενέργεια όσο πιο γρήγορα χρειάζεται σε συνθήκες πτήσης. Οι αποστολές μάζας αποστολής που επιτυγχάνονται με τέτοιες επιλογές χημικής πρόωσης που υποστηρίζονται από ISRU είναι μεγαλύτερες από εκείνες που προσφέρει η NEP, ενώ για αποστολές εσωτερικού ηλιακού συστήματος, οι χρόνοι πτήσης είναι μικρότεροι (δύο παραγγελίες μεγέθους μικρότερες για εφαρμογές σεληνιακού). Επιπλέον, τα χημικά συστήματα που υποστηρίζονται από το ISRU μπορούν να χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για την τροχιακή μεταφορά, αλλά και για την πλανητική ανάβαση.
Έτσι, ενώ η διαστημική πυρηνική ενέργεια επιτρέπει την ISRU, η ISRU μειώνει σημαντικά το κόστος και αυξάνει την αξία της διαστημικής πυρηνικής ενέργειας για την υποστήριξη της ανθρώπινης εξερεύνησης. Οι δύο τεχνολογίες θα πρέπει συνεπώς να επιδιωχθούν παράλληλα, και να εφαρμοστεί ένα κατάλληλο κλάσμα του προϋπολογισμού Prometheus για τη μεταφορά εφαρμογών ISRU διαστημικής πυρηνικής ενέργειας σε κατάσταση πτήσης, και για την υποστήριξη ρομποτικών αποστολών που επιδεικνύουν τέτοια τεχνολογία στη Σελήνη και τον Άρη.
Επιπλέον, οι απαιτήσεις πρέπει να εγγραφούν στο πρόγραμμα Prometheus για να διασφαλιστεί ότι τα συστήματα ισχύος που αναπτύσσονται είναι συμβατά για λειτουργία στην επιφάνεια της Σελήνης και του Άρη, καθώς η χρήση τους στην πλανητική επιφάνεια για την παραγωγή προωθητικών και αναλωσίμων αντιπροσωπεύει μακράν την πιο συμφέρουσα μέθοδο απασχολούν τους για να υποστηρίξουν την βραχυπρόθεσμη εξερεύνηση του ανθρώπινου διαστήματος και η δύναμή τους απαιτείται στην επιφάνεια για να υποστηρίξει τις βασικές λειτουργίες σε κάθε περίπτωση.
Τόσο η τεχνολογία ISRU όσο και η ανάπτυξη ενισχυτών ανύψωσης θα πρέπει επομένως να αποτελούν κεντρικές προτεραιότητες της προσπάθειας Code T για την άμεση περίοδο.
Άλλα συστήματα θα πρέπει να αναπτυχθούν με παρόμοια μέριμνα για τη μέγιστη ομοιότητα του υλικού και της τεχνολογίας σε εφαρμογές σεληνιακής και Mars αποστολής.
Πολιτικές επιπτώσεις
Το τρένο των εκδηλώσεων που τέθηκε σε κίνηση από τη νέα διαστημική πολιτική θα δημιουργήσει ένα σημείο απόφασης γύρω στο 2009 που θα προσφέρει τρεις εναλλακτικές λύσεις για μελλοντική δράση. Αυτά είναι;
1. Η διοίκηση του 2009 θα μπορούσε να επιλέξει να ακυρώσει εντελώς το πρόγραμμα Moon / Mars και απλώς να χρησιμοποιήσει το Crew Exploration Vehicle (CEV) ως κάψουλα που ξεκίνησε πάνω από τα αναλώσιμα ως τρόπο να συνεχίσει να επισκέπτεται το ISS. Αυτό θα οδηγούσε σε ένα εκτεταμένο πρόγραμμα ISS τύπου Mir, το οποίο θα διεξάγεται με χαμηλότερο κόστος από το δυνατόν με τη χρήση εκτοξεύσεων Shuttle, αλλά χωρίς διακριτό σκοπό. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα τη στασιμότητα στο διάστημα για όσο μεγάλο χρονικό διάστημα επικρατούσε μια τέτοια απόφαση μέσω προγραμματισμού και πιθανή οπισθοδρόμηση σε βαριά ανελκυστήρα, ISRU και άλλα προγράμματα απαραίτητα για την ανθρώπινη εξερεύνηση.
2. Η διοίκηση του 2009 θα μπορούσε να αποφασίσει να προχωρήσει σύμφωνα με την ιδέα της οικοδόμησης μιας σεληνιακής βάσης, από το 2020, χωρίς να ανησυχεί για την αποστολή του Άρη, εκτός από το να ισχυριστεί ότι η σεληνιακή εμπειρία θα είναι αναμφίβολα χρήσιμη αργότερα όταν άλλοι σκέφτονται να πάνε στον Άρη. Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη κυρίως ασυμβίβαστου υλικού σεληνιακού προγράμματος (εκτός από τον ενισχυτή), καθιστώντας απαραίτητο να αρχίσει να αναπτύσσεται ένα ολόκληρο νέο σύνολο υλικού γύρω στο 2030, ή πιθανώς το 2040, δεδομένης της δημοσιονομικής εμπλοκής που θα δημιουργούσε ένα αυτόνομο σεληνιακό πρόγραμμα, καθιστώντας πιθανό ότι η πρώτη προσγείωση του Άρη δεν θα συνέβαινε πριν από τα μέσα του 21ου αιώνα. Εναλλακτικά, δεδομένου του περιορισμένου ενδιαφέροντος που παρέχεται από επαναλαμβανόμενες σεληνιακές αποστολές, το πρόγραμμα θα μπορούσε απλώς να λήξει.
3. Η διοίκηση του 2009 θα μπορούσε να αποφασίσει να ξεκινήσει ένα πρόγραμμα ανθρώπων στον Άρη, με στόχο να φτάσει στον Άρη εντός δέκα ετών, με αποστολές στη Σελήνη χρησιμοποιώντας ένα τροποποιημένο υποσύνολο του υλικού πτήσης του Άρη που ξεκινά γύρω από το έτος του προγράμματος 7. Επειδή μόνο ένα σύνολο υλικού θα πρέπει να αναπτυχθεί αντί για δύο, και επειδή στο κόστος της αεροδιαστημικής ισούται με τους ανθρώπους με το χρόνο, αυτό αντιπροσωπεύει μια πολύ χαμηλότερη προσέγγιση κόστους για την επίτευξη των στόχων που καθορίζονται στη νέα διαστημική πολιτική από την εναλλακτική (β). Επιπλέον, είναι η μόνη προσέγγιση που θα οδηγήσει τους ανθρώπους εξερευνητές να περπατούν στον Άρη εντός της εργασιακής ζωής όλων των ενηλίκων σήμερα.
Είναι επομένως επιτακτική ανάγκη ο καθένας που θέλει να δει την ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη να γίνει πραγματικότητα να κάνει ό, τι μπορεί για να αγωνιστεί για την τολμηρή πορεία που αντιπροσωπεύεται από την επιλογή Γ. Στα εργαστήρια και τους μηχανικούς οργανισμούς, στον τύπο, στην τάξη και στην αίθουσα επιτροπών, στην Αρκτική και στην έρημο, στις αίθουσες συνεδρίων και σε κάθε χώρο κοινής γνώμης, από βιβλία και τεχνικές εργασίες έως ομάδες συζήτησης στο Διαδίκτυο και ραδιόφωνο ομιλίας αργά το βράδυ, ο καθένας θα πρέπει να παίξει τον ρόλο του.
Μια πόρτα έχει ανοίξει και μια μάχη ιδεών που θα καθορίσει το σχήμα του ανθρώπινου μέλλοντος για πολλά χρόνια θα έχει πλέον ενωθεί. Το πού θα οδηγήσει εξαρτάται από εμάς. Τα αμφιλεγόμενα οράματα που πριν από δύο εβδομάδες ήταν απλές υποθετικές συζητήσεις μεταξύ των διαστημικών ακτιβιστών έχουν πλέον εισέλθει στο κέντρο της πολιτικής συζήτησης. Χαιρετίζουμε την πρόκληση. Επειδή ο λόγος είναι μάρτυρας μας και το θάρρος είναι ο οδηγός μας, θα επικρατήσουμε.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Mars Society
