Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Private virksomheder lancerer et nyt rumkapløb - her er hvad de kan forvente

Kredit:Pixabay, CC BY-SA

Rumkapløbet mellem USA og Rusland startede med et bip fra Sputnik-satellitten for præcis 60 år siden (4. oktober, 1957) og endte med et håndtryk i rummet kun 18 år senere. Håndtrykket blev starten på mange årtiers internationalt samarbejde i rummet. Men i løbet af det sidste årti er der sket en stor forandring.

Rummiljøet er ikke længere alene forbeholdt offentlige myndigheder. Private virksomheder er gået ind i efterforskningsområdet og driver sektoren fremad mere energisk og hurtigere, end det ville være tilfældet, hvis det overlades til regeringer alene.

Det kunne argumenteres for, at et nyt rumkapløb er begyndt, hvor private virksomheder konkurrerer mod hinanden og mod statslige organisationer. Men denne gang er det drevet af en konkurrence om kunderne frem for trangen til at vise dominans ved at være først til at nå et bestemt mål. Så hvem er hovedspillerne, og hvordan vil de ændre videnskaben, teknologi og politik for udforskning af rummet?

Sæt udtrykket "privat rumudforskning" ind i en søgemaskine, og et væld af links dukker op. Flere har titler som:"Seks private virksomheder, der kunne sende mennesker ud i rummet", "Verdens top 10 mest innovative virksomheder i rummet" eller "10 store spillere i den private sektors rumkapløb". Det, der umiddelbart er tydeligt, er, at praktisk talt alle disse virksomheder er baseret i USA.

Der er stor forskel på at bygge og opsende satellitter i lav kredsløb om jorden til telekommunikation og at sende mandskab og last til den internationale rumstation (ISS) og videre. Private virksomheder i flere nationer har været engageret i satellitmarkedet i mange år. Deres bidrag til udviklingen af ​​ikke-statslig rumudforskning har været med til at lægge sporet for iværksættere med visionen og ressourcerne til at udvikle deres egne veje til rummet.

I dag, flere virksomheder i USA kigger meget specifikt på menneskelig rumfart. De tre, der måske er længst nede ad vejen, er SpaceX, Blue Origin og Virgin Galactic. Hovedmålene for alle tre virksomheder er at reducere omkostningerne ved adgang til rummet – hovedsageligt gennem genbrug af løfteraketter og rumfartøjer – at gøre rummet tilgængeligt for folk, der ikke er specialuddannede astronauter. En ting, disse virksomheder har til fælles, er deres topchefers private passion.

SpaceX blev grundlagt i 2002 af Elon Musk, en karismatisk iværksætter, ingeniør, opfinder og investor. Ambitionen med SpaceX er "at revolutionere rumteknologi, med det ultimative mål at gøre det muligt for mennesker at leve på andre planeter." Til dette formål virksomheden har specialiseret sig i design, fremstilling og opsendelse af raketter, levere direkte konkurrence til United Launch Alliance (mellem Boeing og Lockheed Martin), der havde været den valgte kontraktindehaver for opsendelse af raketopsendelser fra NASA og Department of Defense.

Dens succes har været spektakulær. Efter at have udviklet Falcon 9 løfteraket og Dragon-rumfartøjet, det blev det første kommercielle selskab, der lagde et rumfartøj til kaj ved ISS i 2012. Firmaet har nu en regelmæssig drift der, transporterer last. Men indtil videre, ingen astronauter. Imidlertid, Falcon Heavy kan sammenlignes med Saturn 5-raketten, der lancerede Apollo-astronauterne, og SpaceX har designet sit køretøj med henblik på at sende astronauter til månen i 2018, og til Mars allerede i 2023.

SpaceX Crew Dragon lægger til kaj med den internationale rumstation. Kredit:SpaceX

Den 29. september Musk raffinerede sine planer, annoncerer BFR-projektet (som jeg kan lide at lade som om står for Big F**king Rocket). Dette ville erstatte Falcon and Dragon-rumfartøjet - og ville ikke kun transportere last og opdagelsesrejsende til månen og Mars, men kunne også reducere rejsetiden mellem byer på Jorden. Musk beregner, at det kan tage så lidt som 29 minutter at flyve fra London til New York.

Om det lykkes selskabet at sende astronauter til månen i 2018, er uvist. På den ene eller anden måde, Der kunne ske meget dengang – 2018 er også året, hvor Blue Origin, grundlagt i 2000 af Jeff Bezos, teknologi- og detailiværksætteren bag Amazon, har til formål at sende mennesker ud i rummet. Men dens ambition er anderledes end SpaceX's. Blue Origin fokuserer på at opnå kommercielt tilgængelige, suborbital menneskelig rumflyvning – rettet mod rumturismeindustrien. Virksomheden har udviklet en vertikal løfteraket (New Shepard, efter den første amerikanske astronaut i rummet, Alan Shepard), der kan nå de 100 km højde, der bruges til at definere, hvor "rummet" begynder. Raketten falder derefter tilbage til Jorden, med motorerne i gang mod slutningen af ​​nedstigningen, lader rumfartøjet lande lodret. Testflyvninger uden passagerer har givet succesfulde demonstrationer af teknologien. Turen til rummet og tilbage vil tage omkring 10 minutter.

Men Blue Origin har fået en vis konkurrence fra Virgin Galactic, som beskriver sig selv som "verdens første kommercielle rumlinje". Grundlagt i 2004 af Richard Branson, også en teknologi- og detailiværksætter, det planlægger at transportere seks passagerer ad gangen ind i det suborbitale rum og give dem omkring seks minutters vægtløshed i løbet af en to en halv times flyvning.

Teknologien adskiller sig fra SpaceX og Blue Origin ved, at opsendelsen i rummet ikke er fra jorden, men fra et jetfly. Dette moderskib flyver til en højde på omkring 18 km (omkring dobbelt så højt som almindelige fly) og frigiver en mindre, raketdrevet rumfartøj (SpaceShip Two), som er drevet til en højde på omkring 100 km. Programmet er blevet forsinket af tekniske vanskeligheder - og derefter af det tragiske tab af piloten Mike Alsbury, da SpaceShip Two eksploderede i luften under en testflyvning i 2014. Der er endnu ikke fastsat nogen dato for, hvornår de første passagerer skal flyve.

Der er også Google Lunar XPrize-konkurrencen, annonceret i 2007, med slogan:"Velkommen til det nye rumkapløb". Formålet med prisen er at lancere en robotmission til månen, placer en lander på overfladen og kør 50 meter, tilbagesendelse af billeder og video i høj kvalitet. Konkurrencen er stadig i gang. Fem privatfinansierede hold skal sende deres rumfartøj til månen inden udgangen af ​​2017.

Stærke internationale bånd

Ændringerne finder sted på baggrund af gennemprøvet internationalt samarbejde i rummet, som tog fart for alvor i slutningen af ​​rumkapløbet. Igennem 1980'erne og 1990'erne, USA's og Ruslands rumprogrammer komplementerede hinanden smukt - dog måske ikke med vilje. Efter Apollons ophør i 1975, det amerikanske rumprogram fokuserede sin indsats på robotudforskning af solsystemet.

Voyager-sonderne gav os fantastiske billeder af Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Mariner- og Viking-missionerne til Mars førte til Pathfinder, Ånd, Mulighed og nysgerrighed. Messenger kredsede om Merkur og Magellan kredsede om Venus. Da New Horizons lancerede til Pluto i 2006, det var en mission at besøge den sidste planet, der var uudforsket i solsystemet.

Rusland, på den anden side, forfulgte målet om menneskelig rumflyvning, med dens utroligt succesrige Mir-kredsløbsstation og dens program for flyvninger til at overføre kosmonauter og last frem og tilbage til Mir. Menneskelig rumflyvning i USA genoplivede med rumfærgen og dens mission om at bygge og besætte den internationale rumstation (ISS). Listen over nationer, der bidrager til ISS, fortsætter med at vokse. Shuttle-programmet sluttede i 2011 og, siden sin efterfølger Orion (bygget i samarbejde med European Space Agency, ESA) ikke forventes at træde i brug før mindst 2023, det internationale samfund har været afhængig af Rusland for at holde ISS drevet og beboet.

I dag, samt USA og Rusland, der er stærke, pulserende og succesrige rumprogrammer i Europa, Japan, Indien og Kina. Den Europæiske Rumorganisation blev etableret kun to måneder før det historiske håndtryk i 1975, efter mange års uafhængig luftfartsteknisk forskning fra individuelle nationer. Tilsvarende kineserne, Japanske og indiske rumorganisationer kan spore deres arv tilbage til 1960'erne. En række mindre lande inklusive De Forenede Arabiske Emirater har også ambitiøse planer.

Disse lande konkurrerer naturligvis også mod hinanden. Der har været udbredte spekulationer om, at Kinas indtog på området var tilstrækkeligt til at indføre et nyt imperativ til det amerikanske rumprogram. Kina har et veludviklet rumprogram og arbejder i øjeblikket på at have en rumstation i kredsløb om Jorden inden omkring 2020. En prototype, Tiangong-2, har været i rummet i næsten et år, og var besat af to astronauter (eller "taikonauter") i en måned.

Kina har også haft tre vellykkede missioner til månen. Og dens næste mission, Chang'e 5, forventes lanceret i slutningen af ​​2017, er designet til at bringe prøver fra månen tilbage til Jorden. Kina har også en erklæret hensigt om at lande taikonauter på månen inden 2025 - den samme tidsramme, som USA vil teste sit nye Orion-rumfartøj i kredsløb om månen.

Men selvom der er et element af konkurrence, de seneste årtiers succes viser bestemt, at det er muligt at samarbejde i rummet, selv når spændingerne stiger på jorden. Ja, rumudforskning kan endda fungere som en bufferzone fra international politik, hvilket helt sikkert er noget værd at have. Det bliver interessant at se, hvordan en bredere rolle i rumudforskning for private virksomheder vil påvirke sådanne internationale samarbejder, især da så meget af indsatsen er baseret i USA.

Sund konkurrence eller farligt spil?

En fordel ved den private sektors indtog i rumudforskning har været anerkendelse af de højteknologiske virksomheder, der bidrager til væksten i økonomien, som værdifulde mål for investeringer. Ja, en nylig præsentation i en international investeringsbank - under overskriften "Rum; den næste investeringsgrænse" - erklærede, at "investeringsinteresse har hjulpet med at reducere lanceringsomkostninger og anspore innovation på tværs af relaterede industrier, åbner et nyt kapitel i rumøkonomiens historie".

Et af de sidste engagementer i Barack Obamas præsidentskab var at lede Whitehouse Frontiers Conference, hvor udforskning af rummet blev diskuteret lige så meget inden for rammerne af amerikansk industri som i drevet til at udforske nye verdener. Bidragydere til konferencen var blandt andet NASA – men overvejende var talerne fra private teknologi- og investeringsselskaber.

Pluto set af New Horizons. Kredit:NASA

Måske er det kynisk at sige – men når først investeringerne begynder at flyde, advokater vil ikke være langt bagefter. Og det er et andet aspekt af eksplosionen af ​​interesse for rumhandel og turisme. love, vedtægter og andre bestemmelser er nødvendige for at regulere rumforskningens internationale karakter. I øjeblikket, de Forenede Nationer, gennem dets kontor for ydre rumanliggender, er ansvarlig for at fremme internationalt samarbejde om fredelig udnyttelse af det ydre rum. Det fører også tilsyn med driften af ​​traktaten om det ydre rum, som giver en ramme for styring af rum og aktiviteter, der måtte finde sted. Mens den åbenlyse mangel på "rumpoliti" betyder, at det ikke praktisk talt kan håndhæves, den er faktisk aldrig blevet overtrådt.

Operationen er designet på linje med de internationale traktater, der fører tilsyn med maritime aktiviteter og udforskningen af ​​Antarktis. Dette er det tætteste, der er på international lovgivning, og siden de trådte i kraft i 1967 med de tre konstituerende underskrivere af USA, Det Forenede Kongerige og (det daværende) USSR, traktaten er underskrevet af 106 lande (inklusive Kina og Nordkorea). Det er nødvendigt at have sådanne kontroller, fordi selv om de risici, der omgiver rumudforskning, er høje, potentielle belønninger er endnu højere.

Hvis vi ser på, hvordan mere konventionelle virksomheder fungerer, såsom supermarkeder, konkurrence presser priserne ned, og der er ringe grund til at tro, at konkurrencen mellem rumvirksomheder ville følge en anden model. I så fald der kan tages større risici for at øge rentabiliteten. Der er ingen beviser for dette indtil videre - men efterhånden som feltet udvikler sig, og yderligere private virksomheder bevæger sig ind i rumudforskning - vil der være større sandsynlighed for ulykke eller nødsituation.

Traktaten siger, at en stat, der opsender en sonde eller satellit, er forpligtet til at betale erstatning for skader, når der sker ulykker. Imidlertid, omkostningerne ved rumforskning er astronomiske og lammende for fattigere lande, gør dem i stigende grad afhængige af kommercielle løfteraketter. Men hvis en privat virksomhed opsender et objekt, der efterfølgende forårsager skade i rummet, den kæmpende økonomi bliver nødt til at hente regningen. Traktaten skal derfor muligvis opdateres for at gøre private virksomheder mere ansvarlige. Der er også alvorlige problemer omkring astronauters sikkerhed, som har den juridiske ret til en sikker tilværelse, når de er i det ydre rum. Men selv advokater er ikke sikre på, om loven omfatter – eller bør – også private astronauter.

Ser på fremtiden, der vil være behov for en udvidet version af en civil luftfartsmyndighed, dirigere og kontrollere ruter, opsendelser og landinger på Jorden, og mellem og på planetariske legemer. Alle sikkerheds- og sikkerhedshensyn ved luft- og sørejser vil vedrøre rumfart på et stærkt forbedret niveau, fordi omkostningerne og risiciene er så meget højere. Der skal være faste og velforståede protokoller i tilfælde af at et rumfartøj styrter ned, eller to rumfartøjer, der støder sammen. For ikke at nævne piratkopiering eller muligheden for kapring. Alt dette lyder måske lidt dystert, tage stregen og begejstret fra udforskningen af ​​rummet, men det vil være en nødvendig udvikling, der åbner rumfartens æra for borgerne ud over dem med dybe lommer.

Det oprindelige rumkapløb var resultatet af ideer og færdigheder fra visionære teoretikeringeniører, herunder:Robert H Goddard, Wernher von Braun, Konstantin E. Tsiolkovsky... Er det for langt at tro, at det andet rumkapløb er drevet frem af en ny generation af iværksættere, inklusive Bezos, Branson og Musk? Hvis dette er situationen, så vil jeg håbe, at den vigtigste muliggørende faktor i jagten på rumbestræbelser ikke er besiddelse af rigdom, men den vision, opfindsomhed og et ønske om menneskets forbedring er de vigtigste drivkræfter.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler