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

Publicité

Nous sommes en 2015, et l'espace est à nouveau frais.

SpaceX a rajeuni l'intérêt du public pour l'espace et prépare déjà une mission sur Mars. Forbes fait des profils sur startups minières d'astéroïdes. Une coalition d'entreprises privées est construire un spatioport au Nouveau-Mexique. C'est la période la plus excitante pour l'exploration spatiale depuis la dernière mission lunaire en 1972.

Au cours de cette mission, l'astronaute Eugene Cernan a mis fin au dernier moonwalk de l'humanité avec ces mots :

« Alors que je fais les derniers pas de l'homme depuis la surface […] Je voudrais juste énumérer ce que je crois que l'histoire enregistrera: que le défi de l'Amérique d'aujourd'hui a forgé le destin de l'homme de demain. Et, alors que nous quittons la Lune à Taurus Littrow, nous partons comme nous venons et, si Dieu le veut, comme nous reviendrons, avec paix et espoir pour toute l'humanité. Bon courage à l'équipage d'Apollo 17.

Au cours des 43 années écoulées depuis qu'il a prononcé ces mots, beaucoup de choses se sont passées. 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 l'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 révolutionnaire. La première fusée à atteindre l'orbite terrestre basse l'a fait en 1961. La première sonde martienne « réussie » touchera dix ans plus tard, en 1971. La première station spatiale a été mise en place en 1971. Le manque d'innovation a étouffé l'intérêt du public pour l'espace et a tué 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 le temps.

Destination: Stagnation

Il n'y a aucun moyen de raconter cette histoire sans donner un rôle principal 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. Alors que la guerre froide refluait au début des années 70, il est devenu clair que les craintes d'une supériorité technologique communiste avaient été exagérées. Le récit de la course à l'espace s'est effondré, tout comme le soutien du public au coûteux programme Apollo. Alors que la guerre du 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 envoyé un mémo demandant que le programme Apollo ait une longueur finie et un point final bien défini.

« […] que la réalisation du premier alunissage 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 quel que soit le nom choisi, aura un tout définissable [sic] et peut être planifié et défendu en tant qu'unité. Cela évitera que le programme Apollo ne traîne vers une terminaison mal définie. .”

On supposait que le programme Apollo serait suivi d'un voyage vers Mars ou d'une base lunaire à long terme. Au lieu de cela, après les réductions de financement, il a été décidé de passer à l'exploration spatiale orbitale, y compris la construction d'une grande station spatiale. De nombreux observateurs ont rejeté la responsabilité de la stagnation actuelle de l'espace aux pieds de régulateurs à courte vue et à la dérive. C'est un récit que je voudrais remettre en question.

Alors que la réduction du budget de la NASA a été un facteur du déclin de l'exploration spatiale américaine, c'est loin d'être tout. Une grande partie du blâme incombe à la NASA elle-même. Il a perdu sa concentration et s'est retrouvé impliqué dans des impasses technologiques coûteuses.

Considérez ceci: depuis l'ère Apollo, le budget de la NASA a diminué 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 la Saturn V, chaque lancement de lune a coûté à peine 375 millions de dollars en 1970 (environ 2,5 milliards de dollars en dollars de 2015). Le budget moderne de la NASA d'environ 15 milliards de dollars est suffisant pour soutenir les missions régulières de la lune, si c'était une priorité.

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

Si une mission lunaire ne vous passionne pas, qu'en est-il Mars Direct? L'architecture de base méticuleusement budgétée pour une mission habitée vers Mars et retour coûterait environ $50 milliards. Si la NASA a consacré cinq ans à la perspective, c'est loin d'être hors de portée.

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

Gares et Navettes

Parlons de l'ISS.

L'ISS a été subventionné en l'étendant à de nombreux pays, qui bénéficieraient tous des relations publiques et des recherches qu'il engendrait. Les ventilation des coûts sont éclairants.

Les États-Unis ont dépensé 72,4 milliards de dollars pour construire ses parties de la station, et 50,4 milliards de plus pour la mettre en orbite, pour une dépense totale de 120,8 milliards de dollars. Les investissements de la Russie, du Japon, de l'UE et du Canada totalisent à peine 24 milliards de dollars. Tant pis pour « répartir les coûts »

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

L'ISS est un changement radical par rapport aux anciennes stations spatiales. Il est construit à partir de modules plus petits dans une configuration plus complexe que les stations « single room » précédentes. C'est une technologie intéressante, mais chère.

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

Considérez 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 le coût du déplacement des personnes et des marchandises vers l'orbite terrestre basse.

Les avions spatiaux ont été un échec colossal en termes de réduction des coûts de lancement – ​​la masse et la complexité ajoutées font plus que supprimer les avantages de la réutilisation. Les véhicules jetables à l'ancienne comme le russe Proton coûtent environ 2 300 $ par livre de cargaison. La navette coûte environ 8 000 $ la livre, soit plus du triple des coûts.

Pire, le bouclier thermique complexe et le besoin de boosters secondaires rendaient la navette dangereuse en tant que véhicule spatial. Sur les cinq navettes, deux ont explosé et 1,5% des missions s'est soldée par des décès.

L'échec de la navette en tant que mesure d'économie a dû être clair dès le début du processus de conception, mais la NASA a continué, exécutant le programme de navette de 1981 à 2011. C'est trois décennies de gaspillage horrible. Le coût du programme de navette 209 milliards de dollars. L'argent économisé juste en utilisant des véhicules que nous avions déjà serait plus de 100 milliards de dollars à l'heure actuelle. Cela suffit pour aller sur Mars et revenir deux fois, poser des bottes au sol 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, le chef de la NASA Michael Griffin a dit USA Today

« Il est maintenant communément admis que ce n'était pas la bonne voie […] Nous essayons maintenant de changer de voie tout en faisant le moins de dégâts possible. »

Qu'est-ce qui aurait été possible sans le programme de navette ?

Considérez 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 1000 $ la livre – huit fois moins que la navette et moins de la moitié du coût de l'ancien Proton. Il s'agit d'un véhicule qui n'est en développement que depuis quelques années et qui a été créé avec une infime fraction du budget de la NASA. La prochaine itération, le Dragon V2, qui sera réutilisable, devrait faire baisser le prix beaucoup plus (peut-être jusqu'à moins de 500 $ la livre).

Le Dragon V2 utilisera une capsule de rentrée en forme de goutte de gomme simple et robuste du type utilisé par tout, du programme Gemini au Soyouz. L'innovation est l'utilisation de petites fusées pour permettre à la capsule d'effectuer un atterrissage contrôlé au lieu d'un amerrissage, une caractéristique qu'ils ont lancée avec le prototype « sauterelle ». C'est beaucoup plus simple que d'essayer de construire un avion spatial, et probablement beaucoup moins cher.

Le thème commun ici pourrait être appelé « faux progrès ». La NASA a gaspillé une somme d'argent étonnante en poursuivant des "avancées" techniques qui n'étaient 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 correctrice des pressions du marché. Les forces du marché ont tendance à éliminer ce type de gaspillage, car les concurrents dotés d'une technologie meilleure et moins chère l'emportent. Dans un marché de l'exploration spatiale en plein essor, les avions spatiaux resteraient une note oubliée, le Garçon virtuel Nintendo 4 produits Nintendo en avance sur leur tempsNintendo a toujours été une entreprise innovante, mais même leurs produits les moins connus étaient en avance sur leur temps. Lire la suite de lanceurs.

La NASA est également vulnérable aux pressions politiques de type myope. Avions spatiaux voir comme l'avenir si vous êtes un politicien qui n'a jamais suivi de cours d'ingénierie. Peut-être qu'ils peuvent imaginer leurs petits-enfants monter à bord d'un dans un aéroport un jour, alors ils repoussent le programme sur les plaintes des ingénieurs. Construire une station spatiale en coopération avec quatre autres nations semble être une excellente idée, à condition que vous soyez un politicien plus intéressé par les gros titres 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 le Space Opera ?

Les gens réagissent avec émotion aux critiques de la NASA. Permettez-moi de préciser que cette critique ne vient pas d'une haine de l'exploration spatiale. Je ne suis pas contrarié par le fardeau fiscal imposé par la NASA, qui est minime. Je suis contrarié que nous n'ayons pas autant d'exploration spatiale que nous pourrions l'être pour l'argent que nous dépensons. Quelques belles et des trucs fascinants Découvrez l'exploration spatiale en 3D sur les visualisations de la NASAÊtes-vous un autre explorateur de l'espace? Si vous aviez l'occasion de découvrir ce que c'est que d'être un astronaute, ou même l'un des nombreux membres de l'équipe d'assistance technique qui soutiennent l'exploration spatiale, voudriez-vous... Lire la suite est sorti des programmes ISS et navette. C'est juste triste de penser à ce qui aurait pu être.

La récente explosion du progrès spatial vient non pas de la NASA, mais d'une poignée de petites entreprises privées avec un fort motif de profit pour réduire les coûts et un dévouement idéologique à la cause de l'espace abordable exploration.

SpaceX dépouillé de tout le faste des relations publiques Est excitant Elon Musk contre Richard Branson: la course à l'Internet par satellite bon marchéPlus de quatre milliards de personnes n'ont pas accès à Internet. Comment réparons-nous cela? La réponse est au-dessus de nos têtes... Lire la suite . Son fondateur et propriétaire, Elon Musk, le considère comme un effort héroïque pour protéger l'humanité contre l'extinction.

"C'est drôle, tout le monde n'aime pas l'humanité. Que ce soit explicitement ou implicitement, certaines personnes semblent penser que les humains sont un fléau à la surface de la Terre. Ils disent des choses comme: « La nature est si merveilleuse; les choses sont toujours mieux à la campagne où il n'y a personne 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 nous assurer qu'elle continue dans le futur. »

Musk n'est que le plus récent porteur de cette philosophie de l'exploration spatiale. Les scientifiques considèrent l'exploration spatiale comme un impératif moral depuis des centaines d'années. En 1610, Kepler écrivit à Galilée au sujet de 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'auront 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 entreprises spatiales privées repoussent les limites du possible. Intérêt du public pour l'espace existe clairement Pouvons-nous contribuer à l'exploration spatiale? Ces 7 outils en ligne disent que nous pouvonsEt l'homme sur le trottoir? Le lycéen en classe de sciences? La mère qui rêvait autrefois de s'équiper pour un vol spatial? Les rêves le resteront-ils, ou peuvent-ils contribuer à... Lire la suite , et comme le boom le prouve, l'argent aussi. Ce qu'il faut, c'est la volonté politique et institutionnelle de prendre de gros risques sans perdre de vue l'aspect pratique. Il s'agira d'abandonner certains 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 nouveau boom spatial s'éteindre, nous nous retrouverons dans des décennies de science retardée, de projets vaniteux, d'argent gaspillé et d'ambitions gaspillées.

Je ne peux rien imaginer de plus déprimant.

Crédits image: Endeavour de la navette spatiale de la NASA, par Andrew Adams, Schéma de la navette spatiale soviétique, Steve Jurvetson, CATS installé sur l'ISS, par GSFC, Côte Est des États-Unis la nuit depuis l'ISS, Observatoire de la Terre de la NASA, L'ombre de la lune par James Jordan, Panorama du cratère est d'Apollo 11 par GSFC, Dragon Rouge par SpaceX, Dragon SpaceX par Kevin Gill