Apa yang Baru Tentang Perlombaan Luar Angkasa Baru?

Iklan

Ini tahun 2015, dan ruang angkasa kembali sejuk.

SpaceX telah meremajakan minat publik di luar angkasa, dan sudah merencanakan misi Mars. Forbes sedang membuat profil di startup penambangan asteroid. Koalisi perusahaan swasta adalah membangun pelabuhan antariksa di Meksiko Baru. Ini adalah periode paling menarik untuk eksplorasi ruang angkasa sejak misi bulan terakhir pada tahun 1972.

Selama misi itu, astronot Eugene Cernan mengakhiri penjelajahan bulan terakhir umat manusia dengan kata-kata ini:

“Saat saya mengambil langkah terakhir manusia dari permukaan […] Saya hanya ingin membuat daftar apa yang saya yakini akan dicatat oleh sejarah: bahwa tantangan Amerika hari ini telah membentuk nasib manusia di masa depan. Dan, saat kami meninggalkan Bulan di Taurus Littrow, kami pergi saat kami datang dan, insya Allah, saat kami akan kembali, dengan kedamaian dan harapan bagi seluruh umat manusia. Semoga berhasil awak Apollo 17.”

Dalam 43 tahun sejak dia mengucapkan kata-kata itu, banyak yang telah terjadi. Uni Soviet jatuh. Teknologi komputer meledak. Concorde datang dan pergi. Tapi, kami tidak pernah kembali ke bulan. Faktanya, manusia belum pernah keluar dari Orbit Bumi Rendah sejak Apollo 17 kembali.

Kami telah mengirim beberapa probe, dan mendaratkan robot di Mars. Kami membangun pesawat ulang-alik dan ISS. Tak satu pun dari itu adalah terobosan. Roket pertama yang mencapai Orbit Bumi Rendah melakukannya pada tahun 1961. Penyelidikan Mars pertama yang "berhasil" akan mendarat satu dekade kemudian pada tahun 1971. Stasiun luar angkasa pertama dibangun pada tahun 1971. Kurangnya inovasi menahan minat publik terhadap ruang angkasa, dan membunuh opera ruang angkasa sebagai sebuah genre.

Apa yang salah? Apa yang terjadi dengan NASA? Dan apa yang berubah sekarang? Mari memutar jam kembali.

Tujuan: Stagnasi

Tidak ada cara untuk menceritakan kisah ini tanpa memberikan peran utama pada anggaran NASA (atau, lebih tepatnya, ketiadaan). Berikut grafik anggaran NASA sejak era Apollo.

Jelas, ada beberapa pengurangan. Ketika Perang Dingin surut pada awal 70-an, menjadi jelas bahwa ketakutan akan keunggulan teknologi Komunis telah dibesar-besarkan. Narasi perlombaan luar angkasa berantakan, dan begitu pula dukungan publik untuk program Apollo yang mahal. Dengan perang Vietnam yang sudah berjalan buruk, Nixon memilih untuk diam-diam membatalkan beberapa misi terakhir dan mengakhiri Apollo. Dalam beberapa hal, ini adalah rencananya sejak awal.

Pada tahun 1968, George Trimble, Wakil Direktur NASA's Manned Spacecraft Center (MSC) mengirim memo meminta agar program Apollo memiliki panjang yang terbatas, dan titik akhir yang terdefinisi dengan baik.

“[…] bahwa pencapaian pendaratan bulan pertama dan kembalinya kru dengan selamat didefinisikan sebagai akhir dari Program Apollo. Ini akan memberikan akhir yang tajam yang dapat dipahami semua orang dan akan menjadi program biaya minimum. Program Eksplorasi Bulan, atau nama apa pun yang dipilih, akan memiliki keseluruhan yang dapat ditentukan [sic] dan dapat direncanakan dan dipertahankan sebagai satu kesatuan. Ini akan menghindari Program Apollo menyeret ke penghentian yang tidak jelas.. .”

Diasumsikan bahwa program Apollo akan ditindaklanjuti dengan perjalanan ke Mars, atau pangkalan bulan jangka panjang. Sebagai gantinya, setelah pemotongan dana, keputusan dibuat untuk transisi ke eksplorasi ruang angkasa orbital, termasuk pembangunan stasiun ruang angkasa besar. Banyak pengamat menyalahkan stagnasi ruang saat ini di kaki regulator yang picik dan picik. Ini adalah narasi yang ingin saya tantang.

Sementara pengurangan anggaran NASA merupakan faktor dalam penurunan eksplorasi ruang angkasa Amerika, itu jauh dari keseluruhan cerita. Sebagian besar kesalahan terletak pada NASA sendiri. Ia kehilangan fokus dan terlibat dalam jalan buntu teknologi yang mahal.

Pertimbangkan ini: Sejak era Apollo, anggaran NASA telah turun sekitar 50% — tapi itu tidak mengejutkan.

Upaya R&D dasar pada roket menyerap banyak uang ekstra. Setelah itu R&D dilakukan untuk Saturn V, biaya peluncuran setiap bulan hanya $375 juta pada tahun 1970 (sekitar $2,5 miliar pada dolar 2015). Anggaran modern NASA sekitar $15 miliar cukup untuk mempertahankan misi bulan reguler, jika itu adalah prioritas.

Berlawanan dengan kepercayaan populer - faktor pembatasnya bukan finansial.

Jika misi bulan tidak menggairahkan Anda, bagaimana dengan Mars Langsung? Arsitektur tanpa tulang yang dianggarkan dengan cermat untuk misi berawak ke Mars dan kembali akan menelan biaya sekitar $50 miliar. Jika NASA mencurahkan lima tahun untuk prospek itu, itu jauh dari jangkauan.

Jadi, sekarang setelah kita melihat apa yang bisa kita beli… apa yang kita lakukan dengan uang itu?

Stasiun dan Layanan Antar Jemput

Mari kita bicara tentang ISS.

ISS disubsidi dengan menyebarkannya di banyak negara, yang semuanya akan mendapat manfaat dari PR dan penelitian yang dihasilkan olehnya. NS rincian biaya mencerahkan.

AS menghabiskan $72,4 miliar untuk membangun bagian-bagian stasiun, dan $50,4 miliar lebih untuk mengangkatnya ke orbit, dengan total biaya $120,8 miliar. Investasi Rusia, Jepang, UE, dan Kanada hanya berjumlah $24 miliar jika digabungkan. Begitu banyak untuk 'menyebarkan biaya'

Seberapa efisien ISS dibandingkan dengan stasiun luar angkasa sebelumnya?

ISS adalah keberangkatan tajam dari stasiun luar angkasa masa lalu. Itu dibangun dari modul yang lebih kecil dalam konfigurasi yang lebih kompleks daripada stasiun "ruang tunggal" sebelumnya. Ini adalah teknologi yang menarik, tetapi mahal.

Diluncurkan segera setelah akhir program Apollo, stasiun pertama kami (“Skylab”) biaya $10 miliar dalam dolar modern untuk membangun. Itu memiliki volume internal sekitar 360 meter potong dadu. ISS menelan biaya sekitar $150 miliar dengan volume 907 meter kubik. AS dapat menghabiskan $30 miliar dan meluncurkan tiga modul berukuran Sky-lab dan membangun stasiun yang lebih besar dari ISS dengan biaya kurang dari seperempat. Sisa $90 miliar bisa digunakan untuk perjalanan ke Mars dan dua puluh misi bulan.

Pertimbangkan pesawat ulang-alik itu sendiri — bentuk eksplorasi ruang angkasa yang paling terlihat sejak program Apollo. NASA percaya bahwa dengan membangun pesawat luar angkasa yang dapat digunakan kembali, akan mungkin untuk mengurangi biaya pemindahan orang dan kargo ke Orbit Bumi Rendah.

Pesawat luar angkasa telah menjadi kegagalan kolosal dalam hal mengurangi biaya peluncuran — penambahan massa dan kompleksitas lebih dari menghapus manfaat apa pun dari penggunaan kembali. Kendaraan sekali pakai gaya lama seperti Proton Rusia berharga sekitar $2300 per pon kargo. Biaya antar-jemput sekitar $8000 per pon, lebih dari tiga kali lipat biayanya.

Lebih buruk lagi, pelindung panas yang kompleks dan kebutuhan akan booster sekunder membuat pesawat ulang-alik berbahaya sebagai kendaraan luar angkasa. Dari lima pesawat ulang-alik, dua meledak, dan 1,5% dari misi berakhir dengan korban jiwa.

Kegagalan Pesawat Ulang-alik sebagai tindakan penghematan biaya pasti sudah jelas di awal proses desain, tetapi NASA terus melanjutkan, menjalankan program pesawat ulang-alik dari 1981 hingga 2011. Itu adalah tiga dekade pemborosan yang mengerikan. Biaya program antar jemput $209 miliar. Uang yang disimpan hanya dengan menggunakan kendaraan yang sudah kita miliki akan lebih dari $100 miliar sekarang. Itu cukup untuk pergi ke Mars dan kembali dua kali, meletakkan sepatu bot di tanah di planet merah untuk menjawab pertanyaan mendasar tentang asal usul kehidupan.

NASA telah sampai pada gagasan bahwa program pesawat ulang-alik adalah sebuah kesalahan. Pada tahun 2005, kepala NASA Michael Griffin mengatakan kepada USA Today

“Sekarang diterima secara umum bahwa itu bukan jalan yang benar […] Kami sekarang mencoba mengubah jalan sambil melakukan kerusakan sesedikit mungkin.”

Apa yang mungkin terjadi tanpa program pesawat ulang-alik?

Pertimbangkan kendaraan SpaceX's Dragon, modernisasi dari desain roket yang lebih tradisional. Naga V1 dapat membawa 13,228 pon kargo, dengan biaya bersih sekitar $13 juta, atau sedikit di bawah $1000 per pon — delapan kali lebih murah dari pesawat ulang-alik, dan kurang dari setengah biaya Proton lama. Ini adalah kendaraan yang baru dikembangkan selama beberapa tahun, dan dibuat dengan anggaran yang sangat kecil dari NASA. Iterasi berikutnya, Dragon V2, yang dapat digunakan kembali, diperkirakan akan menurunkan harga lebih jauh (mungkin hingga di bawah $500 per pon).

Dragon V2 akan menggunakan kapsul re-entry berbentuk permen karet yang sederhana dan kuat dari jenis yang digunakan oleh segala hal mulai dari program Gemini hingga Soyuz. Inovasinya adalah penggunaan roket kecil untuk memungkinkan kapsul melakukan pendaratan yang terkontrol alih-alih melakukan luncuran, sebuah fitur yang mereka rintis dengan prototipe "belalang". Ini jauh lebih sederhana daripada mencoba membangun pesawat luar angkasa, dan kemungkinan jauh lebih murah.

Tema umum di sini mungkin disebut "kemajuan palsu". NASA telah membuang banyak uang untuk mengejar "kemajuan" teknis yang bukan perbaikan. Pesawat luar angkasa dan habitat ruang modular bukanlah ide bagus di dunia nyata.

Mungkin satu masalah adalah bahwa NASA tidak memiliki pengaruh koreksi dari tekanan pasar. Kekuatan pasar cenderung menghilangkan pemborosan semacam ini, karena pesaing dengan teknologi yang lebih baik dan lebih murah menang. Di pasar eksplorasi luar angkasa yang berkembang pesat, pesawat luar angkasa akan tetap menjadi catatan kaki yang terlupakan Nintendo Virtual Boy 4 Produk Nintendo Yang Jauh Di Depan WaktunyaNintendo selalu menjadi perusahaan yang inovatif, tetapi bahkan produk mereka yang kurang dikenal lebih maju dari waktu mereka. Baca selengkapnya dari kendaraan peluncuran.

NASA juga rentan terhadap tekanan politik yang picik. Pesawat luar angkasa Lihat seperti masa depan jika Anda seorang politisi yang tidak pernah mengambil kelas teknik. Mungkin mereka bisa membayangkan cucu-cucu mereka naik ke salah satu bandara suatu hari nanti, jadi mereka mendorong program itu untuk mengatasi keluhan para insinyur. Membangun stasiun luar angkasa bekerja sama dengan empat negara lain terdengar seperti ide bagus, asalkan Anda seorang politisi yang lebih tertarik pada berita utama daripada sains. NASA dalam empat puluh tahun terakhir adalah contoh nyata dari apa yang terjadi ketika Anda membiarkan politik menggantikan kehati-hatian ilmiah.

Siapa yang Membunuh Opera Luar Angkasa?

Orang-orang bereaksi secara emosional terhadap kritik terhadap NASA. Izinkan saya mengklarifikasi bahwa kritik ini tidak datang dari kebencian terhadap eksplorasi ruang angkasa. Saya tidak kesal dengan beban pajak yang dikenakan oleh NASA, yang sangat minim. Saya kesal karena kami tidak mendapatkan eksplorasi ruang angkasa sebanyak yang kami bisa untuk uang yang kami keluarkan. Beberapa cantik dan hal-hal yang menarik Alami Eksplorasi Luar Angkasa Dalam 3D Di Visualisasi NASAApakah Anda sesama penjelajah luar angkasa? Jika Anda memiliki kesempatan untuk merasakan bagaimana rasanya menjadi astronot, atau bahkan salah satu dari banyak kru pendukung teknis yang mendukung eksplorasi ruang angkasa, apakah Anda... Baca selengkapnya telah keluar dari ISS dan program pesawat ulang-alik. Sangat menyedihkan untuk memikirkan apa yang mungkin terjadi.

Ledakan kemajuan luar angkasa baru-baru ini datang, bukan dari NASA, tetapi dari segelintir perusahaan swasta kecil dengan motif keuntungan yang kuat untuk mengurangi biaya, dan pengabdian ideologis pada penyebab ruang yang terjangkau eksplorasi.

SpaceX dilucuti dari semua kemewahan PR menarik Elon Musk vs. Richard Branson: Perlombaan Untuk Internet Satelit MurahLebih dari empat miliar orang tidak memiliki akses Internet. Bagaimana kita memperbaikinya? Jawabannya ada di atas kepala kita... Baca selengkapnya . Pendiri dan pemiliknya, Elon Musk, melihatnya sebagai upaya heroik untuk melindungi umat manusia dari kepunahan.

“Lucu, tidak semua orang mencintai kemanusiaan. Baik secara eksplisit maupun implisit, sebagian orang sepertinya beranggapan bahwa manusia adalah perusak di permukaan bumi. Mereka mengatakan hal-hal seperti, “Alam begitu indah; segalanya selalu lebih baik di pedesaan di mana tidak ada orang di sekitar. ” Mereka menyiratkan bahwa kemanusiaan dan peradaban kurang baik daripada ketidakhadiran mereka. Tapi aku tidak di sekolah itu. Saya pikir kita memiliki kewajiban untuk menjaga cahaya kesadaran, untuk memastikannya berlanjut ke masa depan.”

Musk hanyalah pembawa filosofi eksplorasi ruang angkasa terbaru ini. Para ilmuwan telah melihat eksplorasi ruang angkasa sebagai keharusan moral selama ratusan tahun. Pada tahun 1610, Kepler menulis kepada Galileo tentang kemungkinan perjalanan manusia ke planet-planet lain di tata surya yang baru ditemukan.

“Mari kita membuat kapal dan layar yang disesuaikan dengan eter surgawi, dan akan ada banyak orang yang tidak takut dengan limbah kosong. Sementara itu, kami akan mempersiapkan, untuk para penjelajah langit yang pemberani, peta benda-benda angkasa.”

Itulah mimpi yang mendorong Galileo, Werner Von Braun, dan Elon Musk — dan ini adalah mimpi yang akhirnya mulai menjadi kenyataan. Saat ini, perusahaan ruang angkasa swasta memperluas batas dari apa yang mungkin. Kepentingan publik di luar angkasa jelas ada Bisakah Kita Berkontribusi Pada Eksplorasi Luar Angkasa? 7 Alat Online Ini Mengatakan Kita BisaBagaimana dengan pria di trotoar? Anak SMA di kelas sains? Ibu yang pernah bermimpi mengenakan setelan untuk penerbangan luar angkasa? Akankah mimpi tetap begitu, atau dapatkah mereka berkontribusi untuk... Baca selengkapnya , dan seperti yang dibuktikan oleh boom — begitu juga uangnya. Yang diperlukan adalah kemauan politik dan institusional untuk mengambil risiko besar tanpa mengabaikan kepraktisan. Ini akan melibatkan meninggalkan beberapa proyek yang kurang ambisius yang sudah berjalan, yang akan menjadi kontroversial.

Ini juga akan bermanfaat. Ada banyak hal yang dipertaruhkan di sini: jika kita membiarkan ledakan luar angkasa yang baru mereda, kita berada dalam beberapa dekade lagi dengan sains yang terbelakang, proyek kesombongan, pemborosan uang, dan ambisi yang sia-sia.

Saya tidak bisa membayangkan sesuatu yang lebih menyedihkan.

Kredit Gambar: NASA Space Shuttle Endeavour, oleh Andrew Adams, Diagram Pesawat Ulang-alik Soviet, Steve Jurvetson, CATS Dipasang di ISS, oleh GSFC, Pesisir Timur AS Di Malam Hari Dari ISS, Observatorium Bumi NASA, Bayangan bulan oleh James Jordan, Panorama Kawah Timur Apollo 11 oleh GSFC, Naga merah oleh SpaceX, Naga SpaceX oleh Kevin Gill