Alai

Historikere vil måske se tilbage på 2010’erne som det årti, hvor den kommercielle rumfart for alvor tog fart.

Private virksomheder gør meget mere i den sidste grænse i dag end for 10 år siden, herunder transporterer forsyninger til den internationale rumstation (ISS), lander og flyver raketter og fremstiller produkter uden for Jorden.

Siden 2010, og især siden 2013 eller 2014, “har der været en enorm forandring – næsten en havforandring”, sagde Eric Stallmer, formand for Commercial Spaceflight Federation, en nonprofit brancheorganisation. “Det er ufatteligt.”

Relateret: The Future of Private Spaceflight (Gallery)

Private fragtflyvninger i massevis

Lad os starte med disse robotternes ISS-forsyningsmissioner, som NASA har finansieret gennem en række kommercielle fragtaftaler. SpaceX har indtil nu fløjet 19 missioner på kontrakt med sin Dragon-kapsel og Falcon 9-raket, hvoraf den første fandt sted i oktober 2012. Northrop Grummans Cygnus-rumfartøj og Antares-raket foretog deres første fuldt operationelle tur i januar 2014 og har siden da gennemført yderligere 11 opsendelser. (Begge virksomheder har haft en fejl i forbindelse med en lastmission; en Antares eksploderede på platformen i oktober 2014, og en Falcon 9 brød fra hinanden under flyvningen i juni 2015.)

Omkring halvdelen af disse Dragon-Falcon 9-missioner har omfattet landinger af rakettens første trin, hvilket viser en af de vigtige tendenser, som SpaceX var pioner for i 2010’erne: et privat selskabs genvinding og genbrug af orbital hardware i kredsløb.

SpaceX fik for første gang en landing af en booster under en flyvning i kredsløb i december 2015. Siden da har selskabet gennemført næsten fire dusin yderligere landinger, hvoraf mange af dem er sket på specialiserede skibe på havet. SpaceX flyver også rutinemæssigt disse første trin om, ofte flere gange.

Og Dragon-kapslen kan genbruges og genbruges i stigende grad også. For eksempel var de to seneste SpaceX-genforsyningsmissioner, der blev sendt af sted henholdsvis den 25. juli og den 6. december, med Dragon-rumfartøjer, der allerede havde foretaget to ture til det kredsende laboratorium i kredsløb.

Denne aktivitet er afgørende for SpaceX’ langsigtede vision. Selskabet har til formål at reducere omkostningerne ved rumflyvning så meget, at dristige udforskningsbedrifter bliver økonomisk gennemførlige. Elon Musk har faktisk gentagne gange understreget, at han grundlagde SpaceX tilbage i 2002 primært for at hjælpe med at nå et særligt ambitiøst mål: at kolonisere Mars.

SpaceX har allerede sænket omkostningerne ved at komme i rummet betydeligt. Virksomheden sælger i øjeblikket opsendelser af arbejdshesten Falcon 9 for 62 millioner dollars og den nyere, mere kraftfulde Falcon Heavy for 90 millioner dollars. Disse raketter kan løfte 50.265 lbs. (22.800 kg) og 140.660 lbs. (63.800 kg) til henholdsvis lavt kredsløb om Jorden (LEO) ifølge SpaceX’ specifikationsblad.

Det svarer til ca. 2.720 USD pr. kg til LEO for Falcon 9 og 1.410 USD pr. kg for Falcon Heavy. Til sammenligning var omkostningerne til LEO for NASA’s nu pensionerede rumfærger i kredsløb omkring 54.500 dollars pr. kg ifølge en nylig rapport fra Harry Jones fra NASA’s Ames Research Center. (SpaceX er også bredt anerkendt for at være betydeligt billigere end sine konkurrenter i den kommercielle sektor, men sammenligninger er vanskelige, fordi disse andre selskaber generelt ikke offentliggør deres opsendelsespriser.)

Relateret: SpaceX’s Amazing Falcon Heavy Triple Rocket Landing in Photos

Et andet selskab, Jeff Bezos’ Blue Origin, begyndte også rutinemæssigt at lande og genflyve raketter i 2010’erne. Blue Origin’s New Shepard suborbitale fartøj har udført 11 vellykkede landinger til dato, hvoraf den første fandt sted i november 2015. Den seneste udgave af det genanvendelige New Shepard-fly har fløjet seks sådanne missioner. Til dato har disse testflyvninger transporteret eksperimenter til det suborbitale rum og tilbage for 100 kunder, sagde repræsentanter for Blue Origin.

Rocket Lab er endnu en privat opsendelsesudbyder, der har banet ny vej i det seneste årti og har været pioner inden for dedikerede missioner for små satellitter via sin 17 meter høje Electron-raket. Den totrins Electron-raket med to trin lettede første gang i maj 2017 og har nu 10 flyvninger i bagagen, hvoraf de sidste ni har været fuldstændig vellykkede.

Under den seneste mission, der blev opsendt den 6. december, styrede Rocket Lab Electron’s første trin tilbage ned mod Jorden i den rette retning med henblik på bjærgning – et stort skridt i retning af genbrug af raketter, som virksomheden planlægger at begynde at gennemføre allerede næste år. Men Electron-raketter vil ikke lande lodret, som New Shepard- og Falcon 9-første trin gør det; i stedet planlægger Rocket Lab at hente de faldende boostere ned fra himlen med en helikopter.

Det er heller ikke alle raketaktiviteterne, der udføres af amerikanske virksomheder. For eksempel lancerede det Beijing-baserede OneSpace, der har til formål at give små nyttelastninger ture til suborbitale rumfartøjer og til kredsløb, for første gang i 2018.

Masser af gang i den

Variationen og kapaciteten af den hardware, der bæres af sådanne raketter, er også steget kraftigt i løbet af det seneste årti.

I 2010’erne begyndte f.eks. æraen for fremstilling uden for Jorden. Denne milepæl indtraf i september 2014, da en 3D-printer bygget af den Californien-baserede startup Made In Space fløj til ISS (om bord på en SpaceX Dragon-kapsel for en god ordens skyld).

Siden da har Made In Space sendt en håndfuld andre maskiner op til laboratoriet i kredsløb, herunder udstyr, der fremstiller den værdifulde optiske fiber ZBLAN.

Selskabet er også ved at udvikle en samlingsteknologi i rummet, der er kendt som Archinaut, som Made In Space forestiller sig vil hjælpe med at reparere, opgradere og tanke satellitter i kredsløb og også bygge helt nye strukturer. I juli sidste år tildelte NASA virksomheden næsten 74 millioner dollars til at give Archinaut en test i kredsløb, som kan finde sted allerede i 2022.

Forsøg i den private rumsektor har også gjort det meget lettere at se, hvad der sker her på Jorden. For eksempel sendte den San Francisco-baserede virksomhed Planet først sine skarpsynede Dove-satellitter til jordobservation i kredsløb i 2013, og flere hundrede er blevet sendt op i kredsløb til dato.

Disse små rumfartøjer, der hver især er på størrelse med et brød, optager billeder til brug for en lang række forskellige kunder. Nogle af disse billeder har en betydelig nytteværdi for den nationale sikkerhed; Doves har f.eks. hjulpet analytikere med at holde øje med de nordkoreanske og iranske raket- og missilprogrammer.

Kommunikationsteknologien tog også et stort spring fremad i 2010’erne, sagde Stallmer og henviste til opsendelsen af mere kapable bredbåndssatellitter. Og der er meget større ting på vej i denne henseende. SpaceX opsendte sine første 120 Starlink-rumfartøjer i 2019 og sigter i sidste ende mod at opsende op til 12.000 af disse satellitter (herunder yderligere 60 inden årets udgang). Flere andre virksomheder, såsom OneWeb og Amazon, har lignende mål. (Disse planlagte megakonstellationer har dog været forbundet med en vis kontrovers. Astronomer har udtrykt bekymring over, hvordan Starlink og lignende vil påvirke deres observationer, og andre folk i rumfællesskabet bekymrer sig om den fare for rumskrot, som sådanne fartøjer udgør.)

I 2010’erne skete der også en øget kommercialisering af ISS. For eksempel fik Texas-baserede NanoRacks, som hjælper kunder med at få deres udstyr op og køre på stationen, sit første fodfæste på det kredsløbende laboratorium i 2010.

NASA har opmuntret denne tendens samt øget privat aktivitet i det dybe rum. I det seneste år eller to er det amerikanske rumagentur f.eks. begyndt at reservere plads på kommercielle månelandere.

Leveringen af videnskabelige eksperimenter og teknologidemonstrationer til månen af disse private robotfartøjer vil hjælpe NASA med at sætte støvler på månens overflade i 2024 og etablere en bæredygtig menneskelig tilstedeværelse på og omkring Jordens nærmeste nabo i slutningen af 2020’erne, har agenturets embedsmænd sagt. NASA ønsker endda, at den private sektor skal hjælpe med at få disse astronauter til og fra måneoverfladen.

Dette er naturligvis blot et udsnit af de seneste ti års fremskridt; der er alt for mange til at beskrive dem i detaljer i en enkelt historie.

Relateret: Moon Rush: Private Lunar Lander Plans

Drivende faktorer

Der er flere faktorer, der driver sådanne fremskridt, sagde Stallmer. En af de største katalysatorer er faldet i omkostningerne for at få adgang til rummet.

“Hvis folk skal bruge 50 % mindre på at opsende en nyttelast, giver det dem mulighed for at åbne et større marked for udvikling af det, de kan gøre og bygge på jorden,” sagde Stallmer til Space.com.

Og det, som de kan bygge på jorden, bliver stadig mere effektivt og effektivt i betragtning af den stadigt stigende miniaturisering af elektronikken, som Planets flok duer er et eksempel på. Det hjælper også, at disse to sider – opsendelse og nyttelast – har fungeret i stigende synergi i de seneste år, sagde Stallmer og bemærkede en bedre tilpasning af udbud og efterspørgsel i rumsektoren.

Rumfartsselskaber fandt det også stadig lettere at få adgang til privat kapital i løbet af 2010’erne, sagde Stallmer. Tallene bakker dette op: Ifølge venturekapitalselskabet Space Angels er der blevet investeret 24,6 mia. dollars i den kommercielle rumsektor siden 2009 – og 5 mia. dollars af dette beløb er blevet pumpet ind alene i de første tre kvartaler af 2019.

Investorernes lommer er blevet åbnet, i det mindste delvist, af de succeser, som virksomheder som SpaceX, Blue Origin og Virgin Galactic (som fløj skelsættende testflyvninger med besætning til suborbitalt rum i december 2018 og februar 2019) har haft i løbet af hele årtiet. Og disse højt profilerede pionerer har også skubbet industrien fremad på andre måder, sagde Stallmer.

Sådanne virksomheder har inspireret folk til at starte deres egne rumorganisationer og har også givet dem talent til at starte deres egne rumorganisationer. For eksempel blev den fremadstormende opsendelsesudbyder Relativity Space, som for nylig meddelte, at den havde rejst 140 millioner dollars fra investorer i sin seneste finansieringsrunde, grundlagt i 2015 af Tim Ellis og Jordan Noone – alumner fra henholdsvis Blue Origin og SpaceX.

Not so fast

Men det har ikke alt sammen været vin og roser for den private rumfart i 2010’erne. Milepæle har været meget sværere at nå på et særligt højt profileret område: bemandet rumfart.

Tænk på Virgin Galactic, som har til formål at flyve betalende kunder til og fra suborbitale rumfartøjer om bord på sit rumskib SpaceShipTwo til seks passagerer. Selskabet er næsten klar til at begynde at gøre det, men tidsplanen er i årenes løb blevet forskudt betydeligt til højre. Tilbage i 2004 forudsagde Richard Branson trods alt, at hans nyoprettede selskab ville påbegynde kommercielle rumturismeaktiviteter i 2007.

Blue Origin’s New Shepard er også designet til at transportere mennesker, men den har endnu ikke nogen bemandede flyvninger i bagagen, selv om det sandsynligvis snart vil ændre sig. (Det er svært at sige meget om New Shepards tidslinjeforskydninger, fordi Blue Origin for det meste har undgået at offentliggøre måldatoer i hele sin 19-årige historie.)

Så er der de orbitale fartøjer, der transporterer besætningsmedlemmer. I 2010 begyndte NASA at tilskynde til udvikling af disse rumfartøjer via agenturets Commercial Crew Program for at udfylde skoene efter den snart udgåede rumfærgeflåde. I september 2014 blev Boeing og SpaceX de store vindere af denne konkurrence og scorede hver især milliardkontrakter til at fragte NASA-astronauter til og fra ISS.

SpaceX’ Crew Dragon og Boeings Starliner er på vej til at starte denne taxitjeneste snart, måske i 2020. Men igen, det er senere, end de primære interessenter havde håbet. Da NASA’s embedsmænd annoncerede SpaceX- og Boeing-aftalerne i september 2014, sagde de for eksempel, at de håbede, at mindst en af de to kapsler ville være oppe at køre i 2017.

En del af ansvaret for disse forsinkelser ligger hos den amerikanske. Kongressen, som ikke finansierede Commercial Crew Program tilstrækkeligt i de første år, sagde rumfartspolitisk ekspert John Logsdon, professor emeritus i statskundskab og internationale anliggender ved The George Washington University’s Elliott School of International Affairs i Washington, D.C.

Men ventetiden forstærker også en enkel og ædruelig virkelighed om udforskning: “Menneskelige rumflyvninger er svære,” sagde Logsdon til Space.com.

Relateret: Rumrejser: Fare i alle faser (Infografik)

Antalrige eksempler understreger denne pointe. For eksempel er Virgin Galactic’s fremskridt blevet bremset af to dødsulykker, en på jorden i 2007 på design- og produktionspartneren Scaled Composites’ faciliteter og en anden i 2014 under en raketdrevet testflyvning af det første SpaceShipTwo-fartøj, VSS Enterprise, med raketdrift. Og SpaceX Crew Dragon-kapslen, der udførte en historisk ubemandet demonstrationsflyvning til ISS i marts, eksisterer ikke længere; den blev ødelagt en måned senere under en ulykke under en testflyvning på jorden, hvilket satte SpaceX en del tilbage.

Og netop i dag (20. december) oplevede Boeings Starliner problemer under sin første orbitalmission, en ubemandet testflyvning, der skulle gå til ISS. En fejl i kapslens tidssystem forhindrede dette rendezvous, og Starliner skal nu efter planen komme ned til Jorden igen søndag morgen (22. december) uden at have nået en række vigtige mål for testflyvningen.

Men disse selskaber arbejder sig igennem sådanne problemer, og der kan meget vel være spændende ting lige bag horisonten. Det vil være spændende nok at se Crew Dragon, Starliner, SpaceShipTwo og New Shepard komme fuldt ud i luften. Men kort efter vil et privat rumskib for første gang kunne bringe mennesker ud i det dybe rum. SpaceX arbejder trods alt på et fartøj med 100 passagerer, der kan kolonisere Mars under navnet Starship, og den japanske milliardær Yusaku Maezawa har allerede reserveret en flyvning rundt om månen med en målsætning om opsendelse i 2023.

“I 2010’erne var vi “ved at være klar”, og vi er tæt på at være klar,” sagde Logsdon om privat bemandet rumflyvning. “Forhåbentlig vil vi i 2020 komme i gang.”

• 3D-printing i rummet: Et fotogalleri
• Reusable Rocket Launch Systems: How They Work (Infographic)
• Starship and Super Heavy: SpaceX’s Mars-Colonizing Transportation System

Redaktørens note: Denne historie blev opdateret kl. 18.00 EST den 20. december for at inkludere nyheder om Starliners vanskeligheder under sin testflyvning i kredsløb.

Mike Walls bog om jagten på udenjordisk liv, “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller på Facebook.