W przyszłym tygodniu kapsuła Dragon firmy SpaceX wyniesie na orbitę dwóch astronautów NASA.
NASA KENNEDY/CC BY-NC-ND/FLICKR
27 maja NASA wystrzeli ludzi w kosmos z ziemi amerykańskiej po raz pierwszy od 2011 roku, kiedy to prom kosmiczny Atlantis zaryczał w górę podczas swojej ostatniej podróży. Tym razem astronauci będą jeździć do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) nie na rakiecie NASA, ale na pokładzie pojazdów zakupionych od prywatnej firmy kosmicznej SpaceX: kapsuła Dragon 2 na szczycie Falcon 9 rocket.
Okazja oznacza kolejny kamień milowy dla prywatnej firmy Kalifornii, która w ciągu ostatniej dekady przeszła od underdog do dominatora. SpaceX teraz obsługuje około dwie trzecie NASA startów, w tym wiele ładunków badawczych, z lotów tak tanie, jak 62 mln dolarów, około dwie trzecie ceny rakiety z United Launch Alliance, konkurenta. Cele SpaceX nie są ograniczone do niskiej orbity okołoziemskiej: W zeszłym miesiącu została wybrana do zaprojektowania lądownika na Księżycu, i stale testuje ogromną rakietę ciężkiego wynoszenia, zwaną Starship, która mogłaby zabrać ludzi na Marsa.
Badacze widzą zarówno korzyści, jak i zagrożenia w rosnącej potędze firmy. To obniżyło koszty lotów kosmicznych poprzez innowacje, takie jak wielokrotnego użytku etapy i owiewki, oszczędzając NASA pieniądze. Dzięki swoim ogromnym możliwościom Starship mógł tanio umieścić na orbicie duże teleskopy i ciężkie eksperymenty naukowe na księżycach i planetach. Jednak SpaceX, z szybką i swobodną mentalnością Doliny Krzemowej, przeoczył potencjał swoich technologii do skażenia nocnego nieba i dziewiczych planet. Niektórzy martwią się, że firma, prowadzona przez bezczelnego miliardera Elona Muska, może zagrozić długoletniej kulturze bezpieczeństwa NASA. „NASA stara się modelować wszystko do n-tego stopnia” – mówi David Todd, analityk w firmie Seradata, która śledzi starty i satelity. „SpaceX działa na zasadzie 'testuj, aż pęknie’.”
W latach 2006-2008 pierwsze trzy loty jej rakiety Falcon 1 zakończyły się niepowodzeniem. SpaceX pivoted do większej rakiety Falcon 9 w 2010 roku, i zaczął dostarczać ładunki do ISS dla NASA 2 lata później. Od tego czasu jej ambicje wzrosły. „Wiele innych firm kosmicznych stara się zdobyć kontrakty” – mówi Jonathan McDowell, astrofizyk z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). „SpaceX stara się dotrzeć na Marsa. Okazuje się, że posiadanie celu może być ekonomicznie udane.”
Do góry
Od czasu przejścia na emeryturę promu kosmicznego w 2011 roku, rakiety SpaceX zgarniają coraz większą część startów NASA.
Nadchodzący lot załogowy mógłby wyprzeć rosyjskie rakiety, które NASA wynajęła – za wysoką cenę – do przewożenia ludzi na ISS od 2011 roku. Tańsze, częstsze loty mogłyby poprawić biomedyczne i fizyczne eksperymenty naukowe na pokładzie stacji, mówi analityk przemysłu Laura Forczyk, właścicielka firmy Astralytical zajmującej się konsultingiem kosmicznym. „Więcej ludzi równa się więcej badań”, mówi.
SpaceX pobudził naukę NASA w inny sposób, dostarczając obserwującego klimat satelitę Jason-3 i poszukującego planety Transiting Exoplanet Survey Satellite na orbitę. W 2022 roku, to jest ustawione na uruchomienie misji Psyche do metalicznej asteroidy, w pierwszym NASA uruchomienie Falcon Heavy, który siedzi między Falcon 9 i Starship w jego mocy napędowej.
Ale to właśnie nadchodzący Starship firmy ma projektantów misji naukowych śliniących się. SpaceX nie ogłosił daty inauguracyjnego lotu, ale zbudował sześć prototypów w tempie prawie jednego na miesiąc. (Trzy zostały przypadkowo zniszczone podczas testów). Statek kosmiczny ze stopu stali i jego superciężka rakieta nośna mają 120 metrów wysokości, górując nad Saturnem V, który wyniósł ludzi na Księżyc. W zeszłym roku Musk powiedział, że pełna możliwość wielokrotnego użytku i oszczędne zużycie paliwa pozwolą obniżyć koszt każdego startu Starship do 2 milionów dolarów. Todd sugeruje, że 10 milionów dolarów za lot może być bardziej realistyczne.
Ładownia rakiety o średnicy 9 metrów mogłaby z łatwością pomieścić gigantyczne obserwatoria niebieskie, takie jak proponowane Habitable Exoplanet Observatory, które bezpośrednio obrazowałoby odległe planety. Jednym z powodów niekończących się opóźnień trapiących Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, następcę Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, była konieczność złożenia jego segmentowego 6,5-metrowego lustra, aby zmieściło się na pokładzie europejskiej rakiety Ariane 5, mówi astrofizyk CfA Martin Elvis.
Realny Starship mógłby również stworzyć presję polityczną, aby zniweczyć Space Launch System (SLS), opracowaną przez NASA rakietę typu heavy-lift, która ma zasilić agencję z powrotem na Księżyc i dalej na Marsa. W grudniu 2019 roku administrator NASA Jim Bridenstine powiedział, że może ona kosztować 900 milionów dolarów za start – jeśli w ogóle wystartuje. Jego debiut wielokrotnie się przesuwał i obecnie oczekuje się go na koniec 2021 roku. Zaledwie 1 lub 2 lata później ma wynieść astronautów na orbitę księżycową, ale McDowell wątpi, że pozostanie w produkcji na bardzo długo. „Jeśli Starship zadziała, to będzie to knebel śmierci dla SLS” – mówi. SpaceX, wraz z prywatnymi firmami Blue Origin i Dynetics, został wybrany w kwietniu do zaprojektowania lądowników księżycowych dla astronautów i dostaw.
SpaceX przedstawił statek kosmiczny Starship jako swój lądownik, który mógłby wystartować na szczycie własnego boostera lub zbudowanego przez NASA. Byłoby tam mnóstwo miejsca dla naukowców, aby eksperymenty, takie jak radioteleskop, aby spojrzeć z powrotem do najwcześniejszej ery formowania się galaktyk z dalekiej strony Księżyca, mówi Steve Clarke, zastępca zastępcy administratora NASA ds. eksploracji naukowej.
Jednakże pośpiech SpaceX, aby przejść duże może również powodować problemy dla naukowców. Lądownik Starship będzie znacznie cięższy niż wrzecionowaty moduł księżycowy z misji Apollo. Pył i skały, które kopie, mogą wznieść się na orbitę księżycową, tworząc mgiełkę zakłócającą dla innych lądowników i zagrażającą satelitom i placówkom, mówi Elvis. Długotrwały cel firmy, jakim jest skolonizowanie Marsa, może potencjalnie skazić planetę ziemskimi mikrobami, które mogą zdezorientować naukowców, dodaje. SpaceX nie odpowiedział na prośby o komentarz do tego artykułu.
W ostatnich miesiącach, firma wzbudziła gniew astronomów z uruchomieniem setek satelitów Starlink, które są przeznaczone do dostarczania szybkiego Internetu do odległych obszarów. Z ziemi, satelity wydają się zaskakująco jasne ze względu na ich niskie orbity i pozostawiły zakłócające ślady na kamerach teleskopów pomiarowych. „Nie sądzę, by ich zamiarem było zakłócanie ludziom nieba” – mówi Megan Donahue, prezes Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. „To tylko dlatego, że nikt nie zadał im tego pytania.”
SpaceX stara się złagodzić ten problem. Niektóre satelity w następnej partii, ustawione do uruchomienia wkrótce po załogowym teście, będą zaciemnione i wyposażone w wizjery, które blokują światło słoneczne. Donahue chwali firmę za współpracę z naukowcami w celu rozwiązania problemów. „Wszyscy jesteśmy do nauki”, mówi.
Ale epizod przypomniał naukowcom kosmicznym, aby nie lekceważyć potencjalnego wpływu SpaceX na ich dziedziny. Chociaż Musk jest często zbyt byczy o skalach czasowych dla swoich projektów, McDowell mówi, ma tendencję do realizacji swoich marzeń w końcu. „Ma mocne i słabe strony. Jego nadmierny optymizm jest w pewnym sensie jednym i drugim.”
*Korekta, 21 maja, godz. 11:30: Wcześniejsza wersja historii błędnie przypisała kosztorys do fly Starship. Źródłem tego kosztorysu jest David Todd, a nie Laura Forczyk. Historia została również zmieniona, aby dokładniej porównać cenę Falcona 9 i wyjaśnić naturę nagrody SpaceX za lądownik księżycowy, opis Starship i źródło kosztorysu dla SLS.