Alai

Istoricii s-ar putea să privească înapoi la anii 2010 ca la deceniul în care zborurile spațiale comerciale au început cu adevărat să decoleze.

Companii private fac mult mai multe astăzi la ultima frontieră decât în urmă cu 10 ani, inclusiv transportul de provizii către Stația Spațială Internațională (ISS), aterizarea și replierea rachetelor și fabricarea de produse în afara Pământului.

Din 2010, și mai ales din 2013 sau 2014, „a fost o schimbare enormă – o schimbare de mare, aproape”, a declarat Eric Stallmer, președintele Commercial Spaceflight Federation, o asociație comercială non-profit. „Este halucinant.”

Relaționat: Viitorul zborurilor spațiale private (galerie)

Zboruri private de marfă din belșug

Să începem cu acele misiuni robotizate de realimentare a ISS, pe care NASA le-a finanțat printr-o serie de acorduri comerciale de marfă. SpaceX a efectuat până în prezent 19 misiuni contractate cu capsula Dragon și racheta Falcon 9, prima dintre ele având loc în octombrie 2012. Nava spațială Cygnus și racheta Antares de la Northrop Grumman au efectuat prima lor cursă complet operațională în ianuarie 2014 și de atunci au mai adunat încă 11 lansări. (Ambele companii au suferit un eșec al unei misiuni cargo; o Antares a explodat pe platformă în octombrie 2014, iar o Falcon 9 s-a dezmembrat în zbor în iunie 2015.)

Aproape jumătate dintre aceste misiuni Dragon-Falcon 9 au prezentat aterizări ale primului etaj al rachetei, prezentând una dintre tendințele importante pe care SpaceX a fost pionier în anii 2010: recuperarea și reutilizarea de hardware orbital de către o companie privată.

SpaceX a marcat pentru prima dată o aterizare a unui propulsor în timpul unui zbor orbital în decembrie 2015. De atunci, compania a reușit aproape patru duzini de aterizări suplimentare, multe dintre ele având loc pe nave specializate pe mare. SpaceX reface în mod obișnuit aceste prime etape, de asemenea, de multe ori de mai multe ori.

Și capsula Dragon este reutilizabilă și, de asemenea, din ce în ce mai mult reutilizată. De exemplu, cele mai recente două misiuni de reaprovizionare ale SpaceX, care au fost lansate la 25 iulie și, respectiv, 6 decembrie, au avut la bord nave spațiale Dragon care făcuseră deja două călătorii către laboratorul orbital.

O astfel de activitate este esențială pentru viziunea pe termen lung a SpaceX. Compania își propune să reducă suficient de mult costul zborurilor spațiale pentru a face ca faptele îndrăznețe de explorare să fie fezabile din punct de vedere economic. Într-adevăr, Elon Musk a subliniat în repetate rânduri că a fondat SpaceX în 2002 în primul rând pentru a ajuta la atingerea unui obiectiv deosebit de ambițios: colonizarea planetei Marte.

SpaceX a redus deja considerabil costul de a ajunge în spațiu. În prezent, compania vinde lansări ale calului de bătaie Falcon 9 pentru 62 de milioane de dolari și ale celui mai nou și mai puternic Falcon Heavy pentru 90 de milioane de dolari. Aceste rachete pot ridica 50.265 lbs. (22.800 kilograme) și 140.660 lbs. (63.800 kg) pe orbita joasă a Pământului (LEO), conform fișei de specificații a SpaceX.

Aceasta înseamnă aproximativ 2.720 de dolari pe kg până la LEO pentru Falcon 9 și, respectiv, 1.410 dolari pe kg pentru Falcon Heavy. Pentru comparație, costul până la LEO pentru orbitatoarele navetei spațiale NASA, în prezent ieșite din uz, a fost de aproximativ 54.500 de dolari pe kg, potrivit unui raport recent al lui Harry Jones de la Centrul de cercetare Ames al NASA. (SpaceX este, de asemenea, recunoscută pe scară largă ca fiind considerabil mai ieftină decât concurenții săi din sectorul comercial, dar comparațiile sunt înșelătoare, deoarece aceste alte companii nu își publică, în general, prețurile de lansare.)

Relaționat: Uimitoarea aterizare triplă a rachetei Falcon Heavy de la SpaceX în fotografii

O altă companie, Blue Origin a lui Jeff Bezos, a început, de asemenea, să aterizeze și să refolosească în mod obișnuit rachete în anii 2010. Vehiculul suborbital New Shepard al Blue Origin a efectuat 11 aterizări de succes până în prezent, prima având loc în noiembrie 2015. Cea mai recentă iterație a vehiculului reutilizabil New Shepard a efectuat șase astfel de misiuni. Până în prezent, aceste zboruri de testare au transportat experimente în spațiul suborbital și înapoi pentru 100 de clienți, au declarat reprezentanții Blue Origin.

Rocket Lab este un alt furnizor privat de lansări care a inovat în ultimul deceniu, fiind un pionier al misiunilor dedicate pentru sateliți mici prin intermediul rachetei sale Electron, înaltă de 17 metri (57 de picioare). Electronul cu două trepte a decolat pentru prima dată în mai 2017 și are acum 10 zboruri la activ, dintre care ultimele nouă au fost complet reușite.

În timpul celei mai recente misiuni, care a fost lansată pe 6 decembrie, Rocket Lab a ghidat prima treaptă a Electronului înapoi spre Pământ în orientarea corectă pentru recuperare – un pas mare spre reutilizarea rachetei, pe care compania intenționează să înceapă să o implementeze încă de anul viitor. Dar rachetele Electron nu vor ateriza pe verticală, așa cum o fac primele etape ale rachetelor New Shepard și Falcon 9; în schimb, Rocket Lab plănuiește să culeagă de pe cer cu un elicopter propulsoarele care cad.

Nu toate acțiunile cu rachete sunt desfășurate de companii americane, de asemenea. De exemplu, OneSpace, cu sediul la Beijing, care își propune să ofere călătorii cu sarcini utile mici în spațiul suborbital și pe orbită, a lansat pentru prima dată în 2018.

Multe lucruri se întâmplă

Varietatea și capacitățile hardware-ului transportat de astfel de rachete au crescut în ultimul deceniu, de asemenea.

De exemplu, anii 2010 au fost martorii începutului erei de fabricație în afara Pământului. Această piatră de hotar a avut loc în septembrie 2014, când o imprimantă 3D construită de startup-ul Made In Space, cu sediul în California, a călătorit până la ISS (la bordul unei capsule SpaceX Dragon, pentru o măsură bună).

De atunci, Made In Space a lansat o mână de alte mașini către laboratorul orbital, inclusiv echipamente care fabrică fibra optică de mare valoare ZBLAN.

Compania dezvoltă, de asemenea, o tehnologie de asamblare în spațiu cunoscută sub numele de Archinaut, despre care Made In Space preconizează că va ajuta la repararea, modernizarea și realimentarea sateliților pe orbită și, de asemenea, la construirea unor structuri complet noi. În luna iulie a anului trecut, NASA a acordat companiei aproape 74 de milioane de dolari pentru a oferi Archinaut un test orbital, care ar putea avea loc încă din 2022.

Avansurile sectorului spațial privat au făcut, de asemenea, ca să fie mult mai ușor de văzut ce se întâmplă aici, pe Pământ. De exemplu, compania Planet, cu sediul în San Francisco, a lansat pentru prima dată pe orbită sateliții săi de observare a Pământului Dove, cu ochi ageri, în 2013, iar până în prezent au fost lansați câteva sute.

Aceste mici nave spațiale, fiecare dintre ele fiind de mărimea unei pâini, captează imagini pentru a fi utilizate de o mare varietate de clienți. Unele dintre aceste fotografii au o utilitate considerabilă pentru securitatea națională; de exemplu, Doves a ajutat analiștii să urmărească programele de rachete și rachete ale Coreei de Nord și Iranului.

Tehnologia comunicațiilor a făcut, de asemenea, un salt înainte în anii 2010, a spus Stallmer, citând lansarea unor sateliți de bandă largă cu capacități mai mari. Și urmează lucruri mult mai mari în această privință. SpaceX a lansat primele 120 de nave spațiale Starlink în 2019 și, în cele din urmă, își propune să lanseze până la 12.000 de astfel de sateliți (inclusiv încă 60 înainte de sfârșitul anului). Mai multe alte companii, precum OneWeb și Amazon, au obiective similare. (Totuși, aceste megaconstelații planificate au venit cu unele controverse. Astronomii și-au exprimat îngrijorarea cu privire la modul în care Starlink și cei ca el vor afecta observațiile lor, iar alți oameni din comunitatea spațială sunt îngrijorați de pericolul pe care îl reprezintă astfel de ambarcațiuni în spațiu)

Anii 2010 au văzut, de asemenea, creșterea comercializării ISS. De exemplu, compania NanoRacks, cu sediul în Texas, care îi ajută pe clienți să își instaleze și să își pună în funcțiune echipamentele pe stație, a obținut primul său punct de sprijin pe laboratorul orbital în 2010.

NASA a încurajat această tendință, precum și creșterea activității private în spațiul cosmic. În ultimul an sau doi, de exemplu, agenția spațială americană a început să rezerve spații pe sateliții lunare comerciale.

Livrarea de experimente științifice și demonstrații tehnologice pe Lună de către aceste nave robotizate private va ajuta NASA să pună cizme pe suprafața lunară până în 2024 și să stabilească o prezență umană durabilă pe și în jurul celui mai apropiat vecin al Pământului până la sfârșitul anilor 2020, au declarat oficialii agenției. Într-adevăr, NASA dorește chiar ca sectorul privat să ajute la aducerea acelor astronauți pe și de pe suprafața lunară.

Aceasta este doar o mostră a progreselor din ultimul deceniu, bineînțeles; sunt mult prea multe pentru a le detalia într-o singură poveste.

Relaționat: Moon Rush: Private Lunar Lander Plans

Factori determinanți

Câțiva factori determină aceste progrese, a spus Stallmer. Unul dintre cei mai mari catalizatori este scăderea costurilor de acces în spațiu.

„Dacă oamenii trebuie să cheltuiască cu 50% mai puțin pentru lansarea unei încărcături utile, acest lucru le permite să deschidă o piață mai mare privind dezvoltarea a ceea ce pot face și construi la sol”, a declarat Stallmer pentru Space.com.

Și ceea ce pot construi la sol este din ce în ce mai eficient și mai capabil, având în vedere miniaturizarea din ce în ce mai mare a electronicii, care este exemplificată de stolul de porumbei de la Planet. De asemenea, ajută și faptul că aceste două părți – lansarea și sarcina utilă – au acționat într-o sinergie din ce în ce mai mare în ultimii ani, a spus Stallmer, remarcând o mai bună aliniere a cererii și a ofertei în sectorul spațial.

Companii spațiale au găsit, de asemenea, din ce în ce mai ușor să acceseze capitalul privat de-a lungul anilor 2010, a spus Stallmer. Cifrele susțin acest lucru: Potrivit companiei de capital de risc Space Angels, 24,6 miliarde de dolari au fost investite în sectorul spațial comercial începând din 2009 – iar 5 miliarde de dolari din această sumă au fost injectați doar în primele trei trimestre din 2019.

Bolizele investitorilor au fost deschise, cel puțin în parte, de succesele bifate de-a lungul deceniului de companii precum SpaceX, Blue Origin și Virgin Galactic (care au efectuat zboruri de testare cu echipaj de referință în spațiul suborbital în decembrie 2018 și februarie 2019). Și acești pionieri de profil înalt au împins industria înainte și în alte moduri, a spus Stallmer.

Aceste companii au inspirat oamenii să își înființeze propriile întreprinderi spațiale și, de asemenea, le-au însămânțat cu talente. De exemplu, furnizorul de lansări în plină ascensiune Relativity Space, care a anunțat recent că a strâns 140 de milioane de dolari de la investitori în ultima sa rundă de finanțare, a fost fondat în 2015 de Tim Ellis și Jordan Noone – absolvenți ai Blue Origin și, respectiv, SpaceX.

Nu atât de repede

Dar nu totul a fost numai vin și trandafiri pentru zborurile spațiale private în anii 2010. Reperele au fost mult mai greu de atins într-un domeniu deosebit de mediatizat: zborurile spațiale cu echipaj uman.

Considerați Virgin Galactic, care își propune să transporte clienți plătitori către și dinspre spațiul suborbital la bordul navetei sale spațiale cu șase pasageri, SpaceShipTwo. Compania este aproape gata să înceapă să facă acest lucru, dar calendarul s-a deplasat considerabil spre dreapta de-a lungul anilor. La urma urmei, în 2004, Richard Branson a prezis că nou înființata sa companie va începe operațiunile comerciale de turism spațial până în 2007.

Noua navă New Shepard a companiei Blue Origin este proiectată să transporte și oameni, dar nu are încă la activ niciun zbor cu echipaj, deși se pare că acest lucru se va schimba în curând. (Este greu de spus prea multe despre schimbările de cronologie ale New Shepard, deoarece Blue Origin a evitat în cea mai mare parte să anunțe public datele țintă de-a lungul istoriei sale de 19 ani.)

Apoi mai sunt vehiculele orbitale care transportă echipaj. În 2010, NASA a început să încurajeze dezvoltarea acestor nave spațiale prin intermediul programului Commercial Crew Program al agenției, pentru a lua locul flotei de navete spațiale care se va retrage în curând. În septembrie 2014, Boeing și SpaceX au ieșit marii câștigători ai acestei competiții, fiecare obținând contracte de mai multe miliarde de dolari pentru a-i transporta pe astronauții NASA către și de la ISS.

SpaceX’s Crew Dragon și Boeing’s Starliner sunt pe cale să înceapă acest serviciu de taxi în curând, poate în 2020. Dar, din nou, acest lucru este mai târziu decât au sperat principalele părți interesate. Când oficialii NASA au anunțat acordurile SpaceX și Boeing în septembrie 2014, de exemplu, au spus că sperau ca cel puțin una dintre cele două capsule să fie funcțională până în 2017.

O parte din responsabilitatea pentru aceste întârzieri revine SUA. Congresul, care nu a finanțat în mod adecvat programul Commercial Crew în primii săi ani, a declarat expertul în politică spațială John Logsdon, profesor emerit de științe politice și afaceri internaționale la Elliott School of International Affairs de la The George Washington University din Washington, D.C.

Dar așteptarea întărește, de asemenea, o realitate simplă și care dă de gândit în ceea ce privește explorarea: „Zborul spațial uman este greu”, a declarat Logsdon pentru Space.com.

Relaționat: Călătorii spațiale: Pericol în fiecare fază (Infografic)

Numeroase exemple demonstrează acest lucru. De exemplu, progresul companiei Virgin Galactic a fost încetinit de două accidente fatale, unul la sol în 2007, la instalațiile partenerului de proiectare și producție Scaled Composites și altul în 2014, în timpul unui zbor de testare cu rachetă a primului vehicul SpaceShipTwo, VSS Enterprise. Iar capsula SpaceX Crew Dragon, care a efectuat un zbor demonstrativ istoric fără echipaj către ISS în martie, nu mai există; aceasta a fost distrusă o lună mai târziu în timpul unui accident de testare la sol, ceea ce a dat SpaceX înapoi cu ceva timp.

Și chiar astăzi (20 decembrie), Starliner de la Boeing a întâmpinat probleme în timpul primei sale misiuni orbitale, un zbor de testare fără echipaj care ar fi trebuit să ajungă la ISS. O eroare a sistemului de sincronizare a capsulei a împiedicat această întâlnire, iar Starliner este acum programat să se întoarcă pe Pământ duminică dimineața (22 decembrie) fără a atinge o serie de obiective majore ale zborului de testare.

Dar aceste companii lucrează pentru a rezolva astfel de probleme, iar lucruri interesante s-ar putea să fie chiar după orizont. A vedea Crew Dragon, Starliner, SpaceShipTwo și New Shepard devenind complet online va fi destul de palpitant. Dar, la scurt timp după aceea, o navă spațială privată ar putea transporta oameni în spațiul cosmic pentru prima dată. La urma urmei, SpaceX lucrează la o navă cu 100 de pasageri, care va coloniza Marte, numită Starship, iar miliardarul japonez Yusaku Maezawa a rezervat deja un zbor în jurul Lunii, cu o dată de lansare prevăzută pentru 2023.

„Anii 2010 au fost „pregătiți”, iar noi suntem aproape gata”, a spus Logsdon despre zborurile spațiale umane private. „Să sperăm că în 2020 vom vedea „a începe”.”

• Imprimarea 3D în spațiu: O galerie foto
• Sisteme de lansare a rachetelor reutilizabile: How They Work (Infographic)
• Starship and Super Heavy: SpaceX’s Mars-Colonizing Transportation System

Nota editorului: Această știre a fost actualizată la ora 18:00 EST din 20 decembrie pentru a include știrile despre dificultățile întâmpinate de Starliner în timpul zborului său orbital de testare.

Cartea lui Mike Wall despre căutarea vieții extraterestre, „Out There” (Grand Central Publishing, 2018; ilustrată de Karl Tate), a apărut acum. Urmăriți-l pe Twitter @michaeldwall. Urmăriți-ne pe Twitter @Spacedotcom sau pe Facebook.