Nästa vecka kommer SpaceX:s Dragon-kapsel att bära upp två NASA-astronauter i omloppsbana.
NASA KENNEDY/CC BY-NC-ND/FLICKR
Den 27 maj kommer NASA att skjuta upp människor i rymden från amerikansk mark för första gången sedan 2011, då rymdfärjan Atlantis rusade upp på sin sista resa. Den här gången kommer astronauterna att åka till den internationella rymdstationen (ISS) inte på en NASA-raket, utan på fordon som köpts från det privata rymdföretaget SpaceX: Dragon 2-kapseln på en Falcon 9-raket.
Detta är ännu en milstolpe för det privata kaliforniska företaget, som under det senaste decenniet har gått från underdog till dominator. SpaceX sköter nu ungefär två tredjedelar av NASA:s uppskjutningar, inklusive många forskningslaster, med flygningar som är så billiga som 62 miljoner dollar, ungefär två tredjedelar av priset för en raket från United Launch Alliance, en konkurrent. SpaceX mål är inte begränsade till låg omloppsbana: Förra månaden valdes företaget ut för att konstruera en månlandare, och det testar kontinuerligt en enorm raket för tunga transporter, kallad Starship, som skulle kunna transportera människor till Mars.
Forskare ser både fördelar och risker med företagets ökande makt. Det har sänkt kostnaderna för rymdfärder genom innovationer som återanvändbara etapper och kåpor, vilket har sparat NASA pengar. Med sin överdimensionerade kapacitet skulle Starship billigt kunna placera stora teleskop i omloppsbana och tunga vetenskapliga experiment på månar och planeter. Men SpaceX, med ett snabbt och löst Silicon Valley-tänkande, har förbisett att dess teknik kan förorena natthimlen och orörda planeter. Vissa oroar sig för att företaget, som leds av den fräcke miljardären Elon Musk, skulle kunna äventyra NASA:s långvariga säkerhetskultur. ”NASA försöker modellera allting till den nionde graden”, säger David Todd, analytiker på Seradata, som följer uppskjutningar och satelliter. ”SpaceX arbetar enligt principen ’testa det tills det går sönder’.”
Mellan 2006 och 2008 slutade de tre första flygningarna med deras Falcon 1-raket med ett misslyckande. SpaceX övergick 2010 till en större Falcon 9-raket och började två år senare leverera last till ISS för Nasa. Sedan dess har företagets ambitioner ökat. ”Många andra rymdföretag försöker vinna kontrakt”, säger Jonathan McDowell, astrofysiker vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). ”SpaceX försöker ta sig till Mars. Det visar sig att det kan vara ekonomiskt framgångsrikt att ha ett mål.”
Gå upp
Sedan rymdfärjan lades ned 2011 har SpaceX-raketerna tagit en allt större del av NASA:s uppskjutningar.
Den kommande bemannade flygningen skulle kunna ersätta de ryska raketer som NASA har hyrt – till ett högt pris – för att transportera människor till ISS sedan 2011. Billigare och mer frekventa flygningar skulle kunna förbättra de biomedicinska och fysikaliska vetenskapliga experimenten ombord på stationen, säger branschanalytiker Laura Forczyk, ägare till rymdkonsultföretaget Astralytical. ”Fler människor är lika med mer forskning”, säger hon.
SpaceX har gett NASA:s forskning ett uppsving på andra sätt, genom att leverera klimatobservationssatelliten Jason-3 och satelliten Transiting Exoplanet Survey Satellite i omloppsbana. År 2022 ska företaget skicka uppdraget Psyche till en metallisk asteroid, i den första NASA-uppskjutningen av en Falcon Heavy, som ligger mellan Falcon 9 och Starship i fråga om framdrivningskraft.
Men det är företagets kommande Starship som får konstruktörer av vetenskapliga uppdrag att bli sugna. SpaceX har inte meddelat något datum för en invigningsflygning, men har byggt sex prototyper i en takt av nästan en per månad. (Tre har oavsiktligt förstörts under tester.) Rymdfarkosten av stållegering och dess supertunga booster är 120 meter hög och överträffar Saturn V som förde människor till månen. Förra året sade Musk att full återanvändbarhet och sparsam användning av drivmedel skulle sänka kostnaden för varje Starship-uppskjutning till 2 miljoner dollar. Todd menar att 10 miljoner dollar per flygning kan vara mer realistiskt.
Raketens lastutrymme med en diameter på 9 meter skulle lätt kunna rymma gigantiska himmelsobservatorier, till exempel det föreslagna Habitable Exoplanet Observatory, som direkt skulle kunna avbilda avlägsna planeter. En anledning till de oändliga förseningar som drabbat James Webb-rymdteleskopet, efterföljaren till Hubble-rymdteleskopet, har varit behovet av att vika ihop dess segmenterade 6,5 meter långa spegel så att den får plats ombord på en europeisk Ariane 5-raket, säger CfA:s astrofysiker Martin Elvis.
Ett livskraftigt rymdskepp skulle också kunna skapa politiska påtryckningar för att få Space Launch System (SLS) att skrinlägga sig, den tunga raket som NASA har utvecklat och som är tänkt att driva rymdorganisationen tillbaks till månen och vidare till Mars. I december 2019 sade NASA:s administratör Jim Bridenstine att den skulle kunna kosta 900 miljoner dollar per uppskjutning – om den någonsin kommer att starta. Dess debut har upprepade gånger skjutits upp och förväntas nu ske i slutet av 2021. Bara ett eller två år senare ska den bära astronauter till månens omloppsbana, men McDowell tvivlar på att den kommer att förbli i produktion särskilt länge. ”Om Starship fungerar är det dödsstöten för SLS”, säger han. SpaceX, tillsammans med de privata företagen Blue Origin och Dynetics, valdes i april ut för att konstruera månlandare för astronauter och förnödenheter.
SpaceX lade fram rymdfarkosten Starship som sin landare, som skulle kunna skjutas upp på en egen booster eller en booster byggd av NASA. Det skulle finnas gott om utrymme för vetenskapsmännen att göra experiment, t.ex. ett radioteleskop för att titta tillbaka till den tidigaste tiden av galaxbildning från månens bortre sida, säger Steve Clarke, NASA:s biträdande biträdande administratör för vetenskaplig utforskning.
Men SpaceX:s brådska med att satsa på stora saker skulle också kunna ställa till problem för vetenskapsmännen. Starship-landaren kommer att vara mycket tyngre än Apollo-uppdragens spinkiga månmodul. Det damm och de stenar som den sparkar upp kan stiga upp i månens omloppsbana och skapa en störande dimma för andra landare och hota satelliter och utposter, säger Elvis. Företagets långvariga mål att kolonisera Mars har potential att kontaminera planeten med jordiska mikrober som skulle kunna förvirra forskarna, tillägger han. SpaceX svarade inte på förfrågningar om kommentarer för denna artikel.
Under de senaste månaderna har företaget väckt astronomers vrede med uppskjutningen av hundratals Starlink-satelliter, som är avsedda att leverera höghastighetsinternet till avlägsna områden. Från marken ser satelliterna förvånansvärt ljusa ut på grund av sina låga banor, och de har lämnat störande spår på kamerorna i övervakningsteleskop. ”Jag tror inte att de hade för avsikt att förstöra folks himmel”, säger Megan Donahue, ordförande för American Astronomical Society. ”Det var bara för att ingen ställde den frågan till dem.”
SpaceX försöker minska problemet. Vissa satelliter i nästa omgång, som ska skjutas upp strax efter det bemannade testet, kommer att svärtas och utrustas med visir som blockerar solljuset. Donahue berömmer företaget för att det samarbetar med forskare för att lösa problemen. ”Vi är alla intresserade av vetenskap”, säger hon.
Men episoden har påmint rymdforskare om att inte underskatta SpaceX potentiella inverkan på deras områden. Även om Musk ofta är alltför optimistisk när det gäller tidsskalorna för sina projekt, säger McDowell, tenderar han att förverkliga sina drömmar i slutändan. ” har styrkor och svagheter. Hans överoptimism är lite av båda.”
*Korrigering, 21 maj, 11:30: I en tidigare version av artikeln har en kostnadsberäkning för att flyga Starship felaktigt tillskrivits. Källan till uppskattningen är David Todd, inte Laura Forczyk. Historien har också ändrats för att mer korrekt jämföra priset på en Falcon 9 och för att förtydliga karaktären på SpaceX:s pris för månlandaren, beskrivningen av Starship och källan till en kostnadsberäkning för SLS.