science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Kan de maanlanding van Apollo 11 vandaag worden gedupliceerd? Veel succes ermee

Krediet:CC0 Publiek Domein

Het verstrijken van een halve eeuw heeft veel van de redenen vervaagd waarom de Verenigde Staten in staat waren om te bereiken wat op sciencefiction leek:de 20 juli, 1969, landing van Apollo 11 op de maan.

Het verbluffende technische succes van het Apollo-programma hing af van een leiderschapscultuur van de overheid, een industriële organisatie, een tolerantie voor risico's en een politieke omgeving die vandaag niet bestaat - zelfs als NASA volhoudt dat het over vijf jaar mensen op de maan zal landen.

Kan het worden gedupliceerd? "Veel succes ermee, " zei Jay Honeycutt, een ingenieur in vluchtoperaties uit het Apollo-tijdperk die later hoofd werd van het Kennedy Space Center in Florida. 'Dat zouden we kunnen als ze ons dat lieten doen.'

Honeycutt was een van de meer dan een dozijn leiders uit het Apollo-tijdperk en hedendaagse ruimtedeskundigen die het erover eens waren, bij sollicitatiegesprekken, dat veranderingen in de Amerikaanse samenleving het idee om mensen op de maan te laten landen nu veel uitdagender hebben gemaakt dan 50 jaar geleden.

"Technisch gezien zou het vandaag gemakkelijker zijn, omdat we meer instrumenten hebben, " zei Gerry Griffin, een vluchtdirecteur uit het Apollo-tijdperk die later hoofd werd van het Johnson Space Center in Texas. "Politiek en financieel zou het een andere vraag zijn. Ik weet niet zeker of we dat ooit weer kunnen herstellen."

"Het is gemakkelijker om een ​​ruimtevaartuig te bouwen dan om een ​​team te bouwen, " zei Eugène Kranz, missiedirecteur van Apollo 11. "Je hebt genoeg kennis in de branche, maar je hebt leiderschap op het hoogste niveau nodig dat in staat is om hoofden te kloppen om mensen als een team te laten werken."

Deze legendes uit het Apollo-tijdperk zeggen dat het belangrijkste ingrediënt van de maanlanding niet de technologie was, hoewel het een van de grootste uitbarstingen van techniek in de menselijke geschiedenis was, maar het bestuur, landelijke inzet en persoonlijke motivatie van de deelnemers.

"Ik vrees dat we niet langer de mogelijkheid hebben om te doen wat we in de jaren zestig deden, " schreef Don Eyles, een afgestudeerde wiskunde die in de twintig hielp bij het maken van de navigatiesoftware voor de maanmodule. Tot dan, "Niemand wist veel over het programmeren van een geleidingscomputer voor ruimtevaartuigen, " dus de baan ging naar iemand die net van de universiteit kwam, één speler in een project met 400 werknemers, 000 Amerikanen.

"Sindsdien hebben we de veroordeling niet meer gehad, " zei hij in een interview.

De huidige NASA-beheerder, Jim Bridenstine, een veel optimistischer standpunt inneemt, zeggen dat technologie de reis veiliger en goedkoper zou maken dan in de jaren zestig. Hij houdt toezicht op een plan om tegen 2024 terug te keren naar de maan en een vrouwelijke astronaut op de zuidpool te zetten om daar bevroren water te onderzoeken.

Hoewel Bridenstine vertrouwen heeft en gelooft dat particuliere investeerders zijn inspanningen zullen helpen ondersteunen, veel eerdere pogingen om het bemande ruimteprogramma nieuw leven in te blazen zijn met hoge verwachtingen begonnen en zijn mislukt.

Het succes van Apollo 11 hing af van veel dingen die vandaag de dag onwaarschijnlijk of ondraaglijk lijken.

Het was een tijdperk van onvoorwaardelijk vertrouwen van jonge ingenieurs, proefondervindelijk ontwerp, blanco cheques aan grote ruimtevaartbedrijven en norse managementpraktijken. Toen er fouten werden gemaakt, zondebokken gevonden.

Dit waren jaren van werkweken van 60 tot 80 uur. Ingenieurs werden in lompen gerend. Er waren zweren, hartaanvallen, hevig drinken, ketting roken, verlaten gezinnen, echtscheidingen en de altijd dreigende dreiging dat de Sovjet-Unie de prijs zou stelen. En nog een andere laag van complexiteit:waardevolle bijdragen van een staf van Duitse raketwetenschappers die voor Adolf Hitler hadden gewerkt voordat ze door het Amerikaanse leger werden gevangengenomen in de Tweede Wereldoorlog.

Veel van deze managementcultuur zou in 2019 politiek incorrect zijn, een feit dat Kranz zonder meer erkende. "Dit zou vandaag een probleem zijn, " hij zei.

De sociale behoeften van het land werden opzij gezet om NASA-financiering te verstrekken die op zijn hoogtepunt in één jaar een voor inflatie gecorrigeerde $ 47 miljard of meer bereikte. NASA verbruikt 4,5% van het federale budget, vergeleken met ongeveer 0,5% vandaag, wat betekent dat als het nu hetzelfde aandeel zou hebben, zijn budget niet de huidige $ 21,5 miljard zou zijn, maar bijna 200 miljard dollar.

Maar de motivatie was toen de Koude Oorlog. De Sovjet-Unie had de Verenigde Staten vernederd door in 1957 de eerste satelliet te lanceren en vervolgens in 1961 de eerste mens in een baan om de aarde. de Sovjet-doorbraken voerden aan dat het communisme het kapitalisme zou overtreffen.

In een historische toespraak uit 1962 aan de Rice University, President Kennedy zei:"Geen enkel land dat verwacht de leider van andere landen te zijn, kan verwachten achter te blijven in de race om de ruimte."

De toespraak wordt algemeen beschouwd als de meest ontroerende en krachtige verklaring voor verkenning van de ruimte, geleverd in een stijl die alleen Kennedy kon bereiken, gedetailleerd maar ingrijpend, voorzichtig maar agressief. Het zou elke man kosten, vrouw en kind 40 cent dat jaar, Kennedy zei, en de kosten zouden het volgende jaar oplopen tot 50 cent ($ 4,27 in de dollars van vandaag).

De ruimtewedloop gaf een politieke rechtvaardiging voor het project, maar hoogstwaarschijnlijk een kleine rol gespeeld in het succes ervan.

"Mensen zeggen dat Apollo zo succesvol was omdat we probeerden de Russen te verslaan. "Zei Honeycutt. "Dat was misschien waar in Washington, maar ik kan je vertellen in het Mission Control Center en de andere centra, het verslaan van de Russen was in niemands gedachten."

Wat maakte het ruimteprogramma succesvol, gedeeltelijk, was dat het plaatsvond op een buitengewoon moment in de Amerikaanse geschiedenis toen de jeugd een grotere en invloedrijkere rol speelde dan ooit tevoren, geïllustreerd door een jonge president, een jeugdcultuur die om verandering vroeg en een leger jonge ingenieurs die de wereld opnieuw wilden maken.

"We hadden vluchtleiders die rechtstreeks van de universiteit kwamen, ' zei Griffin. 'We hadden al die jonge kerels die graag wilden gaan. De leiding duwde beslissingen naar beneden in de organisatie, ze hebben ze niet verheven. Ze vertrouwden mensen onder hen. Het idee was, laten we ons geen zorgen maken over wie de eer krijgt; laten we niet aan iedereen twijfelen. Wij kenden de onderwerpen beter dan zij. Dat is niet wat we nu hebben. Ik kon het in NASA voelen voordat ik vertrok."

Een andere verandering in NASA sindsdien zijn de hogere veiligheidsmarges - met andere woorden, zijn afkeer van risico.

“Mensen raken steeds meer in risicomijding, "zei Honeycutt. "Je wilt niet onveilig zijn, maar er is maar één manier om volledig veilig te zijn en dat is niet te lanceren. Naarmate je hoger in de keten komt, acceptatie van risico's wordt steeds strenger."

Met het denken van vandaag, Honeycutt zei, het maanprogramma zou zijn geannuleerd na de bijna-ramp van Apollo 13, toen een explosie het ruimtevaartuig op weg naar de maan beschadigde. Het was het snelle denken van het NASA-vliegpersoneel onder leiding van Kranz dat de veilige terugkeer van de bemanning verzekerde.

Geavanceerde technologie garandeert zeker geen veiligheid. Boeing, een van de beste technische organisaties van het land, heeft zijn belangrijkste product geaard, het 737 Max-vliegtuig, vanwege zowel defecten in het softwaresysteem als managementfouten die twee crashes van passagiersvliegtuigen bij buitenlandse luchtvaartmaatschappijen hebben veroorzaakt, bijvoorbeeld.

Onder buitenstaanders, er zijn donkere zorgen over wat de veranderingen bij NASA vertegenwoordigen over de natie.

"De manier waarop onze samenleving is veranderd, het is niet duidelijk of we zijn uitgerust om gebruik te maken van wetenschappelijke en technische middelen, " zei James Moore, een USC-ingenieursprofessor die besloot ingenieur te worden vanwege de Apollo-maanlanding. "Overheid lijkt meer gericht te zijn op het proces en minder op prestaties."

Het Apollo-programma was in grote mate afhankelijk van politieke steun, hoewel er veel ruilhandel nodig was om het te garanderen. Kennedy had de steun nodig van conservatieve Zuid-democraten, dus deed NASA grote investeringen in het Zuiden. Tegen de tijd van Apollo 11, het had zijn bemande ruimtevluchtcentrum in Houston, een motortestfaciliteit in Mississippi, een ruimtevluchtcentrum dat de Duitse wetenschappers in Alabama huisvestte, het lanceercentrum op Cape Canaveral in Florida en het oorspronkelijke centrum van NASA-operaties in het zuiden van Virginia.

"Het was geen ongeluk, je kunt erop wedden, " zei Sean O'Keefe, NASA-beheerder tijdens het presidentschap van George W. Bush, die nu professor is aan de Universiteit van Syracuse.

Maar het politieke landschap en het vermogen om coalities te smeden zijn veranderd.

"Er was geen partijdigheid in de (House) Science Committee, " zei Don Fuqua, de Florida-democraat die de subcommissie bemande ruimtevluchten van het Huis voorzat tijdens het laatste deel van het Apollo-programma, en later het voltallige Wetenschapscomité. "Ik heb nooit iets naar de Tweede Kamer gebracht waar het lid op de ranglijst (New Mexico Republikein Manuel Lujan Jr.) en ik het niet mee eens waren. We waren goede persoonlijke vrienden. We gingen samen naar lanceringen. We gingen samen uit eten. Onze vrouwen waren goede vrienden."

"Ik denk niet dat we die samenwerking vandaag zouden kunnen hebben, ' voegde hij eraan toe. 'Als je door het gangpad gaat om met iemand te praten, het is als samenwerken met de vijand."

Het andere cruciale ingrediënt in het Apollo-programma was dat het een niet-militair doel bood voor veel jonge ingenieurs die tegen de oorlog in Vietnam waren.

"Ik zag ruimte altijd als het tegenovergestelde van het bouwen van strategische wapens, " zei Eyles, de begeleidende computerprogrammeur die onlangs het boek "Sunburst and Luminary, een persoonlijk verslag van het Apollo-programma. In die tijd, hij en anderen van het Charles Stark Draper Laboratory zouden anti-oorlogsbijeenkomsten bijwonen. Vandaag, hij is teleurgesteld dat liberalen geen sterkere voorstanders zijn van bemande ruimtevluchten, beweren, "Wanneer was Amerika ooit sterker dan nadat we op de maan waren geland?"

Pogingen om de bemande ruimtevluchtmissie te laten groeien, zijn herhaaldelijk mislukt. Het Amerikaanse ruimteagentschap heeft sinds de spaceshuttle in de jaren zeventig geen volledige nieuwe raketmotor ontwikkeld. en de industriële basis is verdord.

In 2004, President Bush kondigde de ontwikkeling aan van het Orion-ruimtevaartuig en het Ares-lanceersysteem waarvan hij zei dat het Amerikaanse astronauten zou helpen om al in 2015 terug te keren naar de maan als een eerste stap naar Mars.

NASA begon in 2005 aan het programma te werken, maar vertragingen in de planning en kostenstijgingen stapelden zich op. In 2009, een onafhankelijk beoordelingspanel in opdracht van de regering-Obama ontdekte dat het programma vanaf het begin te maken had met een "mismatch tussen financiering en programma-inhoud".

"Het werd niet gefinancierd op het niveau dat nodig was om succesvol te zijn, " zei Leroy Chiao, een voormalige astronaut die in de commissie zat. "Het raakte steeds verder achter naarmate het programma vorderde."

In 2010, President Obama annuleerde het Constellation-programma, een nieuw doel stellen van een menselijke landing op een asteroïde met behulp van onderdelen die overblijven van de hoofdmotoren van de spaceshuttle en een vergrote versie van de solide raketbooster van de space shuttle.

Die zouden worden gekoppeld aan de Orion-capsule die vier astronauten zou kunnen vervoeren. Het is deze basis die NASA van plan is te gebruiken voor de maanmissie in 2024.

"Het is een nieuwe raket, en telkens als je iets nieuws bouwt, je krijgt een ontwikkeling die ingewikkeld is, " zei Wayne Hale, voormalig NASA Space Shuttle-programmamanager en later een plaatsvervangend associate administrator bij het agentschap. "Het echte probleem is het idee dat we deze zeer gecompliceerde raket gaan maken met een klein budget."

De publieke steun voor terugkeer naar de maan is ook niet hetzelfde als in de jaren zestig. Uit een opiniepeiling van Pew Research vorig jaar bleek dat slechts 13% van de Amerikanen dacht dat het plaatsen van astronauten op de maan een topprioriteit van NASA zou moeten zijn; de meerderheid zei dat het bureau zich zou moeten concentreren op het monitoren van het klimaat of het volgen van asteroïden.

Bridenstine, de NASA-chef, zei dat het veel minder kost om naar de maan terug te keren, dankzij de investeringen die in de jaren zestig zijn gedaan en de lagere kosten van elektronica vandaag. Hij schat de kosten op $ 20 miljard of minder, exclusief de $ 10,5 miljard die jaarlijks wordt uitgegeven aan het bemande ruimtevluchtprogramma dat grotendeels het internationale ruimtestation ondersteunt. Maar tot nu toe, het bureau heeft slechts $ 1,6 miljard gevraagd van die vereiste van $ 20 miljard.

Maar hij is optimistisch en zegt dat de particuliere sector graag in het project wil investeren. "We wisten pas in 2009 dat er waterijs op de maan was. "zei hij. "Wat is er nog meer dat we niet weten?"

Waar echte doorbraken hebben plaatsgevonden, het is niet in het NASA-programma voor menselijke ruimtevluchten geweest.

Commerciële ruimtevaartbedrijven, zoals Elon Musk's SpaceX, bekendheid hebben gekregen. Het in Hawthorne gevestigde bedrijf vervoert momenteel vracht voor NASA naar het ruimtestation met zijn Falcon 9-raketten en Dragon-vrachtcapsule, en zal binnenkort die raketten en een Crew Dragon-voertuig gebruiken om astronauten naar het station te brengen.

SpaceX verbaasde de lucht- en ruimtevaartindustrie in 2015 toen het een booster van de eerste trap verticaal op het land landde. Vanaf dat moment, het heeft meer dan 40 keer boosters geland en heeft eerder gebruikte boosters meer dan 20 keer gevlogen.

De SpaceX-cultuur heeft parallellen met de NASA uit de jaren 60. Significante input komt van de laagste delen van de organisatie, en zijn werknemers zijn meestal "een jonge groep die niet echt weet wat onmogelijk is, omdat ze niet zijn neergeslagen, " zei Garrett Reisman, een voormalige NASA-astronaut die senior adviseur is voor het bedrijf en lesgeeft aan het USC. "Ze gaan erop uit en doen onmogelijke dingen."

En de onbemande sondes en orbitale observatoria van NASA zijn een punt van nationale trots. nasa, geleid door het Jet Propulsion Laboratory in La Canada Flintridge, heeft acht steeds geavanceerdere generaties machines op Mars geland. Maar zelfs die prestaties moesten veranderingen in de NASA-organisatie te boven komen.

"Bij NASA, er is veel meer bureaucratie dan in de jaren '70 of zelfs de jaren '80, " zei Charles Elachi, die JPL 15 jaar leidde, eindigend in 2016. "Het zou maanden tot jaren duren om beslissingen te nemen over iets dat in weken zou kunnen worden gedaan."

JPL en SpaceX, onder andere organisaties, maken deel uit van een industrie die al meer dan een eeuw bloeit in Zuid-Californië. Tijdens Apollo, het was verantwoordelijk voor de belangrijkste onderdelen van het ruimtevaartuig. Het project was afhankelijk van de unieke chemie van de Zuid-Californische industrie.

Noord-Amerikaanse luchtvaart, een pionier van het jet-tijdperk en bouwer van het X-15-raketvliegtuig, de contracten had om de Apollo-commandocapsule en servicemodule in Downey te bouwen, de geavanceerde vloeibare waterstofmotoren in Canoga Park en de ultralichte Saturn V tweedetrapsraket in Seal Beach. Douglas Aircraft bouwde de derde fase in Huntington Beach. Veel van die voorzieningen, waaronder de Rocketdyne-motorenfabriek in Canoga Park, en de hoogopgeleide mensen in hen zijn verdwenen.

Op zijn hoogtepunt, North American Aviation nam er 1, 000 ingenieurs per maand, volgens de geschiedenis verteld in "Angle of Attack, " een boek uit 1992 van Mike Gray. Het project had 30, 000 arbeiders in Downey alleen. Harrison Storms leidde de ruimtedivisie van het bedrijf, een groep hard-opladende en vaak zwaar drinkende leidinggevenden. zoals anderen, hij werd het slachtoffer van een hartaanval en negeerde de bevelen van zijn arts toen hij terugkeerde naar de fabriek in Downey.

Het ruimtevaartuig, gebouwd met de precisie van een horloge, bevatte 2 miljoen onderdelen. Storms werd tot zondebok gemaakt voor de Apollo 1-brand in januari 1967, waarbij drie astronauten omkwamen - hoewel de beslissing die de brand veroorzaakte, gebruik maken van een omgeving met zuivere zuurstof onder hoge druk, is gemaakt door NASA. Maar het programma stond niet lang stil. Na anderhalf jaar vertraging het was weer op schema voor de eerste lancering.

1969, Apollo vloog vier keer, inclusief twee landingen op de maan. In totaal, Apollo nam astronauten zes keer mee naar het oppervlak van de maan, eindigend in het najaar van 1972 met Apollo 17.

"Toen we Apollo 17 landden, we dachten dat het een paar jaar zou duren voordat we terug zouden gaan, " zei vluchtleider Jerry Bostick uit het Apollo-tijdperk. "Maar hier is het 47 jaar geleden dat we daar waren, en ik denk niet dat ik het in mijn leven zal zien. Ik weet niet zeker of alle dominostenen weer in de rij zullen staan ​​- het management, de publieke steun, de concurrentie met Rusland of iemand anders."

©2019 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.