Wetenschap
Krediet:Pixabay, CC BY-SA
De ruimtewedloop tussen de VS en Rusland begon precies 60 jaar geleden (4 oktober, 1957) en eindigde 18 jaar later met een handdruk in de ruimte. De handdruk was het begin van vele decennia van internationale samenwerking in de ruimte. Maar het afgelopen decennium is er een enorme verandering opgetreden.
De ruimteomgeving is niet langer het exclusieve domein van overheidsinstanties. Particuliere bedrijven zijn het exploratiedomein betreden en stuwen de sector krachtiger en sneller vooruit dan het geval zou zijn als het alleen aan de regeringen zou worden overgelaten.
Men zou kunnen stellen dat er een nieuwe ruimtewedloop is begonnen, waarin particuliere bedrijven met elkaar en met overheidsorganisaties concurreren. Maar deze keer wordt het gedreven door een competitie om klanten in plaats van de drang om dominantie te tonen door als eerste een bepaald doel te bereiken. Dus wie zijn de belangrijkste spelers en hoe zullen ze de wetenschap veranderen, technologie en politiek van ruimteverkenning?
Zet de uitdrukking "privé-ruimteverkenning" in een zoekmachine en er ontstaat een schat aan links. Verschillende hebben titels zoals:"Zes particuliere bedrijven die mensen de ruimte in kunnen lanceren", "De top 10 van meest innovatieve bedrijven in de ruimte ter wereld" of "10 grote spelers in de ruimtewedloop in de private sector". Wat meteen opvalt, is dat vrijwel al deze bedrijven in de VS zijn gevestigd.
Er is een groot verschil tussen het bouwen en lanceren van satellieten in een lage baan om de aarde voor telecommunicatie en het sturen van bemanning en vracht naar het International Space Station (ISS) en verder. Particuliere bedrijven in verschillende landen zijn al vele jaren actief op de satellietmarkt. Hun bijdragen aan de ontwikkeling van niet-gouvernementele verkenning van de ruimte hebben geholpen om het pad te banen voor ondernemers met de visie en middelen om hun eigen wegen naar de ruimte te ontwikkelen.
Vandaag, verschillende bedrijven in de VS kijken heel specifiek naar bemande ruimtevluchten. De drie die misschien het verst op de weg zijn, zijn SpaceX, Blue Origin en Virgin Galactic. De belangrijkste doelstellingen van alle drie de bedrijven zijn het verlagen van de kosten van toegang tot de ruimte - voornamelijk door hergebruik van draagraketten en ruimtevaartuigen - om de ruimte toegankelijk te maken voor mensen die geen speciaal opgeleide astronauten zijn. Een ding dat deze bedrijven gemeen hebben, is de persoonlijke passie van hun chief executives.
SpaceX werd in 2002 opgericht door Elon Musk, een charismatische ondernemer, ingenieur, uitvinder en investeerder. De ambitie van SpaceX is "om een revolutie teweeg te brengen in de ruimtetechnologie, met als uiteindelijk doel mensen in staat te stellen op andere planeten te leven". het bedrijf heeft zich gespecialiseerd in het ontwerp, fabricage en lancering van raketten, het verstrekken van directe concurrentie aan de United Launch Alliance (tussen Boeing en Lockheed Martin) die de contracthouder bij uitstek was geweest voor de lancering van raketlanceringen van NASA en het ministerie van Defensie.
Het succes ervan is spectaculair. Na het Falcon 9-lanceervoertuig en het Dragon-ruimtevaartuig te hebben ontwikkeld, het werd het eerste commerciële bedrijf dat in 2012 een ruimtevaartuig aan het ISS aanmeerde. Het bedrijf heeft daar nu een vaste vlucht, lading vervoeren. Maar tot nu toe, geen astronauten. Echter, de Falcon Heavy is vergelijkbaar met de Saturn 5-raket die de Apollo-astronauten lanceerde, en SpaceX heeft zijn voertuig ontworpen om tegen 2018 astronauten naar de maan te sturen, en naar Mars al in 2023.
SpaceX Crew Dragon koppelt aan het internationale ruimtestation. Krediet:SpaceX
Op 29 sept. Musk verfijnde zijn plannen, de aankondiging van het BFR-project (waarvan ik graag doe alsof het staat voor Big F**king Rocket). Dit zou het ruimtevaartuig Falcon en Dragon vervangen - en zou niet alleen vracht en ontdekkingsreizigers naar de maan en Mars vervoeren, maar kan ook de reistijden tussen steden op aarde verkorten. Musk berekent dat het slechts 29 minuten kan duren om van Londen naar New York te vliegen.
Of het bedrijf erin slaagt om in 2018 astronauten naar de maan te sturen, valt nog te bezien. Hoe dan ook, dan kan er veel aan de hand zijn – 2018 is ook het jaar waarin Blue Origin, opgericht in 2000 door Jeff Bezos, de technologie- en retailondernemer achter Amazon, heeft tot doel mensen naar de ruimte te lanceren. Maar zijn ambitie is anders dan die van SpaceX. Blue Origin richt zich op het realiseren van commercieel verkrijgbare, suborbitale menselijke ruimtevlucht - gericht op de ruimtetoerisme-industrie. Het bedrijf heeft een verticaal draagraket ontwikkeld (New Shepard, na de eerste Amerikaanse astronaut in de ruimte, Alan Shepard) die de 100 km hoogte kan bereiken die wordt gebruikt om te bepalen waar "ruimte" begint. De raket daalt dan terug naar de aarde, terwijl de motoren tegen het einde van de afdaling aanslaan, waardoor het ruimtevaartuig verticaal kan landen. Testvluchten zonder passagiers hebben succesvolle demonstraties van de technologie gemaakt. De reis naar de ruimte en terug duurt ongeveer 10 minuten.
Maar Blue Origin heeft concurrentie van Virgin Galactic, die zichzelf omschrijft als "'s werelds eerste commerciële ruimtelijn". Opgericht in 2004 door Richard Branson, ook een technologie- en retailondernemer, het is van plan om zes passagiers tegelijk naar de suborbitale ruimte te vervoeren en hen ongeveer zes minuten gewichtloosheid te geven in de loop van een vlucht van twee en een half uur.
De technologie verschilt van die van SpaceX en Blue Origin doordat de lancering in de ruimte niet vanaf de grond plaatsvindt, maar vanuit een straalvliegtuig. Dit moederschip vliegt naar een hoogte van ongeveer 18 km (ongeveer twee keer zo hoog als een gewone vliegtuigvlieg) en laat een kleinere, raketaangedreven ruimtevaartuig (SpaceShip Two) dat naar een hoogte van ongeveer 100 km wordt voortgestuwd. Het programma is vertraagd door technische problemen – en vervolgens door het tragische verlies van piloot Mike Alsbury, toen SpaceShip Two in de lucht explodeerde tijdens een testvlucht in 2014. Er is nog geen datum vastgesteld waarop de eerste passagiers kunnen vliegen.
Er is ook de Google Lunar XPrize-competitie, aangekondigd in 2007, met de slogan:"Welkom bij de nieuwe ruimterace". Het doel van de prijs is om een robotmissie naar de maan te lanceren, plaats een lander op het oppervlak en rijd 50 meter, het terugsturen van afbeeldingen en video van hoge kwaliteit. De wedstrijd is nog in volle gang. Vijf privaat gefinancierde teams moeten hun ruimtevaartuig tegen eind 2017 naar de maan lanceren.
Krachtige internationale banden
De veranderingen vinden plaats tegen een achtergrond van beproefde internationale samenwerking in de ruimte, die aan het einde van de ruimtewedloop serieus van start ging. Gedurende de jaren tachtig en negentig, de ruimteprogramma's van de VS en Rusland vulden elkaar prachtig aan - hoewel misschien niet opzettelijk. Na de stopzetting van Apollo in 1975, het Amerikaanse ruimteprogramma richtte zijn inspanningen op robotverkenning van het zonnestelsel.
De Voyager-sondes gaven ons verbazingwekkende beelden van Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. De Mariner- en Viking-missies naar Mars leidden tot Pathfinder, Geest, Kansen en nieuwsgierigheid. Messenger draaide in een baan om Mercurius en Magellan draaide om Venus. Toen New Horizons in 2006 naar Pluto werd gelanceerd, het was een missie om de laatste onontgonnen planeet in het zonnestelsel te bezoeken.
Rusland, anderzijds, het doel van bemande ruimtevluchten nastreefde, met zijn ongelooflijk succesvolle Mir-baan in een baan om de ruimte en zijn programma van vluchten om kosmonauten en vracht heen en weer naar Mir te brengen. Menselijke ruimtevluchten in de VS herleefden met de Space Shuttle en zijn missie om het International Space Station (ISS) te bouwen en te bezetten. De lijst van landen die bijdragen aan het ISS blijft groeien. Het shuttleprogramma eindigde in 2011 en, sinds zijn opvolger Orion (gebouwd in samenwerking met European Space Agency, ESA) zal pas in dienst treden tot ten minste 2023, de internationale gemeenschap was afhankelijk van Rusland om het ISS van brandstof te voorzien en bewoond te houden.
Vandaag, evenals de VS en Rusland, er zijn sterke, levendige en succesvolle ruimtevaartprogramma's in Europa, Japan, Indië en China. De European Space Agency werd opgericht slechts twee maanden voor de historische handdruk van 1975, na vele jaren van onafhankelijk onderzoek op het gebied van luchtvaarttechniek door afzonderlijke landen. evenzo, de Chinezen, Japanse en Indiase ruimtevaartorganisaties kunnen hun erfgoed terugvoeren tot de jaren zestig. Ook een aantal kleinere landen, waaronder de Verenigde Arabische Emiraten, heeft ambitieuze plannen.
Uiteraard strijden deze landen ook tegen elkaar. Er is wijdverbreide speculatie geweest dat de toetreding van China tot het veld voldoende was om een nieuwe verplichting aan het Amerikaanse ruimteprogramma te introduceren. China heeft een goed ontwikkeld ruimteprogramma en werkt momenteel aan een ruimtestation in een baan rond de aarde tegen 2020. Een prototype, Tiangong-2, is al bijna een jaar in de ruimte, en werd een maand lang bezet door twee astronauten (of "taikonauten").
China heeft ook drie succesvolle missies naar de maan gehad. En zijn volgende missie, Verander 5, die eind 2017 van start gaat, is ontworpen om monsters van de maan terug naar de aarde te brengen. China heeft ook de intentie uitgesproken om tegen 2025 taikonauten op de maan te laten landen - hetzelfde tijdsbestek waarin de VS hun nieuwe Orion-ruimtevaartuig in een baan rond de maan zullen testen.
Maar hoewel er een element van concurrentie is, het succes van de afgelopen decennia toont zeker aan dat samenwerking in de ruimte mogelijk is, ook als de spanningen op de grond oplopen. Inderdaad, ruimteverkenning kan zelfs fungeren als bufferzone voor de internationale politiek, wat zeker de moeite waard is. Het zal interessant zijn om te zien hoe een grotere rol in de verkenning van de ruimte voor particuliere bedrijven dergelijke internationale samenwerkingen zal beïnvloeden, vooral omdat zoveel van de inspanningen in de VS zijn gevestigd.
Gezonde competitie of gevaarlijk spel?
Een voordeel van de toetreding van de particuliere sector tot de verkenning van de ruimte is de erkenning van de hightechbedrijven die bijdragen aan de groei van de economie als waardevolle doelen voor investeringen. Inderdaad, een recente presentatie bij een internationale investeringsbank - onder de titel "Ruimte; de volgende investeringsgrens" - verklaarde dat "investeringsinteresse heeft geholpen de lanceringskosten te verlagen en innovatie in verwante industrieën te stimuleren, het openen van een nieuw hoofdstuk in de geschiedenis van de ruimte-economie".
Een van de laatste opdrachten van Barack Obama's presidentschap was het voorzitten van de Whitehouse Frontiers Conference, waar ruimteverkenning zowel werd besproken binnen de context van de Amerikaanse industrie als binnen de drang om nieuwe werelden te verkennen. Bijdragen aan de conferentie waren onder meer NASA, maar de sprekers waren overwegend afkomstig van particuliere technologie- en investeringsmaatschappijen.
Pluto zoals gezien door New Horizons. Krediet:NASA
Het is misschien cynisch om te zeggen, maar zodra de investeringen beginnen te stromen, advocaten zullen niet ver achterblijven. En dat is een ander aspect van de explosie van interesse in ruimtehandel en toerisme. Wetten, statuten en andere voorschriften zijn nodig om het internationale karakter van ruimteverkenning te regelen. Momenteel, de Verenigde Naties, via haar Office for Outer Space Affairs, is verantwoordelijk voor het bevorderen van internationale samenwerking bij het vreedzaam gebruik van de ruimte. Het houdt ook toezicht op de werking van het Outer Space-verdrag, die een kader biedt voor het beheer van de ruimte en activiteiten die kunnen plaatsvinden. Hoewel het duidelijke gebrek aan "ruimtepolitie" betekent dat het praktisch niet kan worden afgedwongen, het is nooit echt geschonden.
De operatie is ontworpen volgens dezelfde lijnen als de internationale verdragen die toezicht houden op maritieme activiteiten en de verkenning van Antarctica. Dit komt het dichtst in de buurt van internationale wetgeving en, sinds de ingebruikname in 1967 met de drie inaugurele ondertekenaars van de Verenigde Staten van Amerika, het Verenigd Koninkrijk en de (toenmalige) USSR, het verdrag is ondertekend door 106 landen (waaronder China en Noord-Korea). Het is noodzakelijk om dergelijke controles te hebben, want hoewel de risico's die de verkenning van de ruimte omringen groot zijn, potentiële beloningen zijn zelfs nog hoger.
Als we kijken naar de manier waarop meer conventionele bedrijven opereren, zoals supermarkten, concurrentie drijft de prijzen omlaag, en er is weinig reden om aan te nemen dat de concurrentie tussen ruimtevaartbedrijven een ander model zou volgen. In welk geval, grotere risico's kunnen worden genomen om de winstgevendheid te vergroten. Er is tot nu toe geen bewijs hiervoor - maar naarmate het veld zich ontwikkelt en extra particuliere bedrijven zich bezighouden met ruimteverkenning - zal de kans op een ongeval of noodgeval groter zijn.
In het verdrag staat dat een staat die een sonde of satelliet lanceert aansprakelijk is voor het vergoeden van schade bij ongevallen. Echter, de kosten van ruimteverkenning zijn astronomisch en verlammend voor armere landen, waardoor ze steeds meer afhankelijk zijn van commerciële draagraketten. Maar als een particulier bedrijf een object lanceert dat vervolgens schade aanricht in de ruimte, de worstelende economie zal de rekening moeten oppakken. Het verdrag moet daarom mogelijk worden geactualiseerd om particuliere bedrijven meer aansprakelijk te stellen. Er zijn ook ernstige problemen rond de veiligheid van astronauten, die het wettelijke recht hebben op een veilig bestaan in de ruimte. Maar zelfs advocaten weten niet zeker of de wet ook geldt voor privé-astronauten, of zou moeten gelden.
Kijkend naar de toekomst, er zal behoefte zijn aan een uitgebreide versie van een burgerluchtvaartautoriteit, het aansturen en controleren van routes, lanceringen en landingen op aarde, en tussen en op planetaire lichamen. Alle veiligheids- en beveiligingsoverwegingen van lucht- en zeereizen zullen betrekking hebben op ruimtereizen op een enorm verbeterd niveau, omdat de kosten en risico's zoveel hoger zijn. Er zullen vaste en goed begrepen protocollen moeten zijn in het geval dat een ruimtevaartuig neerstort, of twee ruimtevaartuigen die botsen. Om nog maar te zwijgen van piraterij of de mogelijkheid van kaping. Dit alles klinkt misschien een beetje somber, het streepje en de opwinding nemen van ruimteverkenning, maar het zal een noodzakelijke ontwikkeling zijn die het tijdperk van ruimtereizen opent voor burgers buiten die met diepe zakken.
De oorspronkelijke ruimtewedloop was het resultaat van de ideeën en vaardigheden van visionaire theoreticus-ingenieurs, waaronder:Robert H Goddard, Wernher von Braun, Konstantin E. Tsiolkovsky... Is het te ver om te denken dat de tweede ruimtewedloop wordt aangedreven door een nieuwe generatie ondernemers, inclusief Bezos, Branson en Musk? Als dit de situatie is, dan hoop ik dat de belangrijkste factor bij het nastreven van ruimtevaartinspanningen niet het bezit van rijkdom is, maar die visie, vindingrijkheid en een wens voor de verbetering van de mens zijn de belangrijkste drijfveren.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com