Al bijna 20 jaar, het International Space Station (ISS) heeft gediend als een uniek laboratorium voor duizenden wetenschappers, studenten, en startups over de hele wereld, die de microzwaartekrachtomgeving van het station hebben betreden om te testen hoe het zijn in de ruimte van invloed is op alles, van kankercellen en menselijke weefsels tot courgette- en gerstzaden - om nog maar te zwijgen van een groot aantal levende organismen, waaronder platwormen, mieren, gekko's, en bobtail-inktvissen.

Inderdaad, het ISS "heeft gefunctioneerd als een bastion van internationale samenwerking en een unieke proeftuin voor microzwaartekrachtonderzoek, " schrijven MIT-ingenieurs in een paper die ze op 8 maart presenteerden op de IEEE Aerospace Conference in Montana. Maar het ISS zal uiteindelijk met pensioen gaan in zijn huidige vorm. NASA bereidt zich voor om de focus van zijn menselijke ruimtevluchtactiviteiten naar de maan te verplaatsen, en de internationale partners die het ISS beheren, bespreken hoe we uit het huidige operationele model kunnen stappen.

Terwijl NASA de mogelijkheden verkent voor commerciële entiteiten om onderzoeksplatforms in een baan rond de aarde te exploiteren, en terwijl andere publieke en private entiteiten alternatieve ontwerpen voor microzwaartekrachtfaciliteiten overwegen, het MIT-team zegt dat het belangrijk is om betaalbare toegang tot dergelijke faciliteiten voorop te houden in deze discussies. In hun krant de onderzoekers stellen dat wetenschappers uit elk land moeten kunnen deelnemen aan microzwaartekrachtonderzoek.

Tegen dat doel, het team heeft een tool ontwikkeld om de toegankelijkheid van verschillende "governancemodellen, " zoals faciliteiten die worden gecontroleerd door voornamelijk regeringen of particuliere entiteiten, of een mengsel van beide.

MIT News nam contact op met de onderzoekers over de toekomst van microzwaartekrachtonderzoek en hoe openheid innovatie en samenwerking in de ruimte kan stimuleren. Christine Joseph is een afgestudeerde student aan het MIT's Department of Aeronautics and Astronautics en het Technology and Policy Program. Danielle Wood is de Benesse Corporation Career Development Assistant Professor of Research in Education binnen het MIT's Program in Media Arts and Sciences en gezamenlijk benoemd in het Department of Aeronautics and Astronautics. Ze is ook oprichter van de Space Enabled Research Group binnen het MIT Media Lab, wiens missie het is om gerechtigheid te bevorderen in de complexe systemen van de aarde met behulp van ontwerpen die mogelijk zijn gemaakt door de ruimte.

V:Waarom is betaalbare toegang belangrijk, met name voor microzwaartekrachtonderzoek in de ruimte?

Wood:Deelname aan microzwaartekrachtonderzoek in de ruimte zou een kans moeten zijn voor onderzoekers uit elk land, omdat de ruimte een wereldwijd gemeengoed is dat niet aan één enkel land toebehoort. Zoals vermeld in het Ruimteverdrag, geratificeerd door meer dan 100 landen, "de verkenning en het gebruik van de ruimte ... zal worden uitgevoerd in het voordeel en in het belang van alle landen ... en zal de provincie zijn van de hele [mens] mensheid."

Studies in de microzwaartekrachtomgeving brengen nieuwe kennis over het menselijk lichaam, planten, dieren, materialen, natuurkunde, productie, en medicijnen. Deze kennis kan bijdragen aan duurzame ontwikkeling wanneer deze wordt vertaald naar op de aarde gebaseerde toepassingen, zoals wanneer kennis van de oefeningsroutines van astronauten informatie geeft over herstelprocedures voor patiënten die te maken hebben met lange perioden van bedrust, of wanneer experimenten over de fysica van verbranding resultaten opleveren die de brandveiligheid op aarde kunnen verbeteren.

Wanneer een grotere verscheidenheid aan onderzoekers van over de hele wereld deelneemt aan microzwaartekrachtonderzoek, de wetenschappelijke gemeenschap profiteert van het bredere scala aan onderzoeksresultaten. Deelname aan microzwaartekrachtonderzoek helpt ook landen die nog geen ervaring hebben met de ruimte om lokale capaciteit op te bouwen voor het ontwerpen en uitvoeren van ruimtegebaseerde experimenten.

Vraag:Hoe beoordeelt uw nieuwe tool de toegankelijkheid van onderzoeksfaciliteiten voor microzwaartekracht?

Joseph:We stellen voor om toegankelijkheid te meten met behulp van economische en administratieve openheid. Economische openheid is gebaseerd op de financiële kosten die onderzoekers betalen om alle activiteiten uit te voeren die betrokken zijn bij het voltooien van een microzwaartekrachtonderzoeksproject. Dit omvat de kosten die gepaard gaan met het ontwerpen van een experiment, het zodanig ontwerpen dat het veilig en functioneel is, het naar de ruimte lanceren, toegang krijgen tot een faciliteit die omgevingscontrole biedt, gegevens en stroom, het experiment uitvoeren, en mogelijk terug te sturen naar de aarde.

Bestuurlijke openheid verwijst naar het soort poortwachters dat direct en indirect bepaalt wie kan deelnemen. Bijvoorbeeld, tegenwoordig beïnvloeden administratieve procedures de toegang afhankelijk van de nationaliteit of het type organisatie waar de gebruiker vandaan komt en het type microzwaartekrachtactiviteit waarnaar hij op zoek is. We brengen toekomstige onderzoeksfaciliteiten voor microzwaartekracht en hun bestuursbeleid in kaart langs deze dimensies van economische en administratieve openheid. Met behulp van deze twee statistieken, we kunnen de algehele toegankelijkheid van een toekomstige marktplaats voor microzwaartekrachtonderzoek beoordelen.

Wood:Ons doel is om een ​​dialoog aan te moedigen over de waarde van toegang tot deze unieke onderzoeksomgeving. Veel belanghebbenden - regeringen, bedrijven, internationale organisaties - kunnen de regels beïnvloeden die bepalen wie microzwaartekrachtonderzoek naar de ruimte stuurt nadat het internationale ruimtestation is uitgeschakeld. Zo ver, de wereld heeft geen markt voor microzwaartekrachtonderzoek ervaren die volledig wordt aangedreven door commerciële krachten met prijzen die zijn vastgesteld door een vrije markt, omdat regeringen de kosten van toegang tot onderzoek als een openbare dienst hebben gesubsidieerd. Dit werk benadrukt de noodzaak om toekomstig beleid en commerciële voorstellen te evalueren op basis van de behoeften van degenen die momenteel de minste toegang en ervaring hebben met microzwaartekrachtonderzoek.

V:Wat voor soort faciliteit of structuur heb je gevonden, via je gereedschap, kan de meest betaalbare toegang bieden tot microzwaartekrachtonderzoek, en wat is er nodig om zo'n model te lanceren?

Joseph:Hoewel niet ideaal, onze huidige structuur is geëvolueerd om verrassend toegankelijk te worden. Facilitators zoals het United Nations Office for Outer Space Affairs helpen bij het bemiddelen van toegang voor opkomende ruimtelanden door samen te werken met enkele van de 'poortwachters'-ruimteagentschappen die het ISS hebben gebouwd. Commerciële bedrijven zijn ook begonnen met het bouwen en exploiteren van hun eigen modules die aan het ISS zijn bevestigd en waar bijna elke gebruiker toegang tot kan kopen. Het ISS is dit interessante conglomeraat van openbare, privaat, reclame, en internationale entiteiten. Tot dusver, geen van de andere voorstellen voor ruimtestations in een lage baan om de aarde (tot ongeveer 2, 000 kilometer van het aardoppervlak) volwassen genoeg zijn om te bepalen of ze een vergelijkbaar niveau van toegankelijkheid zullen hebben als de huidige omgeving.

Echter, we kunnen altijd beter. De bouw van het ISS was het grootste en duurste bouwproject in de geschiedenis van de mensheid en er waren inspanningen van vele landen voor nodig. Er zijn veel lessen te trekken uit de ontwikkeling van het ISS op het gebied van technische en beleidsmodellen. We moeten ook rekening houden met de verwachtingen van de commerciële bedrijven die zullen deelnemen aan de opkomende commerciële ruimte-economie in een lage baan om de aarde.

De 'ruimtes in de ruimte' waarin we opereren, evolueren dramatisch. Het is nog niet te vroeg om te onderzoeken hoe beleid en investeringsbeslissingen de aard van de toegankelijkheid voor microzwaartekrachtonderzoek buiten het internationale ruimtestation zullen bepalen. Nu nadenken over toegankelijkheid is belangrijk om ervoor te zorgen dat microzwaartekrachtonderzoek het domein van de hele mensheid blijft.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.