science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Australië wil een ruimtevaartindustrie. Dus waarom betalen we niet voor het basisonderzoek om het te besturen?

Krediet:Australische ruimtevaartorganisatie

In de afgelopen jaren heeft Australië zijn eigen ruimteagentschap opgericht en een "ruimtevaartcommando" gelanceerd. Miljarden dollars voor defensie en honderden miljoenen voor civiele ruimte zijn uit de staatskas toegewezen om capaciteit in deze groeiende sector te ontwikkelen.

Deze financiering dekt het Moon-to-Mars-programma, het SmartSat Cooperative Research Center, het Modern Manufacturing Initiative, kansen in defensie, verschillende door de staat gefinancierde projecten zoals SA-SAT en meer.

Dit investeringsniveau is ongetwijfeld een goede zaak. Maar de overgrote meerderheid ervan ondersteunt toegepast onderzoek en engineering, en commercialisering van resultaten. Geen van de nieuwe financiering gaat naar fundamenteel onderzoek.

In de Verenigde Staten, Canada, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk, Duitsland, Italië, India, Zuid-Korea, China, Rusland en de Verenigde Arabische Emiraten – om er maar een paar te noemen – zijn basisonderzoek in de ruimte- en planetaire wetenschap en wetenschappelijke missies sleutelelementen in strategieën om hun sectoren te laten groeien. In Australië krijgt dit soort fundamenteel werk slechts ongeveer A$ 2 miljoen per jaar. Het is al tien jaar niet meer van de grond gekomen.

Waarom fundamenteel onderzoek belangrijk is

Toegepast onderzoek en engineering heeft tot doel praktische oplossingen te bieden voor goed gedefinieerde problemen door bestaande kennis toe te passen.

Fundamenteel onderzoek is gericht op het vergroten van kennis. Het is het meest succesvolle mechanisme dat mensen ooit hebben uitgevonden om nieuwe kennis te genereren.

Elke andere grote ruimtevarende natie financiert basisonderzoek in de ruimte- en planetaire wetenschap uit de openbare portemonnee. Ze doen het met een goede reden, en het is niet om planetaire wetenschappers zoals ik blij te maken.

Dat komt omdat in de ruimtewetenschap een ongewoon korte draad fundamenteel onderzoek, toegepast onderzoek en engineering, commerciële resultaten en een geschoold personeelsbestand verbindt.

Fundamenteel onderzoek is geen optionele extra:het is een cruciale katalysator voor al het andere.

Hoe het werkt

In andere landen komen wetenschappers zoals ik met een idee of hypothese. Iets groots en opwindends over hoe we denken dat ons zonnestelsel werkt.

Om die hypothese te testen, ontwikkelen we een ruimtemissie met ingenieurs uit zowel de industrie als de academische wereld. Omdat het universum het probleem definieert en niet een mens, wordt dat team voortdurend voor unieke uitdagingen gesteld, die volledig nieuwe technische oplossingen vereisen.

Als een gelukkig bijproduct creëert dit proces een omgeving die bijna perfect is geoptimaliseerd voor technologische doorbraken. Ik heb deze les geleerd tijdens de allereerste missie waar ik op was:de Britse Beagle 2 Mars-lander.

De missie is niet gelukt. We hebben niet naar methaan kunnen snuffelen op Mars. Maar de technologie bleek een geweldige manier om vroegtijdige tuberculose op te sporen.

En het verkennen van het zonnestelsel om fundamentele nieuwe ontdekkingen te doen, is een geweldige manier om jonge ingenieurs en wetenschappers te inspireren. Zo inspireer je je publiek, maak je studenten geïnteresseerd in STEM-carrières en krijg je op de lange termijn je hoogopgeleide arbeidskrachten van de toekomst.

Ik zie dit de hele tijd. Het is een van de geneugten van mijn werk.

Ons ruimteprogramma aan de Curtin University heet Binar, van het Nyungar-woord voor 'vuurbal'.

We hebben vorig jaar met onze eerste satelliet, Binar-1, gevlogen. De komende 18 maanden vliegen we er nog zes. Ons uiteindelijke doel is een maanorbiter.

Er zijn op elk moment ongeveer 60 niet-gegradueerde ingenieurs betrokken bij Binar. Afgelopen week hebben tientallen middelbare scholieren ons bezocht. De regering van WA ondersteunt een programma waarmee ze vanaf volgend jaar vliegexperimenten op Binar-ruimtevaartuigen zullen uitvoeren. Zo ziet inspiratie eruit.

En ja, een bijkomend voordeel is dat je planetaire wetenschappers blij maakt. Maar hun ontdekkingen winnen je geloofwaardigheid en zichtbaarheid op het wereldtoneel, dus dat is ook niet erg.

Ons werk aan de geofysische evolutie van de dwergplaneet Ceres, gebaseerd op Dawn Mission-gegevens, is daar een voorbeeld van.

Bezuinigingen zijn doorgedrongen

In Australië is fundamenteel onderzoek formeel uitgesloten van de nieuwe financieringsregelingen (in het Moon-to-Mars Demonstrator Mission-programma staat bijvoorbeeld dat "STEM-, wetenschappelijke of onderzoeksprojecten zonder een duidelijk commercialiseringstraject" niet-subsidiabele activiteiten zijn). Dus geen wetenschappelijke missies.

Door die uitsluiting en het gebrek aan financiering wordt planetaire wetenschap door universiteiten niet langer als een strategisch gebied gezien. Als gevolg hiervan was het een van de eerste gebieden die werden doorgesneden, omdat de riemen zijn aangetrokken vanwege COVID.

Collega's van de Australian National University en Macquarie University zijn hun baan kwijtgeraakt. In feite is ons team van Curtin University de enige substantiële groep die nog in Australië is.

Geen nulsomspel

Het Australische model is consistent met de overtuiging dat elke dollar die je aan wetenschap uitgeeft, een dollar minder is voor de industrie. Is dit het geval?

NASA denkt van niet. Het model is opgebouwd rond fundamentele onderzoeks- en wetenschappelijke missies.

Een recent onderzoek in opdracht van de NASA wees uit dat dit model buitengewoon succesvol was in het genereren van voordelen voor de bredere economie. In een enkel jaar genereerde elke dollar die aan het agentschap werd besteed ongeveer US $ 3 aan totale Amerikaanse economische output. Over langere tijdschalen is het rendement zelfs nog hoger.

Andere bureaus, groot en klein, kunnen een vergelijkbaar rendement op investering aantonen met op wetenschap gebaseerde modellen. Elke ₤1 die de UK Space Agency investeert in ruimtewetenschap en innovatie levert ₤3–4 op in directe waarde voor de ruimtevaartindustrie en extra overloopeffecten van ₤6–12.

Een riskant experiment

Geen enkele andere grote ruimtevarende natie heeft een strategie geïmplementeerd die fundamenteel onderzoek formeel uitsluit. Hieruit volgt dat Australië bezig is met een uniek experiment om te zien of de groei van onze ruimtevaartsector wordt geoptimaliseerd door ons vermogen om nieuwe kennis te genereren te minimaliseren.

Met honderden miljoenen aan nieuwe financiering voor civiele ruimte en miljarden voor defensie, kan onze ruimtesector niet anders dan groeien. De vraag is of die investering wel efficiënt groei genereert. Zullen onze belastingbetalers hetzelfde rendement op hun investering zien als belastingbetalers in die andere landen als we de wetenschap schrappen?

Overzeese ruimtevaartorganisaties kunnen wijzen op een economisch rendement van drie tot twaalf keer de oorspronkelijke investering. Kan ons ruimteagentschap het beter doen met een model dat fundamenteel onderzoek en wetenschappelijke missies formeel uitsluit?

Ik weet het antwoord niet. Helaas doet niemand dat, omdat er geen voorbeelden of studies zijn om uit te putten.

Mijn vermoeden is dat deze nieuwe strategie niet optimaal is. Het afdekken van onze weddenschappen - leren van de strategieën van andere landen - zou niet veel kosten.

Het zou betekenen dat we opnieuw moeten kijken naar die A $ 2 miljoen aan jaarlijkse financiering voor fundamenteel onderzoek. Wetenschappers betrekken bij hoe onderzoeksprogramma's worden gedefinieerd. Misschien zelfs de vreemde wetenschappelijke missie. Lijkt niet veel als het je gemoedsrust geeft.