De toekomst van de bemande ruimtevaart

Het International Space Station (ISS) is een van de meest complexe en dure technische projecten die ooit zijn ondernomen. Als het in 2011 klaar is, heeft het bijna $ 100 miljard gekost. En dan, slechts vijf jaar later, zal het ruimtestation worden vernietigd wanneer NASA het opzettelijk uit zijn baan haalt en in de atmosfeer van de aarde stort.

Dat is tenminste het huidige plan van NASA. Het bureau wil het station draaiende houden, maar de financiering ervan wordt pas tot 2015 verwacht, tot grote ontsteltenis van onderzoekers die het net beginnen te gebruiken en internationale partners die miljarden dollars in het project hebben geïnvesteerd. Het verlengen van de levensduur van het station zou $ 2 miljard tot $ 3 miljard per jaar kosten. Zelfs het uit zijn baan halen - de overblijfselen veilig in de oceaan dumpen - zal niet goedkoop zijn en minstens $ 2 miljard kosten.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van januari 2010

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

De deadline van 2015 betekent dat het Congres, na tientallen jaren van grotendeels richtingloos ruimtebeleid, gedwongen zal zijn om ten minste één duidelijke beslissing te nemen: het moet geld toewijzen voor de voortzetting van de werking van het ruimtestation of de vernietiging ervan. En dat is slechts een van een aantal urgente problemen waarmee het bemande ruimtevluchtprogramma van het land wordt geconfronteerd. Het is de bedoeling dat de spaceshuttle eind 2010 of begin 2011 met pensioen gaat, waardoor NASA jarenlang geen mogelijkheid heeft om astronauten ergens heen te sturen. En de belangrijkste elementen van NASA's verkenningsprogramma, de Ares I-raket die astronauten in een baan om de aarde zal brengen en de Orion-capsule die hen in de ruimte zal vervoeren, lopen enkele jaren achter op schema.

In oktober bracht het Augustine-comité, een panel gecharterd door het Witte Huis en voorgezeten door de voormalige CEO van Lockheed Martin, Norman Augustine, zijn rapport uit over de toekomst van de ruimtevaart. De commissie onderzocht de plannen van NASA en verkende alternatieven. Een groot deel van het rapport besprak de verdiensten van verschillende bestemmingen in de ruimte en de raket- en ruimtevaartuigtechnologieën die zouden kunnen worden gebruikt om die bestemmingen te bereiken. Maar ingebed in het rapport is een reden waarom er überhaupt een menselijk ruimtevluchtprogramma zou moeten zijn. De commissie concludeerde dat het uiteindelijke doel van menselijke verkenning is om een ​​pad uit te stippelen voor menselijke expansie in het zonnestelsel, stelt het.

Dingen beoordeeld

• Verslag van de Amerikaanse commissie voor plannen voor bemande ruimtevaart

In de loop der jaren hebben NASA en ruimtevaartadvocaten veel redenen naar voren gebracht om het sturen van astronauten de ruimte in te rechtvaardigen. Ze hebben steun gekregen door voor elk wat wils te bieden, vooral de militaire en wetenschappelijke gemeenschappen; wetenschappelijke vooruitgang, strategische superioriteit en internationaal prestige waren de belangrijkste van de beloofde voordelen. Bij nader inzien houden deze rechtvaardigingen echter geen stand of zijn ze niet meer relevant. Robotmissies zijn bijvoorbeeld steeds beter in staat tot wetenschappelijk werk in de ruimte, en ze kosten veel minder dan menselijke bemanningen. Satellieten gelanceerd op vervangbare boosters stelden de Verenigde Staten in staat om strategische dominantie in de ruimte te bereiken. En de motieven van de Koude Oorlog verdwenen met de ineenstorting van de Sovjet-Unie.

Bijgevolg hebben sommigen geconcludeerd dat er geen reden meer is voor menselijke verkenning van de ruimte. Een oude criticus van menselijke ruimtevluchten was wijlen James Van Allen, die in 1958 de eerste grote wetenschappelijke ontdekking van het ruimtetijdperk deed: de stralingsgordels rond de aarde die zijn naam dragen. In een essay uit 2004 vroeg Van Allen zich af of robotruimtevaartuigen de menselijke ruimtevlucht overbodig hadden gemaakt. Aan het eind van de dag, schreef hij, vraag ik me af of de enorme nationale inzet van technisch talent voor bemande ruimtevluchten en het altijd aanwezige potentieel voor het verlies van kostbare mensenlevens echt te rechtvaardigen zijn.

Maar voor de meeste ingenieurs en astronauten die betrokken zijn bij het ruimteprogramma, kunnen astronauten nooit achterhaald worden door robots, omdat de menselijke ruimtevlucht een doel op zich is. Ze delen de overtuiging van de commissie dat het doel van deze bemande missies is om mensen in staat te stellen uit te breiden naar en zich uiteindelijk te vestigen in de ruimte.

Voor belastingbetalers die dat vooruitzicht misschien als een luchtkasteel of sciencefiction beschouwen, is de vraag waarom hun geld zou moeten worden besteed om het te ondersteunen. Het argument voor het financieren van menselijke verkenning van de ruimte wordt vergelijkbaar met het argument voor het financieren van fundamenteel onderzoek: dat dit soms veel oplevert, meestal op onverwachte manieren. Per definitie lijken risicovolle ondernemingen zoals ruimteverkenning of door nieuwsgierigheid gedreven wetenschap onwaarschijnlijk te slagen en onvoorspelbare resultaten te hebben, maar juist zulke ondernemingen hebben geleid tot vele uitvindingen en ontdekkingen met een enorme economische en historische betekenis.

Degenen die een consistent langetermijnbeleid willen, moeten hun agenda's met elkaar verzoenen, ofwel de grondgedachte van het regelen van ruimte ondersteunen of een nog beter verenigend eigen doel bedenken. Dit moet snel gebeuren, anders komt het bemande ruimteprogramma van NASA tot stilstand. De commissie stelde het botweg: het Amerikaanse bemande ruimtevluchtprogramma lijkt zich op een onhoudbaar traject te bevinden.

Dat is al een tijdje zo. Begin 2004 onthulde president Bush zijn strategie om het Amerikaanse ruimteprogramma voort te zetten. Belangrijke mijlpalen waren onder meer de voltooiing van het ISS en het met pensioen gaan van de spaceshuttle tegen 2010, de ontwikkeling van wat bekend zou worden als de Orion en Ares I tegen 2014, en de terugkeer van mensen naar de maan tegen 2020, met langetermijnplannen die verder gaan dan die voor menselijke missies om Mars.

Maar Bush slaagde er niet in een duidelijke, verenigende reden voor deze plannen te geven, en ze kregen nooit volledige financiering. Met een beperkt budget zullen de door Bush geschetste projecten jaren langer duren dan oorspronkelijk gepland. Een voorbeeld is de Ares V heavy-lift raket die nodig is voor menselijke missies naar de maan. Volgens het huidige plan moet het eind 2010 klaar zijn, maar de commissie constateerde dat het niet voor het einde van de jaren 2020 kon worden voltooid - en zelfs dan zou er geen geld zijn om het benodigde lander-ruimtevaartuig te ontwikkelen.

Met behulp van de grondgedachte van het Augustinuscomité kunnen we echter een redelijk plan maken op basis van het fundamentele doel van menselijke uitbreiding naar het zonnestelsel. Met het doel van het ruimteprogramma verduidelijkt, kan geld beter worden besteed en kunnen prestaties in concrete termen worden gemeten; Het is veel waarschijnlijker dat het Congres op de lange termijn voldoende financiering zal verstrekken als het gaandeweg kan zien dat verstandig besteed geld tastbare resultaten oplevert. Een van de eerste en gemakkelijkste beslissingen die we moeten nemen, is om de levensduur van het ISS te verlengen tot 2020. Als mensen voor langere tijd in de ruimte gaan wonen en werken, moeten we technologieën testen en menselijke prestaties onder die omstandigheden evalueren, en de ISS zou het ideale laboratorium zijn. Door het station operationeel te houden, blijft bovendien een belangrijk internationaal partnerschap behouden voor toekomstige missies.

Een van de uitdagingen bij het verlengen van de levensduur van het ruimtestation is dat als de shuttle eenmaal met pensioen is, het Russische Sojoez-ruimtevaartuig het enige middel zal zijn om bemanningen van en naar de baan te vervoeren totdat Ares I en Orion klaar zijn, in theorie in 2015 (de commissie gelooft dat 2017 waarschijnlijker is). Het Augustine-rapport suggereert dat NASA moet stoppen met het heen en weer pendelen van astronauten en de commerciële sector het vervoer naar het station moet laten verzorgen. De hoop is dat bedrijven die NASA en andere klanten bedienen (zoals ruimtetoeristen en zelfs andere regeringen), de shuttle eerder en tegen lagere kosten kunnen vervangen dan NASA zou kunnen, waardoor er geld vrijkomt voor verkenning.

Het rapport onderschrijft ook sterk technologie die NASA tot nu toe grotendeels over het hoofd heeft gezien: bijtanken in de ruimte. Met die mogelijkheid zouden we geen extreem dure raketten hoeven te ontwikkelen, zoals de Ares V, die groot genoeg zouden zijn om al het drijfgas te vervoeren dat nodig is voor een reis naar de maan. Brandstoftanks - en dus de raketten zelf - zouden kleiner kunnen zijn. Commerciële exploitanten zouden drijfgas kunnen vervoeren en zelfs brandstofdepots in de ruimte kunnen onderhouden. De benodigde technologieën zouden binnen een paar jaar in de ruimte kunnen worden gedemonstreerd, vond de commissie.

Als de Amerikaanse ruimtevaartgemeenschap het niet eens kan worden over deze aanpak en zo de benodigde financiering veilig stelt, concludeert het Augustinuscomité, zou het beter zijn om te stoppen met het sturen van mensen de ruimte in in plaats van geld te verspillen en misschien te leven van een programma dat geen kans van slagen heeft: Het bemande ruimtevluchtprogramma … bevindt zich op een kantelpunt waar ofwel extra fondsen moeten worden verstrekt of het verkenningsprogramma dat eerst door president Kennedy is ingesteld, moet worden stopgezet, althans voorlopig.

Jeff Foust is de redacteur en uitgever van The Ruimte beoordeling.

zich verstoppen