Jaunās kosmosa sacensības virzīs inovācijas. Lūk, kur tas notiek tālāk

1962. gadā jau notika pirmās kosmosa sacīkstes. Padomju Savienība bija nosūtījusi kosmosā pirmo cilvēku Juriju Gagarinu. Drīz pēc tam suborbitālajā telpā sekoja amerikānis Alans Šepards.

Tad, ar uzreiz ikoniskas piezīmes, prezidents Džons F. Kenedijs paaugstināja priekšstatu: "Šajā desmitgadē mēs izvēlamies doties uz Mēnesi un darīt citas lietas, nevis tāpēc, ka tās ir vieglas, bet gan tāpēc, ka tās ir grūti."

Ar šo drosmīgo mērķi Kenedijs izvirzīja vērienīgu vīziju par Amerikas līdera lomu kosmosā un izraisīja jaunu inovāciju ēru.

Pēc sešdesmit gadiem notiek jaunas kosmosa sacensības. Un šoreiz vairāk spēlētāju nekā jebkad agrāk ir izvirzījuši savus skatus uz drosmīgiem mērķiem — no kosmosa tūrisma nozares uzsākšanas un Marsa kolonizācijas līdz cilvēku izvešanai ārpus Saules sistēmas robežām.

"Es domāju, ka šī pārdrošības sajūta atgriežas," nesen teica Patrīcija Kūpere, kosmosa konsultāciju firmas Constellation Advisory dibinātāja. tiešsaistes simpozijs rīko Kosmosa fonds. "Mēs esam atguvuši sajūtu, ka cenšamies ļoti smagas lietas un, iespējams, piedzīvosim neveiksmes, bet atkal atgūstam sevi un turpinām braukt uz priekšu." 

Jaunās kosmosa sacensības dažos veidos ietver augstākas likmes. Uz galda ir vairāk naudas, mēs sūtām kosmosā "tūristus" bez profesionālas apmācības, un mēs sūtām astronautus un kosmosa kuģus tālāk nekā jebkad agrāk.

Līdz ar to rodas lielāks potenciāls. Lai saprastu pašreizējās kosmosa sacīkšu vērienu un to, kāpēc tas ir svarīgi ikvienam, vispirms ir vērts apsvērt pasaules pirmās paaudzes kosmosa pionieru iespaidīgo ietekmi. Kamēr tikai simtiem cilvēku ir bijuši kosmosā, kosmosa izpētes atbalstam radītajām tehnoloģijām ir bijusi milzīga ietekme uz ikdienas dzīvi. Ņemiet, piemēram, GPS — pirmās globālās navigācijas satelītu sistēmas — attīstību.

"GPS ir aptuveni 300 miljardu dolāru bizness gadā šeit uz Zemes, un kopš tā pirmsākumiem tas ir bijis tiek lēsts, ka tas vien ASV vien ir radījis 1,4 triljonus ASV dolāru," atzīmēja Lockheed Martin Lisa Callahan. nesen apraide. Callahan ir Lockheed viceprezidents un komerciālās civilās telpas ģenerāldirektors.

"Paskatieties uz kopbraukšanas nozari, kas katru gadu ir 60 miljardu dolāru bizness, un tas viss, pateicoties kosmosa līdzekļiem, kas nodrošina šos GPS signālus," viņa turpināja. "Laikapstākļi ir ļoti līdzīgi, ASV laikapstākļu satelītu tirgus vērtība ir 162 miljardi ASV dolāru gadā, un kosmosa aktīvi veido aptuveni 77 procentus no tā. Tātad kosmoss patiešām spēlē milzīgu lomu ekonomikā šeit uz Zemes."

Kamēr satelītu rūpniecība un citas kosmosa nozares tieši ietekmē dzīvi uz Zemes, kosmosu izpēte ir ietekmējusi cilvēci neskaitāmos veidos — kultūras, ekonomikas, zinātniskā un tehnoloģiski. Ar kosmosu saistītas inovācijas ir novedušas pie sasniegumiem materiālos, medicīnā, skaitļošanā, akumulatoros, miniaturizācijā un daudzās citās jomās.

Lai gan pagājušā gadsimta sešdesmito gadu kosmosa sacīkstes iedvesmoja drosmīgu rīcību un nopietnu riska uzņemšanos, "bija dažas desmitgades, kad mērķis bija novērst šīs briesmas no kosmosa nozares," sacīja Kūpers. "Lai tas justos pieejamāks, mazāk riskants tiem, kas to finansēja un skatījās."

Kosmoss: atgriešanās

Pēc dažām miegainajām desmitgadēm kosmoss atgriežas. 2022. gada pirmajā pusē 72 raķešu palaišanas orbītā nogādāja 1022 kosmosa kuģus — tas ir vairāk kosmosa kuģi orbītā, nekā tika palaisti kosmosa laikmeta pirmajos 52 gados, liecina Space Fonds. Tikmēr, Pasaules kosmosa ekonomika 2021. gadā sasniedza 469 miljardus USD, pieaugot strauji par 9% no 2020. gada.

Šīs desmitgades kosmosa sacīkstes daļēji izraisīja vērienīgas jaunas NASA programmas, kas tika uzsāktas pēc gadiem ilgas sagatavošanās.

Piemēram, pēc programmas palaišanas Džeimsa Veba kosmiskais teleskops 2021. gada Ziemassvētku dienā NASA un tās partneri šī gada sākumā izlaida teleskopa pirmos pilnkrāsu attēlus. Patiess zinātnes un inženierijas varoņdarbs, Webb teleskops sniedza mums vēl nebijušu ieskatu kosmiskajā vēsture — zvaigžņu veidošanās un mirstības, ūdens tvaiku attēli uz planētām vairāk nekā 1000 gaismas gadu garumā prom.

Tikmēr NASA tikai pagājušajā mēnesī sāka darbu Artēmijs, misija, kuras mērķis ir nosūtīt uz Mēnesi pirmo sievieti un pirmo krāsaino cilvēku un galu galā sagatavot cilvēci ceļojumam uz Marsu. Kamēr NASA vada misiju, ASV ir mobilizējusi savus valdības partnerus visā pasaulē, kā arī vairākus privātā sektora partnerus, lai izstrādātu jaunas tehnoloģijas programmai, piemēram, moderni skafandri, orbitālās priekšposteņi un jaunas sakaru sistēmas.

Programma Artemis ne tikai sniedz cilvēcei aizraujošu jaunā mēness misiju, bet arī ir devusi skaidru signālu, ka jaunais kosmosa laikmets ir klāt. Kamēr Baidena administrācija uzsāka pirmo posmu Artemis misijas programma sākās Trampa administrācijas laikā. Kosmosa eksperti piekrīt, ka pastāv nepārtrauktības pakāpe no vienas administrācijas uz nākamo.

Savienoto Valstu atjaunotajām saistībām attiecībā uz kosmosu arī vajadzētu būt skaidram no tās budžeta. ASV pagājušajā gadā palielināja savu budžetu militārajām un civilajām kosmosa programmām par 18%, Kosmosa fonds ziņots. Citas valdības ir veikušas līdzīgas darbības — Ķīna palielināja kosmosa izdevumus par aptuveni 23%, bet Indijas izdevumi pieauga par 36%.

Kas ir vēl ievērojamāks šajā jaunajā kosmosa laikmetā, ir privātā sektora iesaistīšanās. Pateicoties miljardieru uzņēmējiem, kuri meklē ilgstošu mantojumu, ir parādījusies jauna vadošo kosmosa uzņēmumu raža.

Elona Muska SpaceX ir pārveidojis satelītu nozari un attīstījis revolucionāras, atkārtoti lietojamas raķetes. Tikmēr Džefa Bezosa Blue Origin ir viens no galvenajiem partneriem, kas vadaOrbitālais rifs - komerciāli piederoša un pārvaldīta kosmosa stacija, kuras mērķis līdz desmitgades beigām ir nodrošināt izmitināšanas vietas uzņēmējdarbībai, pētniecībai un kosmosa tūrismam. Pēc tam ir Ričarda Brensona dibinātā Virgin Galactic, kas attīsta komerciālu kosmosa lidojumu biznesu, kas pārvadās labus klientus 90 minūšu braucienā līdz mikrogravitācijai un atpakaļ. Uzņēmums saka, ka tā komerciālās misijas sāksies 2023. gada pirmajā ceturksnī.

Tikmēr riska kapitāla uzņēmumi un riska toleranti investori finansē drosmīgu partiju kosmosa jaunizveidotiem uzņēmumiem. Kaut arī investīcijas nozarē paņēma sitienu tāpat kā lielākā daļa ekonomikas šogad, tas notika pēc rekorda uzstādīšanas 2021. gadā. Startup kosmosa uzņēmumi pagājušajā gadā piesaistīja kopējo finansējumu 15,4 miljardu dolāru apmērā, divreiz vairāk nekā 2020. gadā piesaistītā summa.

Kūpers sacīja, ka privātās investīcijas "ļauj uzņemties nedaudz lielāku risku nekā spēlēšanās ar sabiedrības naudu, un tas ir vēl viens liels ieguvums no šiem pēdējiem revolucionārajiem gadiem. Tas attiecas uz mūsdienu satelītu nozari, tas attiecas uz mūsdienu palaišanas nozari, un tas būs faktors, kas turpināsies.

Šādā tempā globālā kosmosa industrija varētu ļoti labi kļūt 1 triljona dolāru tirgus līdz 2040. gadam, norāda Morgan Stanley analītiķi.

Jaunā kosmosa ekonomika prasīs arī novatorisku ieguldījumu no mūsu esošajiem tirdzniecības līderiem.

"Ar aviāciju nesaistītās nozares kļūs par kosmosa uzņēmumiem neatkarīgi no tā, vai tās to zina vai ne," sacīja Lockheed Martin Callahan. "Piemēram, mēs sadarbojamies ar General Motors, lai izveidotu Mēness roveri, izmantojot viņu zināšanas par autonomiem transportlīdzekļiem un to akumulatoru tehnoloģijām, elektrificējot savu autoparku. Un šo inovāciju izmantošana šeit uz Zemes un to ieviešana kosmosa tirgū ir kaut kas tāds, kas man patiešām dod daudz enerģijas un aizrautības. GM nav kosmosa uzņēmums, bet viņi gatavojas piedalīties kosmosa ekonomikā."

Lockheed Martin arī ir sadarbojas ar Amazon un Cisco lai kosmosā ieviestu tādus ikdienas rīkus kā Webex un Alexa. Trīs uzņēmumi NASA Artemis I misijā izvietoja Callisto, tehnoloģiju demonstrācijas kravnesību. Callisto ietver tehnoloģiju, kas ļauj Alexa strādāt bez interneta savienojuma, kā arī Webex demonstrāciju, kas darbojas NASA Deep Space tīklā.

Inovācijas ienāk

Kamēr jaunā kosmosa ekonomika ir sākumposmā, mums jau ir priekšstats par dažiem jauninājumiem, ko tā veicinās. Piemēram, 3D drukāšana un piedevu ražošana būs ļoti svarīga infrastruktūras izbūvei kosmosā. Kā Kosmosa fonds piezīmes, 3D drukāšanu var apvienot arī ar sasniegumiem biotehnoloģijās, lai radītu tādus piederumus kā “biopārsēji” astronautiem. Lai kosmosā meklētu un apkopotu resursus, būs nepieciešami roboti un autonomi rīki.

Tikmēr NASA un tās partneri ir pētījuši iespējamās piedziņas tehnoloģijas, kas varētu palīdzēt cilvēkiem nokļūt kosmosā tālāk nekā jebkad agrāk. tostarp divu veidu kodoldzinēju sistēmas: kodolelektriskā un kodoltermiskā dzinējspēks.

Lai gan ir daudz, ko sagaidīt no jaunās kosmosa sacīkstes un jaunās kosmosa ekonomikas, tās sagādā arī milzīgas problēmas. Galvenais no tiem ir pieaugošā konfliktu iespējamība kosmosā, atzīmēja Carissa Christensen, BryceTech, analītikas un inženieru firmas, kas apkalpo kosmosa nozari, izpilddirektore un dibinātāja.

"Domāt par Krievijas un Ķīnas lomu kosmosā un to arvien pieaugošo sadarbību savā starpā ir kritiska tēma šai administrācijai," sacīja Kristensens Space rīkotajā simpozijā Fonds.

"Es domāju, ka mums kā nācijai ir jādomā par to, kā mēs varam kaut kādā ierobežotā veidā izmantot kosmosa aktivitātes, lai veidotu attiecības ar Krieviju un Ķīnu," viņa turpināja, vienlaikus "ņemot vērā tehnoloģiju nodošanas un stiprināšanas riskus pretinieki."

Tikmēr augošā kosmosa ekonomika nozīmē, ka telpa burtiski būs pārpildītāka. Lai gan telpa var būt bezgalīga, jomas, kurās darbojas cilvēce, tādas nav. Lielais satelītu skaits, kas tiek palaists kosmosā, palielina sadursmju risku. Sadursmei var būt katastrofālas sekas, ņemot vērā mūsu pieaugošo atkarību no satelītu pakalpojumiem, kā arī iespēju, ka uz Zemes var nokrist kosmosa atkritumi.

Tad, protams, kad mēs vēršam uzmanību uz nākamo kosmosa izpētes gadsimtu, cilvēcei būs izaicinājums virzīt inovācijas līdz tās robežām.

"Lietas, kas būs pārveidojošas un svarīgas mūsu valstij, lietas, kas ir būtiskas tam, kas mēs esam kā nācija, nav vieglas," sacīja bijušais NASA administrators Džims Bridenstīns. "Tās ir vajadzīgas un ir vērts to darīt."