SpaceX: Apa 10 Tahun Perjalanan Perjalanan Komersial Ramalkan untuk Masa Depan

Dalam banyak industri, satu dekad hampir tidak cukup masa untuk menyebabkan perubahan dramatik melainkan sesuatu mengganggu datang - teknologi baru, model perniagaan, atau reka bentuk perkhidmatan. Industri angkasa baru-baru ini telah menikmati kesemua tiga.

Tetapi 10 tahun yang lalu, tidak ada satu inovasi yang terjamin. Sebenarnya, pada 28 September 2008, seluruh syarikat menyaksikan dan berharap sebagai produk utama mereka mencuba pelancaran akhir selepas tiga kegagalan. Dengan wang tunai yang rendah, ini adalah tembakan terakhir. Lebih 21,000 kilogram minyak tanah dan minyak cecair yang dinyalakan dan dihidupkan dua peringkat booster off launchpad.

Lihat juga: SpaceX Akan Menghantar Robot ke Bulan untuk Ispace pada tahun 2020

Apabila roket Falcon 1 berjaya mencapai orbit dan syarikat itu mendapat kontrak berikutnya dengan NASA, SpaceX telah selamat dari 'startup dip'. Kejayaan itu - roket berasaskan cecair yang pertama dibangunkan secara peribadi untuk mencapai orbit - memunculkan industri ruang baru yang mengubah dunia kita, di planet ini dan seterusnya. Apa yang telah berlaku pada tahun-tahun yang berlarutan, dan apakah maksudnya ke depan?

Walaupun para saintis sedang sibuk membangunkan teknologi baru yang menangani masalah teknikal yang banyak, ada segelintir penyelidik, termasuk saya sendiri, mempelajari sudut perniagaan dan isu-isu operasi yang dihadapi oleh industri baru ini. Dalam makalah baru-baru ini, rakan sekerja saya, Christopher Tang dan saya menyiasat firma-firma soalan yang perlu dijawab untuk mewujudkan industri ruang yang mampan dan menjadikan manusia dapat menubuhkan pangkalan ruang angkasa, asteroid lombong dan memperluas ruang angkasa - semua sementara kerajaan semakin bertambah peranan yang lebih kecil dalam perusahaan ruang pendanaan. Kami percaya penyelesaian perniagaan ini mungkin memegang kunci yang kurang glamor untuk membuka kunci galaksi.

Industri Angkasa Global Baharu

Apabila Uni Soviet melancarkan program Sputnik mereka, meletakkan satelit di orbit pada tahun 1957, mereka memulakan perlumbaan ke ruang yang didorong oleh persaingan antarabangsa dan ketakutan Perang Dingin. Kesatuan Soviet dan Amerika Syarikat memainkan peranan utama, menyusun serangkaian "permulaan" untuk buku rekod. Bab pertama perlombaan angkasa memuncak dengan pendaratan bulan Apollo 11 yang bersejarah Neil Armstrong dan Buzz Aldrin yang memerlukan pelaburan awam besar-besaran, atas pesanan US $ 25.4 bilion, hampir $ 200 bilion dalam dolar hari ini.

Pertandingan mencirikan bahagian awal sejarah ruang ini. Akhirnya, itu berkembang menjadi kerjasama, dengan Stesen Angkasa Antarabangsa menjadi contoh yang cemerlang, ketika kerajaan berusaha menuju tujuan bersama. Kini, kami telah memasuki fasa baru - keterbukaan - dengan syarikat swasta, komersial yang mengetuai jalan.

Industri untuk kapal angkasa dan pelancaran satelit semakin dikomersialkan, sebahagiannya, untuk mengecilkan belanjawan kerajaan. Menurut laporan daripada firma pelaburan Space Angels, sebuah rekod 120 firma modal teroka melabur lebih $ 3.9 bilion di perusahaan ruang persendirian tahun lepas. Industri angkasa juga menjadi global, tidak lagi didominasi oleh saingan Perang Dingin, Amerika Syarikat dan USSR.

Pada 2018 hingga kini, terdapat 72 pelancaran orbit, purata dua minggu, dari tempat pelancaran di China, Rusia, India, Jepun, Guinea, New Zealand dan A.S..

Uptick dalam peluncuran orbit pelancaran roket sebenar serta pelancaran kapal angkasa, termasuk satelit dan probe yang dilancarkan dari ruang angkasa, bertepatan dengan keterbukaan ini sejak sedekad yang lalu.

Lebih banyak kerajaan, firma dan juga amatur terlibat dalam pelbagai pelancaran kapal angkasa daripada sebelumnya. Dengan lebih banyak entiti yang terlibat, inovasi telah berkembang. Seperti yang dicatat oleh Roberson dalam Trend Digital, "spaceflight komersial peribadi, komersial. Walaupun penerokaan bulan, perlombongan, dan penjajahan - ia tiba-tiba semua di atas meja, menjadikan perlumbaan untuk ruang hari ini lebih penting daripada yang dirasakan dalam tahun-tahun."

Orang dapat melihat daya hidup ini dengan jelas dalam berita. Pada 21 September, Jepun mengumumkan bahawa dua peluru tanpa pemandunya, yang digelar Minerva-II-1, telah mendarat di asteroid kecil, jauh. Untuk perspektif, skala pendaratan ini serupa dengan memukul sasaran 6 sentimeter dari 20,000 kilometer jauhnya. Dan pada awal tahun ini, orang ramai di seluruh dunia menyaksikan kekaguman ketika roket Falcon Heavy SpaceX berjaya dilancarkan dan - lebih mengagumkan - mengembalikan dua penyokongnya ke pad pendaratan dalam balet yang disegerakkan perkadaran epik.

Cabaran dan Peluang

Di tengah-tengah pertumbuhan modal, firma dan pengetahuan, kedua-dua penyelidik dan pengamal mesti memikirkan bagaimana entiti harus mengurus operasi harian mereka, mengatur rantaian bekalan mereka dan membangunkan operasi yang mampan di angkasa. Hal ini rumit oleh ruang rintangan yang menimbulkan: jarak, graviti, persekitaran yang tidak ramah dan kekurangan maklumat.

Salah satu cabaran terbesar melibatkan benar-benar mendapatkan benda-benda yang dikehendaki orang di angkasa, ke angkasa lepas. Pembuatan segala-galanya di Bumi dan kemudian melancarkannya dengan roket adalah mahal dan ketat. Syarikat yang dipanggil Made In Space mengambil pendekatan yang berbeza dengan mengekalkan kemudahan pengilangan tambahan di Stesen Angkasa Antarabangsa dan percetakan 3D tepat di angkasa. Alat, alat ganti dan alat perubatan untuk krew semuanya boleh dibuat apabila diminta. Manfaatnya termasuk lebih banyak kelenturan dan pengurusan inventori yang lebih baik di stesen angkasa. Selain itu, produk tertentu boleh dihasilkan lebih baik di angkasa daripada di Bumi, seperti serat optik tulen.

Bagaimana seharusnya syarikat menentukan nilai pembuatan di angkasa? Di manakah kapasiti akan dibina dan bagaimana ia perlu ditingkatkan? Angka di bawah memecah asal dan destinasi barang antara Bumi dan ruang dan mengatur produk menjadi kuadran. Manusia telah menguasai kuadran kiri bawah, dibuat di Bumi - untuk digunakan di Bumi. Bergerak mengikut arah jam dari sana, setiap kuadran memperkenalkan cabaran baru, yang mana kita mempunyai kepakaran yang kurang dan kurang.

Saya pertama kali tertarik dengan masalah ini kerana saya mendengar panel pakar robotik membincangkan membina sebuah koloni di Mars (dalam kuadran ketiga kami). Anda tidak boleh membina struktur di Bumi dan dengan mudah menghantarnya ke Marikh, jadi anda mesti mengeluarkan di sana. Tetapi meletakkan pembina manusia dalam persekitaran yang melampau sama-sama bermasalah. Pada asasnya, cara pengeluaran sepenuhnya yang baru menggunakan robot dan automasi dalam utusan terlebih dahulu mungkin diperlukan.

Sumber di Angkasa

Anda mungkin tertanya-tanya di mana seseorang mendapat bahan-bahan untuk pembuatan di angkasa, tetapi sebenarnya terdapat banyak sumber: Logam untuk pembuatan dapat dijumpai dalam asteroid, air untuk bahan bakar roket beku sebagai ais di planet dan bulan, dan unsur-unsur jarang seperti helium- 3 untuk tenaga tertanam di kerak bulan. Sekiranya kita membawa kembali isotop itu ke bumi, kita dapat menghapuskan pergantungan kita terhadap bahan api fosil.

Seperti yang ditunjukkan oleh pendaratan asteroid Minerva-II yang baru-baru ini, orang memperoleh pengetahuan teknikal untuk mencari dan menavigasi ke bahan-bahan ini. Tetapi pengekstrakan dan pengangkutan adalah soalan terbuka.

Bagaimanakah kes-kes ini mengubah ekonomi dalam industri angkasa? Sudah, syarikat-syarikat seperti Sumber Planet, Moon Express, Deep Space Industries, dan Asterank sedang mengatur untuk menangani peluang-peluang ini. Dan para ulama mula menggariskan bagaimana menavigasi hak-hak harta, eksploitasi dan perkongsian.

Ancaman Dari Space Junk

Filem "Gravity" dibuka dengan meletupkan satelit Rusia, yang menimbulkan tindak balas rantaian akibat kemusnahan akibat runtuhan yang memukul pesawat ruang angkasa, teleskop Hubble, dan sebahagian dari Stesen Angkasa Antarabangsa. Urutan, walaupun tidak munasabah seperti yang ditulis, adalah fenomena yang sangat nyata. Malah, pada tahun 2013, satelit Rusia telah hancur apabila ia terkena serpihan dari satelit Cina yang meletup pada tahun 2007. Dikenali sebagai kesan Kessler, bahaya dari serpihan ruang 500,000 yang ditambah telah mendapat perhatian dalam dasar awam bulatan. Bagaimana hendak mencegah, mengurangkan atau mengurangkan risiko ini? Mengukur impak alam sekitar industri ruang angkasa dan menangani operasi mampan masih akan datang.

Apa yang akan datang?

Memang benar ruang menjadi tempat lain untuk melakukan perniagaan. Terdapat syarikat-syarikat yang akan mengendalikan logistik untuk mendapatkan modul yang ditakdirkan untuk ruang di atas roket; ada syarikat yang akan terbang roket tersebut ke Stesen Angkasa Antarabangsa; dan ada orang lain yang boleh membuat pengganti sekali di sana.

Apa yang akan datang? Dalam satu pengertian, ini adalah orang yang meneka, tetapi semua tanda menunjukkan industri baru ini maju. Kejayaan baru dapat mengubah kelajuan, tetapi kursus itu sepertinya ditetapkan: menjelajah jauh dari rumah, sama ada bulan, asteroid atau Marikh. Sukar untuk percaya bahawa 10 tahun yang lalu, pelancaran SpaceX belum berjaya. Hari ini, sektor swasta yang meriah terdiri daripada banyak syarikat yang mengusahakan segalanya dari kapal angkasa komersial dan penggerak roket ke perlombongan angkasa dan pengeluaran makanan. Langkah seterusnya adalah untuk menguatkan amalan perniagaan dan matang industri.

Lihat juga: Ini 17 Tahun Tidak Bertuah Ini Adakah Bet Amerika Terbaik untuk Membuatnya ke Marikh

Berdiri di sebuah dewan besar di University of Pittsburgh sebagai sebahagian daripada Persidangan Rumah Putih di Persidangan, saya melihat masa depan. Dibungkus di sekeliling kepalaku adalah cermin realiti maya yang canggih. Saya melihat permukaan Marikh. Setiap butiran adalah serta-merta dan segar. Ini bukan sekadar permainan video atau senaman tanpa tujuan. Komuniti saintifik telah mencurahkan sumber ke dalam usaha tersebut kerana penerokaan didahului oleh maklumat. Dan siapa tahu, mungkin 10 tahun dari sekarang, seseorang akan berdiri di atas permukaan Marikh sebenar.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada The Conversation oleh Joel Wooten. Baca artikel asal di sini.