[Kosmonauta.net] Ósmy kontynent – czyli: dlaczego powrót na Księżyc jest ważny?

[Orionid]

Ósmy kontynent – czyli: dlaczego powrót na Księżyc jest ważny?
BY MICHAŁ MOROZ ON 27 CZERWCA 2010


Ron Garan, autor eseju (Credits: NASA)

Dziesiątego maja 1869 roku złotym gwoździem połączono dwie linie kolejowe w Promontory Point, tym samym zakończona została budowa pierwszej, transkontynentalnej linii kolejowej [łączącej wschód z zachodem Stanów Zjednoczonych]. Czternastego stycznia 2004 roku zainicjowano nową wizję naszego programu kosmicznego, która wyznaczyła Stanom Zjednoczonym długoterminowy plan lotów załogowych i eksploracji Układu Słonecznego, poczynając od powrotu na Księżyc. Jednak już pierwszego lutego 2010 roku wstrzymano realizację tych planów. Mimo, że zapadła decyzja o przesunięciu lotów księżycowych, to nadal musimy pamiętać o istotnym znaczeniu Księżyca dla życia na Ziemi.

Bez wątpienia, ta kolej zmieniła świat. Umożliwiła dokonanie nowych odkryć i podboju nowych terenów, a także wspomogła rozwój handlu. Kolej była fundamentem rewolucji przemysłowej, która w ogromnym stopniu wydłużyła długość ludzkiego życia oraz polepszyła jego jakość. Analogiczny efekt może wytworzyć nowa era podboju kosmosu, przy czym już bez negatywnego wpływu na środowisko. Aby rozpocząć okres nieprzerwanych badań przestrzeni kosmicznej, potrzebny jest udział zarówno prywatnych przedsiębiorców jak i całego sektora publicznego, które muszą podjąć wysiłek prowadzący w kierunku Księżyca.

Od czasu ogłoszenia Wizji Eksploracji Kosmosu w 2004 trwa debata o tym, jak ważne jest podjęcie kolejnego kroku w eksploracji kosmosu i powrót na Księżyc. Istnieje ku temu wiele powodów: ludzka potrzeba odkrywania nieznanego, zbudowanie bazy księżycowej w celu dalszej eksploracji innych światów, zaradzenie ziemskim problemom energetycznym, ochrona planety przed katastrofami, poprawianie warunków życia na Ziemi poprzez stworzenie komercyjnych przedsięwzięć księżycowych, przeprowadzanie badań naukowych, inspiracja młodzieży do podjęcia nauki oraz wykorzystanie zasobów kosmicznych do rozpowszechniania dobrobytu na Świecie.

Powrót powinien być umotywowany wszystkimi powyższymi punktami. Poprzez zbudowanie w pierwszej kolejności podstawowej infrastruktury oraz systemu transportowego z Ziemi na Księżyc, oraz półautonomicznej, stałej osady na Srebrnym Globie, otworzymy drzwi prowadzące do wielu korzyści dostępnych dla każdego. Lecz zanim stała baza zostanie zbudowana, konieczne będzie zapewnienie zysku ekonomicznego oraz politycznego zaplecza projektu.

Eksploracja

Wielkie narody realizują wielkie przedsięwzięcia w celu utrzymania swojego przewodnictwa w Świecie. Historia Ameryki zbudowana jest na chęci poszukiwania nowych granic oraz nowych odkryć.  Wizja eksploracji, zaproponowana przez NASA uznaje to stwierdzenie, iż “Ludzkość dąży do niebios, tak samo jak niegdyś dążyła do nieznanych miejsc oraz podejmowała wielkie, zamorskie podróże. Decydujemy się badać kosmos, ponieważ poprawia to nasze życie oraz podnosi ducha narodu.”

Budowa infrastruktury księżycowej będzie stanowiła dla nas wyzwanie, które pozwoli nam poprawić bezpieczeństwo transportu kosmicznego oraz umożliwi testy systemów i koncepcji eksploracyjnych, bez konieczności opuszczenia relatywnie bezpiecznej, bliskiej przestrzeni kosmicznej. Test sprzętu w odległości trzech dni lotu od Ziemi jest logicznym krokiem, nim zadecydujemy się ogromny skok jakim jest półroczny lot w kierunku Marsa. Utworzenie stale zamieszkanej bazy księżycowej pozwoli nam dokładne poznać, jak wykorzystać lokalne zasoby bez konieczności dostarczania wszystkich materiałów z Ziemi, co powinno być rozwiązaniem bardziej opłacalnym.

Energia

Obecnie około 1,6 miliarda ludzi na Ziemi nie ma dostępu do elektryczności. Bank Światowy szacuje iż 1,1 miliarda ludzi żyje w ogromnej biedzie, która jest odpowiedzialna za przedwczesną śmierć 8 milionów osób rocznie. W krajach rozwiniętych, wyższą jakość życia osiąga się jedynie poprzez wysoki poziom wykorzystania energii elektrycznej. Zwiększenie dostaw energii jest potrzebne do rozwoju gospodarczego i społecznego, poprawy jakości życia, wzrostu i zapewnienia wystarczającej ilości żywności dla obywateli krajów rozwijających się.

Jeśli wkrótce nie zostaną podjęte odpowiednie środki, świat stanie w obliczu potężnego kryzysu. ONZ szacuje, iż w 2050 roku na planecie będzie żyło 9,1 miliarda ludzi, przy czym w pięćdziesięciu najbiedniejszych krajach cały czas populacja będzie rosnąć. Decyzje dotyczące przyszłych zasobów energetycznych będą miały zatem ogromny wpływ na ludzkość oraz środowisko.

Zasoby Księżyca mogą wesprzeć systemy energetyczne oparte o odnawialne źródła energii dostępne na Ziemi aby pokryć zapotrzebowanie na energię w przyszłości. Ogromna ilość energii ze Słońca dociera do Księżyca, nie natrafiając na przeszkody takie jak pogoda, zanieczyszczenie powietrza czy pył wulkaniczny. Kolektory energii słonecznej mogłyby przesyłać czystą energię na Ziemię lub do satelitów, które przekazałyby ją na Ziemię. Także na powierzchni znajdują się inne potencjalne źródła energii, wliczając w to platynę, używaną w ogniwach paliwowych, czy izotop Hel-3, który mógłby znaleźć zastosowanie w reaktorach fuzyjnych, które być może zostaną wybudowane w przyszłości.

Dostarczanie energii z Księżyca pozwoli nam pokryć część ziemskiego zapotrzebowania na energię elektryczną bez niszczenia środowiska.

Ochrona planety przed katastrofami

Mieszkańcy Ziemi są wystawieni na realne ryzyko uderzeń asteroidów lub wybuchów super-wulkanów. W przypadku gdy w planetę uderzyłaby kometa wielkości Shoemaker-Levy 9, która uderzyła w Jowisza w latach 90-tych, mogłoby to unicestwić naszą cywilizację. Pomniejsze asteroidy mogą również spowodować poważne szkody oraz utratę życia wielu ludzi. Księżyc jest wymarzonym miejscem do zamontowania systemów wczesnego wykrywania takich obiektów.

Erupcja super-wulkanu jest tak potężnym wydarzeniem geologicznym, posiadającym tak dużą siłę eksplozji, że jest w stanie wpływać na klimat Ziemi przez lata. Naukowcy szacują, iż ostatnia taka erupcja zdarzyła się około 74 tysiące lat temu i była 10 tysięcy silniejsza od wybuchu wulkanu St. Helens. Ogromne ilości skał i pyłu zostało wyrzuconych w powietrze i rozproszonych w atmosferze powodując trwającą sześć lat zimę wulkaniczną oraz niemal natychmiastowy okres tysiącletniej epoki lodowcowej. Efektem było znaczne wyniszczenie roślinności, głód i niemalże wyginięcie rasy ludzkiej. Szacuje się, iż taka erupcja pojawia się mniej więcej raz na około sto tysięcy lat.

Systemy te oraz technologie, które zostaną opracowane na potrzeby funkcjonowania ludzi na Księżycu, mogą także znaleźć zastosowanie w przypadku budowy habitatów oraz systemów, umożliwiających przetrwanie mieszkańców Ziemi w przypadku takiej katastrofalnej erupcji. Pozwolą nam również poszerzyć nasze możliwości życia w ekstremalnie trudnych warunkach i mogą zostać użyte do przezwyciężenia problemów związanych z ograniczonymi zasobami oraz ochroną środowiska.

Komercyjne usługi księżycowe

Pierwsi pionierzy, gdy ruszali ku Zachodowi i budowali naród amerykański, nie zabierali ze sobą wszystkich potrzebnych narzędzi. Zamiast tego korzystali z tych materiałów jakie mieli pod ręką. My także będziemy musieli skorzystać z zasobów, które znajdziemy podczas naszej podróży, poczynając od Księżyca.

Istnieje ogromna ilość możliwości komercyjnych przedsięwzięć bazujących na Księżycu, które zmniejszyłyby koszta budowy bazy księżycowej. Żeby wymienić kilka: serwisowanie satelitów księżycowych, lunarne stacje paliwowe, kopalnie, a także turystyka księżycowa. Takie działania komercyjne pozwolą nam przywieźć na Ziemię prawdziwe skarby kosmosu, które w znacznym stopniu stanowić będą zwrot poniesionych nakładów inwestycyjnych.

Badania naukowe

Księżyc oferuje niesamowitą możliwość poszerzenia ludzkiej wiedzy. Ponieważ powierzchnia Księżyca od lat jest praktycznie niezmieniona, jej badania geologiczne mogą umożliwić lepsze poznanie historii Ziemi. Środowisko próżni księżycowej również nie może zostać zasymulowane na Ziemi czy niskiej orbicie okołoziemskiej, a warunki te mogą pozwolić na wytworzenie nowych materiałów, stopów, leków i innych innowacyjnych metod potrzebnych do radzenia sobie ze skromnymi ziemskimi zasobami. Radioteleskopy umieszczone po ciemnej stronie Księżyca byłyby osłonięte od wszelkich sygnałów radiowych z Ziemi (zanieczyszczenie szumem), co pozwoli na ogromne zwiększenie ich czułości. Po dziennej stronie Księżyca teleskopy skierowane na planetę mogłoby identyfikować i analizować zmiany pogody i klimatu.

Jeśli powrócimy na Księżyc tylko dla badań i eksploracji, będziemy ograniczeni przez ilość możliwych do wydania pieniędzy. Lecz, gdy uda nam się zbudować trwałą i utrzymującą się ekonomicznie bazę księżycową, naszym jedynym ograniczeniem będzie wyobraźnia.

Edukacja

Nasze dzieci są naszą najlepszą inwestycją w przyszłość, a nasz program kosmiczny jest niesamowitym motywatorem. Teraz, gdy widzimy ciągły spadek studiujących nauki ścisłe oraz matematykę, nasz program kosmiczny może zmienić ową tendencję. Osobiście sam mogę poświadczyć, iż program kosmiczny potrafi zainspirować studentów do nauk ścisłych. Sam zapisałem się na kursy nauk ścisłych i podjąłem studia inżynierskie w dniu po pierwszym lądowaniu wahadłowca. Budowa stałej bazy księżycowej zainspiruje miliony młodych ludzi ku nauce i pozwoli utrzymać Stanom Zjednoczonym pozycję lidera technologicznego.

Zasoby i inne korzyści

Żyjemy na planecie z ograniczonymi zasobami, zaś populacja nadal rośnie. W pewnym momencie, aby przetrwać, będziemy zmuszeni skorzystać z zasobów dostępnych jedynie w kosmosie. Już w tej chwili jesteśmy ograniczeni zasobami, a decyzje dziś podejmowane, będą miały istotny wpływ na przyszłość ludzkości.

Korzystając z energii i zasobów, pochodzących z kosmosu, będzie można kontynuować wzrost gospodarczy na całej planecie bez niszczenia środowiska. Nasza minimalna inwestycja w sektor kosmiczny (mniej niż 1% budżetu USA) przynosi ogromne zyski w każdym obszarze społecznym, począwszy od rozwoju i wdrażania nowych technologii na specjalistycznych miejscach pracy kończąc. Gdy osiągniemy poziom stałych i utrzymujących się działań kosmicznych, przekształcimy Świat w miejsce, gdzie zamiast walczyć o ograniczone zasoby będziemy zjednoczeni przez wspólny udział w wielkiej przygodzie jaką jest eksploracja. Pierwszym krokiem ku temu jest właśnie stała baza księżycowa.

Jak to zrobić?

Dobrą analogią jest na amerykański system kolejowy. Największą przeszkodą na drodze pierwszych deweloperów kolei było ryzyko finansowe. Wykup ziemi pod trasę, produkcja narzędzi oraz opłacenie wielkich rzeszy pracowników były bardzo drogie. Na szczęście do pomocy wkroczył rząd federalny oferując granty i inne upusty. W chwili zagwarantowania początkowej inwestycji, przedsiębiorcy rozpoczęli budowę szlaków, które łączyły brzegi kanionów i przekopywały się pod ogromnymi górami.

Dziś stawiamy czoła podobnym przeszkodom w rozwoju działalności kosmicznej. Potencjalni deweloperzy muszą ponosić ogromne koszty oraz ryzyko, zaś ich inwestycja zwraca się dopiero po całych latach pracy. Aby rozwinąć ogromne możliwości przemysłu opartego na Księżycu, naród amerykański musi zbudować podstawową infrastrukturę księżycową – bazę oraz transport. Gdy ten cel zostanie już osiągnięty, powstaną przynoszące zyski przedsiębiorstwa. Analogicznie jak w przypadku kolei, tam wodnych, czy innych wielkich projektów federalnych – również program księżycowy zwróci się i poprawi jakość naszego życia

Jesteśmy u progu wielkiej szansy dla całej ludzkości. Posiadamy technologię, umożliwiającą realizację tego projektu – musimy tylko posiadać wolę jej realizacji. Konieczne jest obranie kursu ku wykorzystaniu przestrzeni kosmicznej, by zwiększyć kolejno: dostępne zasoby surowców, globalny dobrobyt, jakość życia, rozwój technologii oraz także chronić środowisko. Tak jak dziś patrzymy na oczywiste rzeczy takie jak kolej, tak przyszłe pokolenia mogą postrzegać naszą pracę i dziękować nam za oddanie z jakim poświęciliśmy się naszej stałej obecności w kosmosie.

Ron Garan

Redakcja kosmonauty.net serdecznie dziękuje autorowi za zgodę na opublikowanie eseju.

Źródło: https://kosmonauta.net/2010/06/osmy-kontynent/

[Orionid]

Experts cite benefits, challenges of further space exploration
by Debra Werner — July 9, 2019 [SN]


Christine Darden joined NASA in 1967 as one of the mathematicians who performed calculations for the space agency. She later became an engineer and expert on sonic boom prediction, minimization and supersonic wing design during her 40-year NASA career. Credit: NASA

SAN FRANCISCO – The United States has the advanced technology and capable workforce it needs for further space exploration. However, it lacks the focus and prioritization that assured the success of the Apollo program, Apollo flight director Gene Kranz told Senators July 9.

“We have an administration that is strongly supportive of space and willing to provide the resources,” Kranz said July 9 at a Senate Commerce science and transportation subcommittee hearing. “We have an agency charted to do the mission, top level leadership in place and a very capable workforce. But each of the segments are philosophically divided on the goal.” Without greater unity, the U.S. space exploration program “will be grounded,” he added.

Kranz was one of the NASA veterans and industry leaders who discussed the Apollo program and the benefits and challenges of future missions at the hearing, “NASA Exploration Plans: Where We’ve Been and Where We’re Going.”

NASA plans to return astronauts to the lunar surface by 2024 and to establish a sustainable human presence on the moon by 2028 through the Artemis program. To achieve those goals, NASA will need $1.6 billion in additional funding in 2020 and an additional $4 billion to $6 billion per year above current funding levels after that, said Mary Lynne Dittmar, Coalition for Deep Space Exploration president and CEO.

“While funding increases are always a political challenge, it is worth noting that the benefits of ten times that amount in adjusted dollars invested in the Apollo program are evident to all, and form the foundation both for today’s national effort and for the growing entrepreneurial sector,” Dittmar said.

One of important benefit of Apollo was its impact on the U.S. workforce, Christine Darden, former NASA Langley Research Center strategic communications and education director, told the panel. Similarly, Artemis could prompt students to seek careers in science, technology, engineering and math, said Darden, a retired NASA mathematician, data analyst and aeronautical engineer.

“Sadly, after Apollo ended, there was a decline in the number of students getting degrees in STEM areas,” Darden said. “A thriving, visible Artemis program will do much to inspire the next generation to pursue STEM careers.”

Dittmar said future space exploration missions will have important geopolitical ramifications as well.

“No longer in a race to the Moon with the Soviets, United States leadership in space depends upon creating a foundation that provides other nations and a nascent space-based economy with security and assurance regarding our national intentions and long-term commitment to aspire, inspire and achieve – in short, to lead human space exploration and the development of space,” Dittmar said. “If we do not do this, rest assured that someone else will. Space remains a strategic, competitive domain between nations.”

The Space Launch System, Orion crew vehicle and Exploration Ground Systems form “the foundation upon which national goals in human deep space exploration will rest for the foreseeable future,” Dittmar said. “Similar to the development of military capabilities, these are long lead-time national assets sustained as a guarantee against economic downturn, policy shifts and as a message to the global community.”

Eric Stallmer, Commercial Spaceflight Federation president, suggested future U.S. space activities could diverge from those of the Apollo era by relying more on the innovation of commercial firms.

Infrastructure in low Earth orbit, operational elements of future lunar missions and most elements of the architecture necessary for Mars missions should either be purchased commercially or developed with industry through programs like the Commercial Orbital Transportation Services program, a public-private partnership to deliver cargo to the International Space Station, Stallmer said.

“NASA should specify clear, high-level, outcome-based requirements and allow entrepreneurs to innovate and create affordable and basic capabilities to meet essentially all the operational needs,” he told the committee. “And NASA must pay for results, not effort on all developmental programs but the most esoteric technical challenges. Whenever possible NASA should award multiple, competitively chosen funded Space Act Agreements to commercial partners willing to put up private capital at their own risk.”

If NASA adopts this model of partnerships and competition, the space agency will no longer pay for the “costly micromanagement and bureaucracy” of typical contracts awarded under Federal Acquisition Regulations, Stallmer said.

Homer Hickam, former NASA engineer and “Rocket Boys” author, suggested the United States take another approach to reducing the cost of space exploration. The United States should return to the moon and “set up shop to utilize its mineral wealth and discover all that is there,” including possible evidence of life. “We’re going to find a lot of water ice on the moon and in there may be evidence of life,” Hickam said.

While he applauds the essential elements of the Artemis program, Hickam said NASA’s lunar program “must make sense to the American people both economically and philosophically.” If U.S. taxpayers agree to pay the up-front cost of future lunar missions, they should know that lunar exploration eventually will more than pay for itself, he said. “The riches on the moon should be gathered to boost our economy and thus put money in the pockets of all Americans,” Hickam said.

Source: https://spacenews.com/challenges-benefits-of-exploration/

[Orionid]

Op-ed | Why we’re not on the moon now (and how we can stay next time we go)
by Rick Tumlinson — July 18, 2019, This op-ed originally appeared in the July 16, 2019 special Apollo 11 at 50 issue of SpaceNews magazine.


Buzz Aldrin inside the Lunar Module. Credit: NASA

As we celebrate the 50th anniversary of the first humans to walk on the moon, you might notice we aren’t celebrating it on the moon. Why? Having achieved the greatest feat in human history, why is all we have to show for it flags, footprints and footage? 50 years after the Wright Brothers, anyone could buy a ticket to fly around the world. 50 years after Henry Ford’s first Model T, regular people around the world were driving their own cars. 50 years after Apollo, we’ve got a few government employees orbiting around this world and no one flying to the moon, let alone any of us.

Why? Two simple reasons: Who’s in charge, and their goal.

The Wright Brothers were citizen engineers who wanted to open the sky so the people could fly. And they did. Ford was a businessman who wanted to give people the freedom to travel. And he did. The U.S. government wanted to beat the Russians to the moon. And it did. It’s that simple. NASA achieved its goal – but it wasn’t opening the moon or the Solar System to the people, no; the goal was just to get that amazing propaganda shot on the TV for all to see. We won! We won! Look at us! We won! And…we’re done.

The reason there is no one on the moon and Mars today to celebrate Neil and Buzz taking those small steps is because the goal of the Apollo program was to create a historic moment, not to change the course of history. And while it did both to some degree, imagine if, instead, the goal of that heroic effort had been to open the Solar System to the people of Earth. Who knows where we’d be today and how many of us would be somewhere out there, far from Earth?

Word is that we are going back to the moon (again). This time we have two groups leading the way – NASA and the private sector. And while both say their goal is “to stay,” in actuality, they have different reasons.

NASA is going because the current administration wants to say they took us back to the moon. Thus the 2024 deadline, which happens to be the end of what might be this president’s second term if he wins the upcoming 2020 election. Some NASA supporters would also like the agency to practice its Mars exploration skills on a planetary surface close to home.

The private sector is going because it wants to expand humanity into the Solar System, thereby developing new markets, and new economic opportunities. Thus, while the timeframe matters, planting a flag is not relevant. While Musk also wants to go on to Mars, Bezos and others such as myself see the moon not just as a place to practice exploration, but to learn how to harvest resources, develop industries and build communities.

Whatever the political motivations, NASA’s marching orders are to get back to the moon by 2024. Meanwhile, those of us working to open the frontier permanently are driven by basic economics and market forces to move as quickly and efficiently as possible, so returning sooner is better than later.

We can all win. To return to the moon quickly, efficiently, and in a way that both establishes a sustainable and growing human community, while supporting Solar System exploration we must first do these things:

-  Agree on the end goal. This cannot be a sprint to plant the flag in the name of one administration. Rather it must be a long-term, economically viable plan to lay the foundation for the development and settlement of space by the people.

-  Break up the work based on who does what best. NASA and its partners should support advanced research and scientific exploration and leave industrial work to the private sector.

-  Put the money where it supports the goal. If we are to move quickly yet sustainably, NASA will have to stop wasting billions in taxpayer funds on archaic one-shot rockets and focus even more of its budget toward the proven programs that support small businesses and economic growth. The role of the government in transportation should be as it is in other sectors – to invest in and support the companies who are also investing their own money and expertise into reusable, efficient, long-term, mass transportation and industrial development.

I was a child when we went to the moon the first time. I want my child to have the chance to go there herself. In fact, I want her and the children of Earth to be able to live there or anyplace else in the Solar System she chooses. This is a far better legacy than giving her a memory of what we once did but can’t do anymore. It’s time to return to the moon, and this time, We Stay.

Rick Tumlinson is the co-founder of the Space Frontier Foundation, Deep Space Industries and Orbital Outfitters, and founder of the EarthLight Foundation and New Worlds Institute.

Source: https://spacenews.com/op-ed-why-were-not-on-the-moon-now-and-how-we-can-stay-next-time-we-go/