Podle akademiotoelektronik, 26/08/2022

Vesmír se mění a Webbův dalekohled je jen začátek

Čekání je pro astronomy dlouhé a bolestivé. Teleskop Jamese Webba se chystá na svou poslední oběžnou dráhu kolem Slunce v „L2“, což je bod ve vesmíru asi 1,5 milionu kilometrů od Země. Tento bod umožňuje dalekohledu, nejcitlivějšímu a nejsofistikovanějšímu přístroji, jaký byl kdy umístěn ve vesmíru, udržet všechny hlavní zdroje tepla a záření blízko, ať už jde o Slunce, Zemi, Měsíc nebo elektroniku dalekohledu a ovládání polohy, daleko od tenisového kurtu. -velký tepelný štít.

Aby byla mise úspěšná, musí jít všechno perfektně. Tepelný štít, svazek pěti nemožně tenkých plátů materiálu zvaného Kapton, z nichž nejtlustší má tloušťku pouhých pěti setin milimetru, má ve svém strojním zařízení bezpočet míst selhání. Primární zrcadlo, první zrcadlo dalekohledu, které kdy bylo vysláno do vesmíru jako jednotlivé pohyblivé segmenty, se musí dokonale rozmístit, aby dalekohled zachytil očekávané záblesky vesmíru. Reakční kola, desítky aktuátorů, které se pohybují a obíhají kolem segmentů zrcadel, unikátní chladicí systém, závěrečné korekční spálení, které uvede teleskop na oběžnou dráhu L2 – to vše musí fungovat perfektně, protože žádná současná vesmírná technologie to NASA neumožní. poslat někoho, aby to opravil.

Reklama

Webb je úžasný hazard, megalit za 10 miliard dolarů tak složitý a slibný, že to vypadá jako arogantní provokace proti bohům. Pro pověrčivé je znepokojující, že se zdá, že vše zatím šlo extrémně dobře. Start ze Země byl tak dokonale orientovaný, že NASA oznámila, že bude potřebovat méně paliva pro nápravné popáleniny, což by mohlo prodloužit desetiletý odhad Webbova provozu o několik let.

Krátce po Webbově dokonalém startu do vesmíru na Štědrý den, The Times of Israel zastihl Michaela Kaplana, bývalého inženýra NASA, který vedl plánování dalekohledu vesmírné agentury v 90. letech a byl jedním z Webbových iniciátorů, pro videorozhovor od jeho domov v Coloradu. Vysvětlil, jak Webb již posunul limity inženýrských schopností lidstva a brzy výrazně rozšíří naše znalosti o raném vesmíru, proč může izraelská inovativní kultura paradoxně způsobit, že země selhává, pokud jde o inženýrský vesmír, a jak by mělo vypadat cestování vesmírem v blízká budoucnost.

Kaplan, 66, má kariéru v letectví, strávil deset let v Naval Research Laboratory ve Washingtonu, kde pracoval na vesmírných radarech proti sovětským mezikontinentálním balistickým střelám, poté pracoval pro NASA Ball Aerospace (společnost z Colorada, která postavil Webbovo nyní slavné voštinové zrcadlo) a Boeing, kde pracoval na planetárních sondách. Strávil také pět let v Izraeli, jehož se stal občanem a kde úzce spolupracoval se SpaceIL, Izraelskou kosmickou agenturou a izraelským leteckým průmyslem.

Kaplan se vrátil do Spojených států v roce 2015, kde pracoval na nových vesmírných misích a meteorologických družicích ve společnostech jako Raytheon. Nyní je viceprezidentem společnosti Belcan, významné americké strojírenské společnosti a vládního dodavatele.

Michael Kaplan, bývalý inženýr a výkonný ředitel NASA. (S laskavým svolením)

Rozhovor, upravený pro srozumitelnost a délku, začal neuvěřitelně odvážným rozhodnutím postavit a spustit tak složitý dalekohled.

The Times of Israel: Řekl jste, že v konstrukci kosmických lodí existuje nepsané pravidlo: „Chcete minimální počet pohyblivých částí. Vše, co se hýbe, se může porouchat. Slyšeli jsme o primárním účelu teleskopu Jamese Webba, kterým je letmý pohled na počátky vesmíru, ao vzrušení a obavách, které jeho vypuštění vyvolalo v astronomické komunitě. Aby to však mohl Webb udělat, musí mít stovky pohyblivých částí, včetně stovek jednotlivých bodů selhání, které, pokud se nerozmístí a nebudou fungovat perfektně, by mohly zničit celou misi v hodnotě 10 miliard dolarů. Proč je projekt Webb tak důležitý? Proč hra stojí za svíčku?

Michael Kaplan: Když byl HST vypuštěn [v roce 1990], lidé protestovali na odpalovací rampě, protože se báli, že HST uvidí Boha, jako by byl za mraky, a že to Hubble udělá. Fotografie z Hubblea mají ozdobné obálky časopisů, protože vypadají jako umění. Je něco hlubokého a úžasného na přirozeném vesmíru, který se v celé své kráse stává uměním.

HST byl ale omezen velikostí apertury, citlivostí detektorů a přístrojů a také tím, že nebyl dostatečně studený.

Většina lidí to neví, ale Hubble ve skutečnosti pozoruje jen asi 35 % času. Zbylých 65 % času se Zemi, Měsíci a Slunci vyhýbá, protože nechceme, aby světlo ze Země, Měsíce nebo Slunce proniklo do dalekohledu a poškodilo přístroje. Také nemůže vidět vlnové délky delší než blízké infračervené. Nejstarší části vesmíru (jehož světlo se ve stále se rozšiřujícím prostoru pohybovalo nejdéle a vlnové délky se proto nejvíce prodlužovaly) se nám zdají být infračerveně posunuté.

Abyste viděli ve vzdálené infračervené oblasti, abyste viděli světlo putující k nám z nejranějšího vesmíru, musí být vaše přístroje extrémně chladné, protože v infračerveném záření září horké předměty a oslepují nás vůči tomu slabému světlu. Aby tedy Webb viděl dále než Hubble, musí vidět dále do infračerveného záření. Měl by být chladnější, citlivější a nést větší primární zrcadlo než jeho předchůdce. Jak vznikl tak ambiciózní projekt?

Přestože se o nástupci HST začalo mluvit v 80. letech, bylo to na počátku 90. let, krátce po spuštění HST v dubnu 1990, kdy začalo serióznější plánování. Výbor vědců nazvaný „HST and Beyond“, vedený Alanem Dresslerem z Carnegie Observatories, si položil otázku: „Co budeme dělat po HST? »

V té době jsem byl vedoucím programů pokročilé astrofyziky v ústředí NASA. Mým úkolem bylo plánovat budoucí dalekohledy. Sešel jsem se tedy s komisí a udělal prezentaci o současném stavu techniky. Výbor argumentoval, že chce hledat dětské galaxie a potřebuje spustit infračervený dalekohled se čtyřmetrovým primárním zrcadlem. (Hubbleův byl 2,4 metru.) Proč čtyři metry? Protože to bylo největší zrcadlo, které jsme mohli umístit do existující rakety.

Hvězdná porodnice LH 95 ve Velkém Magellanově mračnu pořízená Hubbleovým vesmírným dalekohledem. (Kredit: NASA/HubbleSite/Public Domain)

V té době měla NASA relativně nového správce, Dana Goldina, který pocházel ze společnosti TRW, která je nyní součástí Northrop Grumman [dodavatel, který postavil Webb]. Dan byl transformační a vysoce kontroverzní vůdce. Měl jiný pohled na věci. Ve světě planetární vědy chtěl, aby mise byly menší. Vymyslel frázi „rychlejší, lepší, levnější“. Ale malé pro astronomii nefunguje. Nemůžete zmenšit dalekohledy, pokud chcete vidět více. Vyzval nás tedy k další velké změně paradigmatu pro astronomii: prolomení bariéry jediného zrcadla.

Byl to technolog. Když byl zpět v TRW, vytvořili pokročilé programy pro armádu, které zahrnovaly segmentovanou optiku. Existovaly pozemní dalekohledy a některé byly navrženy tak, aby fungovaly ve vesmíru na submilimetrových nebo rádiových vlnových délkách, které nebyly z jednoho kusu, ale byly vyrobeny z šestiúhelníkových kusů spojených dohromady. Věděl proto, že tato technologie existuje, a viděl problém vyřešený v submilimetrových vlnových délkách.

Na setkání Americké astronomické společnosti v roce 1996 v Tucsonu v Arizoně jsem seděl v první řadě. Vedle mě Alan Dressler. Dan je na pódiu. Podívá se na Alana a říká: „Vidím tady Alana Dresslera. Jediné, co chce, je čtyřmetrová optika... A já jsem mu řekl: ‚Proč žádáš něco tak skromného? Proč nevyjít až na šest nebo sedm metrů? »

Pak Alan řekl: „Proč ne osm? Dan bouchne pěstí na pódium a říká: "Prodáno." Jako by to byla aukce.

Na tomto snímku zveřejněném NASA raketa Ariane 5 společnosti Arianespace s vesmírným teleskopem Jamese Webba na palubě odlétá v sobotu 25. prosince 2021 z Guyanského vesmírného střediska v Kourou ve Francouzské Guyaně. (Credit: NASA via AP)

Takže vesmírný dalekohled nové generace, NGST, jak jsme jej zpočátku nazývali, byl původně zamýšlen jako osmimetrový dalekohled a měl být realizován segmentovanou optikou.

Neměli jsme ale tušení, z čeho to bude. Všechny dalekohledy, které předtím létaly ve vesmíru, a Hubble byl zdaleka největší, byly vyrobeny ze skla, které bylo zpětně ztenčeno vodním paprskem nebo broušením, protože sklo je těžké.

Zde je několik rychlých výpočtů pro naše čtenáře. 2,4metrové skleněné zrcadlo HST váží 828 kilogramů. Při této hmotnosti na metr čtvereční by zrcadlo o průměru 8 metrů – neboli 10násobek povrchu – vážilo více než 10 tun.

Zvažovali jsme proto karbid křemíku, kompozitní materiály pokryté velmi tenkou vrstvou skla a berylia, které nakonec zvítězily. Naším cílem bylo vydělit hmotnostní hustotu deseti. [S úspěchem: Webbovo beryliové zrcadlo váží asi 20 kilogramů na segment.] Soutěž probíhala několik let. Do vývoje těchto technologií jsme investovali přibližně 50 milionů dolarů.

Na této fotografii z 29. září 2014, kterou dala k dispozici NASA, Larkin Carey, optický inženýr pro vesmírný teleskop Jamese Webba, zkoumá dva testovací zrcadlové segmenty na prototypu v obří čisté místnosti v Goddard Space Flight Center v Greenbelt, Severní Amerika, Maryland. (Kredit: Chris Gunn/NASA přes AP)

Také jsme museli najít způsob, jak nasadit zrcadlo. Mělo by robotické rameno rozmístit šestiúhelníkové panely jako balíček karet ve vesmíru? Měl by se ohnout? Jak z dílů vytvořit celek?

Úkolem bylo provozovat adaptivní optiku při kryogenních teplotách, při 40 Kelvinech. Všechny akční členy, jemné motory a senzory musely pracovat při velmi nízkých teplotách. Sluneční clona nebyla zpočátku vnímána jako velká výzva, ale nakonec to bylo z hlediska spolehlivosti nasazení. Původně jsme si mysleli, že deštník bude nafukovací.

Když sečtete všechny mechanismy a dáte to všechno dohromady, byl celkový problém spustit komplexní nasazení se 100% spolehlivostí výzvou a jediným způsobem, jak jej vyřešit, je trénovat. Nikdo předtím ve vesmíru nic tak složitého neudělal. Věděli jsme, že to bude složité, ale nepředpokládali jsme takový rozsah složitosti.

Normálně zmírňujete účinky pohyblivé části tím, že máte zálohu. Pokud selže jeden primární motor, máte další motor. Ale ne všechno může mít zálohu. Když nasadíte šňůru, která táhne a vytváří napětí na sluneční cloně, nemůžete mít na takové části další motor.

Přešli jsme od „eliminace pohyblivých částí“ k „naučení se žít s pohyblivými částmi“.

[Inženýři Webb] věří, že v rámci našich lidských znalostí jsme analyzovali a testovali téměř vše, co jsme mohli. Dáte na to ty nejlepší mysli, máte plán a pak už jen musíte věřit a věřit, že to půjde.

Samozřejmě, že celá tato složitost je děsivá je, že jediný způsob, jak udržet dalekohled dostatečně chladný, aby viděl daleké infračervené světlo začínajících galaxií, je umístit jej asi milion mil od Země, čtyřikrát dále než Měsíc, kde ji nebude možné opravit stávající technologií. Jaké jsou tedy výhody bodu L2, které opravňují vzdát se jakékoli šance na opravu chyby v tak neuvěřitelně složitém stroji?

V L2 je vždy tma, protože velký deštník velikosti tenisového kurtu blokuje světlo ze Slunce, Země a Měsíce. Polovina oblohy je proto vždy ve tmě. To znamená, že na rozdíl od HST děláte vědu neustále. Za pět let můžete mít tolik pozorovacího času jako HST za 15 let, protože HST pozoruje jen asi 35 % času. Takže i když bude primární mise trvat kratší dobu (v době startu NASA odhadovala životnost sondy na 10 let před vyčerpáním paliva), bude velmi, velmi účinná.

Tato kombinace snímků z animace, kterou NASA zpřístupnila v prosinci 2021, ukazuje rozvinutí komponentů vesmírného dalekohledu Jamese Webba. (Credit: Conceptual Image Lab via AP)

Začínáme chápat, proč jsou všichni tak netrpěliví. Tolik rizik a tolik slibů. Pojďme mluvit o tobě. Školení v Princetonu, ministerstvo obrany, NASA, Boeing. Toto není obvyklý životopis, se kterým se člověk setkává mezi olim [imigranty do Izraele]. Co ve vás najednou v roce 2010 probudilo touhu odjet do Izraele?

Byl podzim roku 2009. Žil jsem v Boulderu v Coloradu. Základna Skalistých hor je přímo za mým oknem. Přestěhoval jsem se sem, abych pracoval pro Ball Aerospace. Opustil jsem Ball a šel pracovat pro Boeing na planetární mise. Všechno šlo dobře.

Můj nejmladší syn byl v té době na vysoké škole a začínal chtít konvertovat ke křesťanství. Zapletl se do společenství, které si ho získávalo – mluvil o mesiášském judaismu.

Zeptal jsem se několika přátel, co bych mohl udělat, abych to trochu rozhýbal. Řekli mi: „Vezmi ho do Izraele. „Nikdy předtím jsem v Izraeli nebyl. Přemýšlel jsem o tom, ale vždy to byl buď Izrael nebo Yellowstone nebo Izrael nebo Grand Canyon. Nikdy to nebylo na prvním místě mého seznamu, což pravděpodobně platí pro většinu amerických Židů.

Noví přistěhovalci ze Severní Ameriky přistávají na letišti Ben Gurion po letu z New Yorku, který si pronajal Nefesh B'Nefesh, 19. července 2016. (Shahar Azran)

Tak jsem naplánoval cestu. Mluvil jsem se svým rabínem a ostatními o tom, jak mít duchovní a smysluplnou cestu. Jejich první rada byla: „Nezůstávejte v hotelu. Najděte pokoje k pronájmu v domovech lidí. Budete mít lepší spojení. »

Chtěl jsem probudit židovskou část duše mého syna.

Dlouhý příběh, na něj to nefungovalo, ale na mě to fungovalo. Vrátil jsem se domů a přátelé mi řekli, že ve mně vycítili změnu. Nejsem věřící, ale jsem duchovní. Nevěděl jsem, co je alija. Potkal jsem svého rabína a on řekl: „Ach, uděláš aliju. Odpověděl jsem: "Nevím, co to je, ale přemýšlím o cestě do Izraele." »

Během následujících pěti let jste se setkali s celou horní vrstvou izraelského leteckého průmyslu a vesmírného programu a hluboce jste se zapojili do SpaceIL, izraelského týmu, který se přihlásil do soutěže Google Lunar X Prize za přistání vesmírné sondy na Měsíci. Sonda nazvaná Beresheet nakonec havarovala na Měsíci v dubnu 2019. Jak se izraelský vesmírný svět jeví někomu, kdo přichází z NASA a Boeingu?

Strávil jsem pět let hledáním své role, ale nenašel jsem potřebnou otevřenost vůči zkušené osobě, která přichází s různými úhly pohledu.

Například jsem týmu SpaceIL řekl: „Nepřemýšlíte o redundanci špatným způsobem. Jistě, v sázce není žádný lidský život, ale budete na mezinárodní scéně. Všechny školní děti v Izraeli budou sledovat přistání na Měsíci. Musíte přemýšlet o tom, co se může pokazit, a utratit peníze navíc, abyste se ujistili, že jste identifikovali způsoby selhání. »

Jedna z posledních fotografií pořízených Beresheetem před havárií na Měsíci, 11. dubna 2019. (S laskavým svolením SpaceIL)

Při pohledu na přistání Beresheetu na Měsíci [v dubnu 2019] můžete přesně zjistit, co se pokazilo. Na obrazovce vidíte údaj ukazující nadmořskou výšku a vzdušnou rychlost a ve výšce asi dvou nebo tří mil najednou vzdušná rychlost klesne na nulu.

Myslím, že selhala inerciální měřicí jednotka – senzor, který vám říká, že se pohybujete. Pokud senzor říká, že se nepohybujete, pak počítač kosmické lodi řekne: „Jsme na zemi, přistáli jsme,“ a vypne motory. Srážka. Říkal jsem si: „Musela to být 100dolarová mince. »

Měli úžasnou vizi, ale podíval jsem se na jejich program, když jsme se poprvé setkali v roce 2011, a viděl jsem, že náklady na tento program vůbec nerozumím. Získali 24 milionů dolarů. Tak jsem řekl: „Co používáte za palivo [v této cenové hladině]? Myslím, že používáte 'unobtainium'. »

Pracoval jsem na lunárních sondách v Boeingu. Nejprve zjistíte, kolik paliva budete potřebovat, dimenzujte palivovou nádrž a poté dimenzujte motory. Sonda je létající plynová nádrž. Zeptal jsem se týmu Boeing: „Jaké jsou minimální náklady na umístění něčeho na Měsíc? A odpověď byla 150 milionů dolarů. Kvůli palivu, velikosti a jak vše sedí. A když dáte 50 kilo kamer a vědeckých přístrojů, bude to stát víc.

Provádí se to se zkušeným týmem. Tam to byl nezkušený tým. Jsou to chytří kluci, ale tohle ještě nikdy nedělali. Počítal jsem rozdíl mezi mzdovými náklady, složitostí mise a inflací a došel jsem k cenovce 100 milionů dolarů. Strávil jsem další tři roky mlátením těch chlapů do hlavy a ptal jsem se jich: "Kde je těch chybějících 76 milionů dolarů?" Přišel nás navštívit Sheldon Adelson a chtěli po něm požádat o dalších 8 milionů dolarů. Řekl jsem: "Ne, požádejte ho o 80. Má je." A pokud nějaké zbyly, řekněte mu, že postavíte vědecké muzeum Sheldona Adelsona. »

Posádky startů sledují odpočítávání do startu rakety Ariane 5 společnosti Arianespace nesoucí vesmírný dalekohled NASA James Webb Space Telescope, v sobotu 25. prosince 2021 v Jupiter Center v Guyanském vesmírném středisku v Kourou ve Francouzské Guyaně. (Kredit: NASA/Bill Ingalls/NASA přes AP)

Skončilo to stát 100 milionů dolarů. Ale ztratili roky. Nakonec převedli projekt na IAI [Israel Aerospace Industries pro konstrukci sondy], kde měli skutečné profesionály. Byla to úžasná a ušlechtilá věc, ale s dobrovolníky to nelze. Potřebovali pomoc. Ale byla tam hrdost. Vedoucí nechtěli poslouchat rady těch, kteří uměli tyto věci dělat.

Byla SpaceIL, jedinečná a obzvláště odvážná iniciativa, představitelem izraelského letectví obecně?

Viděl jsem to v jiných entitách. Viděl jsem chyby, které nemohu komentovat.

To mě velmi frustrovalo. Myslím, že kdyby SpaceIL naslouchal od začátku, mise by byla úspěšná. Vůdci neměli ponětí, jak provést vesmírnou misi, mysleli si, že můžete dát lidi do místnosti s pizzou a vyřešit problémy za víkend.

Na této souborové fotografii pořízené 17. prosince 2018 stojí ředitel vesmírné divize Israel Aerospace Industries Opher Doron před kosmickou sondou Beresheet během prezentace izraelské neziskové organizace SpaceIL a izraelské veřejné společnosti IAI v Yehudu, východně od Tel. Aviv. (Credit: Jack Guez/AFP)

To, co popisujete jako hlubokou chybu v izraelském vesmírném ekosystému, je obecně uváděno jako jedna z největších silných stránek Izraele, totiž ochota zpochybnit přijaté praktiky a riskovat.

Podívejte, kdyby se Iron Dome vyvinul ve Spojených státech, stále by byl na rýsovacím prkně. Ale takový druh kultury nemusí nutně fungovat, pokud jde o vesmír. Po spuštění by to mělo fungovat. Neexistují žádné druhé šance. Tohle není dron, který se porouchá, naučíte se, opravíte a zkoušíte znovu.

Z pobytu v Izraeli jsem se hodně naučil. Byl jsem rozvedený, když jsem se tam přestěhoval a potkal svou novou ženu v Jeruzalémě. Pocházela ze severní Kalifornie. V Izraeli jsem si našel mnoho přátel a zažil mnoho dojemných a smysluplných zážitků. Těchto pět let bylo proto mimořádných. Ale profesionálně to bylo velmi frustrující v tom smyslu, že si myslím, že jsem mohl být mnohem užitečnější při prosazování izraelského vesmírného programu.

Někdo mi řekl: „Kdybyste se přestěhoval do Izraele dříve a sloužil v armádě…“ – manažerské týmy z větší části sloužily společně a já jsem z této kulturní zkušenosti neměl žádný užitek.

Od té doby jsem potkal další Anglony, kteří se přestěhovali do Izraele, když jim bylo přes 50. Manažerská kultura v Izraeli se snaží začlenit seniory, kteří přicházejí zvenčí, dát jim místo u stolu, naslouchat tomu, co říkají, a být připraveni změnit kurz.

Bývalý inženýr NASA Michael Kaplan pod modelem dalekohledu SOFIA namontovaného na letadle, který pomáhal vyvíjet. (Zdvořilost)

Myslím, že kdyby týmy naslouchaly, mohl být Beresheet úspěch. Projekt by pravděpodobně vyhrál X Prize. Neztráceli bychom tolik času. Tři roky nás dělily „tři měsíce od PDR [Předběžné přezkoumání návrhu, důležitý první krok v životním cyklu projektu]“. Je tu ta statečnost, která je úžasná, ale musíte také přijmout limity a být připraveni přivést lidi zvenčí, kteří se v oboru opravdu vyznají.

Neplatí to jen v letectví. Viděl jsem to v medicíně. Zkušení lékaři přicházejí do Izraele a jsou integrováni na konci žebříčku, kdy by měli být vedoucími oddělení.

Mluvil jsem s někým z Nefesh BeNefesh. Navrhl jsem, aby provedli seriózní studii lidí, kteří přicházejí s vysokou odborností, a vyvinuli program, který je dostane do pozic, kde mohou být užiteční.

Nejsem si jistý, že bych udělal aliju, kdybych věděl, že narazím na tyto překážky. Nakonec jsem zjistil, že dělám spoustu kosmických konzultací v Evropě a Spojených státech a přemýšlel jsem, proč žiji v Izraeli. Tehdy mě napadlo, že bych se taky mohl vrátit domů, protože moje schopnost pomoci tady byla na prd.

Hubbleův vesmírný dalekohled, vlevo, obíhající kolem Země a ilustrace vesmírného dalekohledu Jamese Webba, vpravo. (Credit: NASA via AP)

Mohla by vás vaše zkušenost v izraelském vesmíru naučit, že vesmír je neodmyslitelně hrou supervelmocí, že k tomu, aby cokoliv udělala, něco významného ve vesmíru vyžaduje rozsah a rozpočet NASA?

Budoucnost je komerční. Mezi dobou, kdy jsem se vrátil z Izraele [v roce 2015] a dneškem, se ve vesmíru hluboce změnily dvě věci. Jedním z nich je snížení nákladů na vypuštění, které začalo u SpaceX a rakety Falcon 9. Dříve se k tomu, abyste něco dostali do vesmíru, používali rakety Atlas a Delta, které stály 150 až 200 milionů dolarů na jeden start, a teď re na 50-60 milionů dolarů, což je čtyřnásobné snížení, protože raketa je znovu použitelná.

Elon Musk správně použil agilní vývojový proces v letectví. Izrael to všechno ví; takto vyvíjejí software Izraelci. Nestavíme celý produkt a pak ho netestujeme, něco málo postavíme a otestujeme, pak ho přebudujeme, pak testujeme, přičemž týmy pracují paralelně a integrují se za pochodu.

Další věc, kterou Musk udělal, je návrh motorů, které by nefungovaly na maximální kapacitu. Pokud chcete udělat něco znovupoužitelného, ​​nemůžete to přetěžovat. Měl by běžet na cca 75% kapacity. Mělo to obrovský úspěch.

Pamatuji si, jak jsem seděl v jídelně v Boeingu s partou inženýrů z Delty, když Falcon 1 utrpěl druhé selhání startu [v březnu 2007], a oni si říkali: "Nezvládne to. Nikdy." Sakra, mýlili se.

Amos-6, největší satelit, jaký kdy Izrael postavil, a raketa SpaceX Falcon 9, na které byl posazen, vzplály poté, co raketa explodovala na odpalovací rampě na mysu Canaveral na Floridě 1. září 2016. (YouTube screenshot)

Další věcí, která se stala, byla tato malá elektronická revoluce způsobená chytrými telefony. To proměnilo malé cubesaty, což byly hračky, které univerzity používaly k výcviku inženýrů, na satelity pro komunikaci, počasí a dálkový průzkum Země. Během nedávné mise na Mars dva malé satelity nazvané MarCO demonstrovaly, že něco takového je možné. Sloužily jako štafety.

Vím, že se zvažují planetární mise: hlavní mise bude umístěna na oběžnou dráhu a několik malých cubesatů bude vysláno jako sondy k průzkumu horní atmosféry planety. Pokud se spálí, je to v pořádku, ale mezitím získávají data, která byste jinak získat nemohli. Tyto typy misí by nebyly možné bez vyzrálosti velké části technologie cubesatů. Z hračky se stal skutečným řešením.

Tyto dvě změny znamenají, že obchody, které dříve nebyly, se nyní provádějí ve vesmíru. A přilákala obrovské množství investičního kapitálu. Rychlý růst vesmírné ekonomiky pomůže i vesmírné vědě.

NASA opustí Mezinárodní vesmírnou stanici na konci tohoto desetiletí. Nahradí ho komerční biotopy. Není těžké si představit, že by jedno z těchto stanovišť mohlo být navrženo jako integrační, testovací a montážní zařízení pro budoucí astrofyzikální observatoře. Vesmírné remorkéry se již vyvíjejí v soukromém sektoru. Velká část infrastruktury potřebné k vybudování Webbových sad již bude na místě.

Všechna tato infuze soukromého kapitálu pomáhá rozvíjet infrastrukturu ve vesmíru. NASA a další vesmírné agentury nebudou muset za vývoj těchto schopností platit. Teď najednou může NASA platit za využití schopností.

Je velmi pravděpodobné, že v době, kdy začneme přemýšlet o další velké vlajkové misi po Jamesi Webbovi, už bude robotika klíčová. Výkonné dalekohledy budoucnosti by mohly být 15 nebo 20 metrové dalekohledy a věřím, že je sestaví a otestuje ve vesmíru kombinace robotů a astronautů.

Ilustrativní: Kapsle Crew Dragon společnosti SpaceX se 24. dubna 2021 přibližuje k Mezinárodní vesmírné stanici. (Credit: NASA via AP)

Nedostatek robotické provozuschopnosti je jednou z mých největších lítostí ohledně Webba. Jedna z okrajových podmínek, které jsme dostali při plánování Webba, byla: "Nedělejte to opravitelné." Důvodem byly náklady. Hubbleův teleskop by byl kolosálním selháním, kdyby nebyl použitelný. Ale aby byl HST použitelný pro lidi, musel být „přátelský k lidem“, což je drahé. Na ničem například nejsou žádné ostré hrany, protože nechcete nic, co by mohlo roztrhnout skafandr a nechtěně zabít člověka při práci na něm.

Ale to, co jsem v té době nevěděl, bylo, že DARPA [Agentura pro obranné pokročilé výzkumné projekty] pracovala na konceptu robotických služeb s názvem Orbital Express. Byl postaven Boeingem. Poté jsem pracoval s týmem Boeing na tomto projektu, abychom jej dokončili. Kdybych to tehdy věděl, trval bych na možnosti robotické údržby dalekohledu, protože jediná věc, která omezuje životnost Jamese Webba, je palivo. Nakonec mu dojde palivo, aby se stanice udržela na úrovni L2.

Takže abychom skončili tam, kde jsme začali – jak se věci mají, Webb není vůbec opravitelný? I kdybychom tam mohli přivést robota, strojní zařízení potřebné pro údržbu není konstrukčně na správném místě? Takže jakmile nebude palivo, je konec?

Myslím, že je to pravda. To znamená, že je spousta věcí, které jsme nakonec udělali s Hubbleem [který měl původně zmizet v roce 2005], které měly být nemožné, věcí, které jsme udržovali a které nebyly navrženy tak, aby byly udržovány, ale což prodloužilo jeho životnost.

Na této fotografii z 21. prosince 2015, kterou poskytla NASA, se velitel expedice 46 Scott Kelly účastní vesmírné procházky před Mezinárodní vesmírnou stanicí, během níž spolu s palubním inženýrem Timem Koprou, který není na obrázku, přesunuli mobilní transportní vagón stanice, než se připojili k Ruská zásobovací kosmická loď. (Credit: NASA via AP)

Dalším velkým skokem pro mě je přemýšlení o tom, jak využít vznikající vesmírnou infrastrukturu, věci jako Starship [plánovaná meziplanetární raketa SpaceX] nebo Glenn společnosti New Blue Origin, která zdvojnásobuje nebo dokonce ztrojnásobuje velikost kapotáže, která umožňuje házení velkých modulů a velmi velkých zrcadel. To jsou prvky, které mění hru.

Nebo bychom mohli spojit astronauty v biotopu na nízké oběžné dráze Země s orbitálním transportním vozidlem, aby se dostali na L2.

Existují všechny druhy architektonických paradigmat, o kterých můžeme uvažovat, abychom využili toho, kde jsme dnes a kam směřujeme, a která by představovala posun paradigmatu.

Vesmír má světlou budoucnost.