Космические технологии управляют развитием космического пространства

Технический перевод статьи журнала ROOM, №2 декабрь 2014

Доктор Дэвид У. Миллер (David W. Miller), главный технолог, НАСА

Мы работаем, чтобы расширить присутствие человека в Солнечной системе, развивая новые технологии и передовые возможности, которые необходимы для безопасного перехода от таких комплексных операций, как МКС, которые основаны на тесном контакте с Землёй, к тем, которые автономны. Самообеспеченность имеет важное значение для возможной пилотируемой посадки на Марсе.

К концу 2014 года НАСА собирается провести первое лётное испытание космического корабля Orion. Мы готовим ракету, которая унесёт нас внутрь Солнечной системы. Мы проводим многочисленные исследования космического и околоземного пространства, изучая наше Солнце, исследуя нашу Солнечную систему, обследуя нашу галактику для обнаружения планет земного типа, и всегда возвращаемся в прошлое, в то время, когда мы приступили к исследованиям наиболее удалённых уголков нашей Вселенной.

Всю нашу деятельность, связанную с путешествием человека на Марс, до недавнего времени можно было бы определить как размеренное движение вперёд к осуществлению всё более сложных робототехнических и управляемых человеком программ полёта в течение продолжительного времени – от увеличения по году на борту станции на испытательном полигоне до астероида и, наконец, до полёта на Марс, независимого от Земли.

Принципиально новые космические технологии помогут решить эти задачи; стимулировать экономику; способствовать глобальной конкурентоспособности страны и вдохновить новое поколение учёных, инженеров и исследователей. С вводом в эксплуатацию космического ракетного комплекса для запуска ракет с большой грузоподъёмностью и космического аппарата Оriоn в ближайшее время можно ожидать очередной большой прорыв в освоении космоса в пределах нашего понимания, но этот прорыв потребует наших стабильных инвестиций в такие технологии уже сегодня.

Научно-технические знания, в которых мы нуждаемся для решения этих смелых задач, включают в себя полётные решения, такие как передовые системы запуска, лёгкие композитные структуры, пространственные высокоэффективные реактивные двигатели, более совершенные научно-исследовательские телескопы и более масштабные системы посадки. Но не менее важными являются те, которыми мы пользуемся здесь, на Земле, такие как передовые производства, автоматизированные системы тестирования и оценки, методика усвоения данных и новые средства инженерного проектирования. И те и другие имеют важное значение с точки зрения повышения возможностей и доступности, а также снижения доли риска.

Я считаю, что, для того чтобы реализовать нашу цель, направленную на расширение присутствия человека в Солнечной системе, мы должны рассмотреть следующие проблемы и возможности.

Во-первых, трудно предсказать, откуда появится та или иная новаторская идея, во что она претворится, и какие проблемы можно будет решить с её помощью. Мы должны стимулировать инновации, потому что, если мы только регламентируем технические решения сверху вниз, мы упустим потенциальный ключевой момент, кардинально меняющий условия игры, которые возникают снизу вверх в изобретательных умах людей во всём мире.

Мы должны мотивировать новаторов в государственных и научных кругах, в коммерческой отрасли на сотрудничество в области новых технологий, которые могут позволить использовать те возможности космического полёта, которые ранее были недостижимы. НАСА привлекает деятелей науки, должностные лица, студентов, работников производства и широкую общественность в свою работу с помощью различных программ, в том числе вознаграждений и многообещающих возможностей.

Во-вторых, наивно думать, что мы можем исключить инвестиции в технологии, вроде водопроводного крана, и ожидать, что он мгновенно исправится, как только мы этот кран снова откроем. Нам нужно стабилизировать и сбалансировать инвестиции между фундаментальными и прикладными научно-техническими исследованиями, так чтобы у нас сформировалось исходное понимание принципов, необходимое для перехода от прикладных исследований к отлаженной работе.

Движение вперёд от фундаментальных к прикладным технологиям редко происходит строго по прямой, и мы должны быть готовы поддерживать весь процесс в целом. Как показывает история, стабильные затраты в НИОКР имеют важное значение.

В-третьих, мы должны найти возможность строго научно совершенствовать перспективные технологии в оперативной аутентичной среде, чтобы они были приспособлены для использования в наших решениях. Когда мы разрабатываем технологию, мы обязательно должны включить в процесс испытания на отказ, потому что отказ – это единственная возможность понять, что ещё нам следует доработать.

В сущности, только те испытания, которые действительно неудачны, учат нас. На следующее десятилетие мы построили большую лабораторию на орбите в космосе, где работают шесть астронавтов. Это отличная возможность для отработки технологий и оптимизации процессов в аутентичной, но опасной толерантной среде. Мы должны распахнуть двери этой лаборатории для широкого научного сообщества.

В-четвёртых, мы всегда должны предпринимать гораздо больше усилий, чтобы иметь чёткое представление о научно-технических разработках, которые происходят за пределами НАСА, в промышленной или научной сферах, чтобы избежать неэффективности дублирования; в обязательном порядке использовать другие возможности крупных инвестиций или дать дорогу в жизнь технологическим идеям более широкого круга научной общественности. И мы должны управлять затратами на НИОКР измеримыми способами, чтобы вовремя оценить свой прогресс в достижении необходимого потенциала, когда некоторые изыскания следует остановить, или, например, когда мы достигли запланированных результатов, мы можем перенаправить драгоценные ресурсы на разработку последующих важных направлений.

Технологии, которые мы развиваем, помогут нам сделать жизнь на Земле лучше. Так же, как мы не можем знать, откуда возникнет очередная инновационная идея, мы не можем сейчас знать наверняка, какие технологии, разработанные для космоса, станут неотъемлемой частью нашей будущей повседневной жизни. Но история показывает, что рационализаторы примут к сведению новые технологии, созданные для использования в космосе, и используют их в новом оборудовании, в торгово-промышленных субъектах и на производстве.

Исследования космического пространства требуют оперативности. Люди любят сложные и интересные задачи; они заводятся от того, что могут продемонстрировать, что могут чего-то достичь; они упиваются от того, что делают, казалось бы, невозможное; они гордятся, что могут привнести что-то гораздо большее, чем они сами представляют и желают что-то изменить. Я призываю всех безотлагательно работать в этом направлении, чтобы доказать, – нет ничего невозможного.

Технический перевод статьи журнала ROOM

Оригинал статьи можно прочитать по этой ссылке
Technology drives space exploration: we won’t make it to Mars without investment
 журнал ROOM №2 декабрь 2014