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    Uma década de viagens comerciais espaciais - o que vem a seguir?
    p Lançamentos mundiais no espaço. Os lançamentos orbitais incluem naves espaciais tripuladas e não tripuladas lançadas em vôo orbital da Terra. Os lançamentos de espaçonaves incluem todos os veículos, como espaçonaves, satélites e sondas lançadas da Terra ou do espaço. Wooten, J. e C. Tang (2018) Operações no espaço, Ciências da Decisão; Relatório de lançamento espacial (Kyle 2017); Spacecraft Encyclopedia (Lafleur 2017), CC BY-ND

    p Em muitos setores, uma década mal é tempo suficiente para causar mudanças dramáticas, a menos que algo perturbador apareça - uma nova tecnologia, modelo de negócios ou design de serviço. A indústria espacial recentemente aproveitou os três. p Mas há 10 anos, nenhuma dessas inovações foi garantida. Na verdade, em 28 de setembro, 2008, uma empresa inteira assistiu e torceu para que seu principal produto tentasse um lançamento final após três fracassos. Com o dinheiro acabando, este foi o último tiro. Mais de 21, 000 quilogramas de querosene e oxigênio líquido incendiaram e acionaram dois estágios de reforço da plataforma de lançamento.

    p Quando o foguete Falcon 1 alcançou a órbita com sucesso e a empresa firmou um contrato subsequente com a NASA, A SpaceX sobreviveu ao seu 'mergulho de inicialização'. Esse marco - o primeiro foguete de combustível líquido desenvolvido de forma privada a alcançar a órbita - deu início a uma nova indústria espacial que está mudando nosso mundo, neste planeta e além. O que aconteceu nos anos seguintes, e o que significa seguir em frente?

    p Enquanto os cientistas estão ocupados desenvolvendo novas tecnologias que abordam os incontáveis ​​problemas técnicos do espaço, há outro segmento de pesquisadores, incluindo me a mim, estudando o ângulo de negócios e as questões operacionais enfrentadas por esta nova indústria. Em um artigo recente, meu colega Christopher Tang e eu investigamos as perguntas que as empresas precisam responder para criar uma indústria espacial sustentável e possibilitar aos humanos estabelecer bases extraterrestres, minar asteróides e estender as viagens espaciais - tudo isso enquanto os governos desempenham um papel cada vez menor no financiamento de empreendimentos espaciais. Acreditamos que essas soluções de negócios podem conter a chave menos glamorosa para desbloquear a galáxia.

    p A nova indústria espacial global

    p Quando a União Soviética lançou seu programa Sputnik, colocando um satélite em órbita em 1957, eles deram início a uma corrida ao espaço alimentada pela competição internacional e pelos temores da Guerra Fria. A União Soviética e os Estados Unidos desempenharam os papéis principais, juntando uma série de "primeiros" para os livros dos recordes. O primeiro capítulo da corrida espacial culminou com a histórica aterrissagem da Apollo 11 na lua de Neil Armstrong e Buzz Aldrin, que exigiu um grande investimento público, da ordem de US $ 25,4 bilhões, quase $ 200 bilhões em dólares de hoje.

    p A competição caracterizou esta parte inicial da história do espaço. Eventualmente, que evoluiu para colaboração, com a Estação Espacial Internacional sendo um exemplo estelar, enquanto os governos trabalhavam em direção a objetivos comuns. Agora, entramos em uma nova fase - abertura - com privacidade, empresas comerciais liderando o caminho.

    p A indústria de lançamentos de naves espaciais e satélites está se tornando mais comercializada, devido, em parte, para reduzir os orçamentos do governo. De acordo com um relatório da firma de investimentos Space Angels, um recorde de 120 empresas de capital de risco investiu mais de US $ 3,9 bilhões em empreendimentos espaciais privados no ano passado. A indústria espacial também está se tornando global, não mais dominado pelos rivais da Guerra Fria, os Estados Unidos e a URSS.

    p Em 2018 até hoje, houve 72 lançamentos orbitais, uma média de dois por semana, das plataformas de lançamento na China, Rússia, Índia, Japão, Guiné francesa, Nova Zelândia e EUA

    p O aumento nos lançamentos orbitais de foguetes reais, bem como lançamentos de espaçonaves, que inclui satélites e sondas lançadas do espaço, coincide com essa abertura na última década.

    p Uma estrutura de operações no espaço terrestre. Crédito:Wooten, J. e C. Tang (2018) Operações no Espaço, Ciências de Decisão, CC BY-ND

    p Mais governos, empresas e até mesmo amadores participam de vários lançamentos de espaçonaves do que nunca. Com mais entidades envolvidas, a inovação floresceu. Como Roberson observa em Digital Trends, "Privado, vôo espacial comercial. Mesmo a exploração lunar, mineração, e colonização - de repente está tudo na mesa, tornando a corrida pelo espaço hoje mais vital do que parecia nos últimos anos. "

    p Pode-se ver essa vitalidade claramente nas notícias. Em 21 de setembro, O Japão anunciou que dois de seus rovers não tripulados, apelidado de Minerva-II-1, pousou em um pequeno, asteróide distante. Para perspectiva, a escala dessa aterrissagem é semelhante a acertar um alvo de 6 centímetros de 20, 000 quilômetros de distância. E no início deste ano, pessoas ao redor do mundo assistiram com admiração enquanto o foguete Falcon Heavy da SpaceX era lançado com sucesso e - mais impressionante - retornava seus dois propulsores a uma pista de pouso em um balé sincronizado de proporções épicas.

    p Desafios e oportunidades

    p Em meio ao crescimento do capital, empresas e conhecimento, pesquisadores e profissionais devem descobrir como as entidades devem gerenciar suas operações diárias, organizar sua cadeia de suprimentos e desenvolver operações sustentáveis ​​no espaço. Isso é complicado pelas posturas espaciais de obstáculos:distância, gravidade, ambientes inóspitos e escassez de informações.

    p Um dos maiores desafios envolve realmente conseguir as coisas que as pessoas desejam no espaço, no espaço. Fabricar tudo na Terra e depois lançá-lo com foguetes é caro e restritivo. Uma empresa chamada Made In Space está adotando uma abordagem diferente, mantendo uma instalação de manufatura aditiva na Estação Espacial Internacional e impressão 3-D no espaço. Ferramentas, peças sobressalentes e dispositivos médicos para a tripulação podem ser criados sob demanda. Os benefícios incluem mais flexibilidade e melhor gerenciamento de estoque na estação espacial. Além disso, certos produtos podem ser produzidos melhor no espaço do que na Terra, como fibra óptica pura.

    p Como as empresas devem determinar o valor da fabricação no espaço? Onde a capacidade deve ser construída e como ela deve ser ampliada? A figura abaixo divide a origem e o destino das mercadorias entre a Terra e o espaço e organiza os produtos em quadrantes. Os humanos dominaram o quadrante esquerdo inferior, feito na Terra - para uso na Terra. Movendo-se no sentido horário a partir daí, cada quadrante apresenta novos desafios, para os quais temos cada vez menos experiência.

    p Fiquei interessado neste problema específico quando ouvi um painel de especialistas em robótica discutir a construção de uma colônia em Marte (em nosso terceiro quadrante). Você não pode construir as estruturas na Terra e enviá-las facilmente para Marte, então você deve fabricar lá. Mas colocar construtores humanos nesse ambiente extremo é igualmente problemático. Essencialmente, um modo inteiramente novo de produção usando robôs e automação em um enviado avançado pode ser necessário.

    p Recursos no espaço

    p Você pode se perguntar de onde se obtém os materiais para a fabricação no espaço, mas na verdade há uma abundância de recursos:metais para manufatura podem ser encontrados dentro de asteróides, água para combustível de foguete é congelada como gelo em planetas e luas, e elementos raros como o hélio-3 para energia estão embutidos na crosta da lua. Se trouxéssemos esse isótopo específico de volta à Terra, poderíamos eliminar nossa dependência de combustíveis fósseis.

    p Conforme demonstrado pela recente aterrissagem do asteróide Minerva-II-1, as pessoas estão adquirindo o know-how técnico para localizar e navegar até esses materiais. Mas extração e transporte são questões em aberto.

    p Uma imagem gerada por computador de objetos na órbita da Terra que estão sendo rastreados. Aproximadamente 95 por cento dos objetos nesta ilustração são detritos orbitais - e não satélites funcionais. Os pontos representam a localização atual de cada item. Os pontos de detritos orbitais são dimensionados de acordo com o tamanho da imagem do gráfico para otimizar sua visibilidade e não são dimensionados para a Terra. Crédito:NASA

    p Como esses casos mudam a economia na indústria espacial? Já, empresas como a Planetary Resources, Moon Express, Indústrias do Espaço Profundo, e o Asterank estão se organizando para lidar com essas oportunidades. E os estudiosos estão começando a delinear como lidar com questões de direitos de propriedade, exploração e parcerias.

    p Ameaças de lixo espacial

    p O filme "Gravity" começa com a explosão de um satélite russo, que desencadeia uma reação em cadeia de destruição graças aos destroços que atingem um ônibus espacial, o telescópio Hubble, e parte da Estação Espacial Internacional. A sequência, embora não seja perfeitamente plausível como está escrito, é um fenômeno muito real. Na verdade, em 2013, um satélite russo se desintegrou quando foi atingido por fragmentos de um satélite chinês que explodiu em 2007. Conhecido como efeito Kessler, o perigo dos 500, Mais de mil pedaços de lixo espacial já chamaram alguma atenção nos círculos de políticas públicas. Como se deve prevenir, reduzir ou mitigar esse risco? Quantificar o impacto ambiental da indústria espacial e abordar as operações sustentáveis ​​ainda está por vir.

    p Qual é o próximo?

    p É verdade que o espaço está se tornando apenas mais um lugar para fazer negócios. Existem empresas que farão a logística de colocar seu módulo destinado ao espaço a bordo de um foguete; há empresas que vão levar esses foguetes à Estação Espacial Internacional; e há outros que podem fazer uma peça de reposição uma vez lá.

    p O que vem depois? Em certo sentido, é uma incógnita, mas todos os sinais apontam para o avanço desta nova indústria. Um novo avanço pode alterar a velocidade, mas o curso parece estabelecido:explorar mais longe de casa, seja a lua, asteróides ou Marte. É difícil acreditar que há 10 anos, Os lançamentos da SpaceX ainda não tinham sido bem-sucedidos. Hoje, um setor privado vibrante consiste em dezenas de empresas que trabalham em tudo, desde espaçonaves comerciais e propulsão de foguetes até mineração espacial e produção de alimentos. A próxima etapa é trabalhar para solidificar as práticas de negócios e amadurecer o setor.

    p Em pé em um grande salão na Universidade de Pittsburgh como parte da Conferência de Fronteiras da Casa Branca, Eu vejo o futuro. Envolvidos em volta da minha cabeça estão óculos de realidade virtual de última geração. Estou olhando para a superfície de Marte. Cada detalhe é imediato e nítido. Este não é apenas um videogame ou um exercício sem objetivo. A comunidade científica investiu recursos nesses esforços porque a exploração é precedida de informações. E quem sabe, talvez daqui a 10 anos, alguém estará na superfície real de Marte.

    p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.




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