Mit Stiefeln oder Bots? Wie sollen wir erforschen?

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Mit Roboter-Raumfahrzeugen haben wir unser Verständnis des Sonnensystems und des Universums insgesamt erforscht, entdeckt und erweitert. Daten werden zurückgegeben und in ein Format umgewandelt, das Menschen interpretieren können.

Der Mensch bleibt auf die erdnahe Umlaufbahn beschränkt, und 43 Jahre sind vergangen, seit der Mensch das letzte Mal den Bindungen der Erdgravitation entkommen ist. Das Budget der NASA ist zwischen menschlichen Bemühungen und Robotern aufgeteilt, und jedes Jahr gibt es Schwierigkeiten, ein Gleichgewicht zwischen der Entwicklung von Software und Hardware zu finden, um Menschen zu starten oder Robotersurrogate zu tragen. Jahr für Jahr entwickeln die Menschen die Roboterfähigkeiten und die künstliche Intelligenz (A.I.) weiter, und mit jedem Jahr wird weniger klar, wie wir uns in die zukünftige Erforschung des Sonnensystems und darüber hinaus einpassen werden.

Ist es ein Rennen, an dem wir unabsichtlich teilnehmen, das uns gegen unsere Erfindungen stellt? Und wie nach dem Schachspiel zwischen Kasparov und Deep Blue sind wir dazu bestimmt, eine Trennung nach Bedarf zu akzeptieren? Erlauben Sie der Robotik mit oder ohne A. I., das zu tun, was sie am besten kann - den Weltraum und andere Welten zu erkunden?

Sollten wir weiterhin neue und bessere Wege finden, um uns in unsere Stellvertreter einzufügen und detaillierter zu schätzen, was sie spüren und berühren? Überlegen Sie, wie natürlich sich unsere Kinder in Spiele und virtuelle Realität vertiefen und wie schwierig es ist, sie von der Technologie zu trennen. Oder ist dies nur ein Auftakt und sind wir alle Vorläufer der zukünftigen Captain Kirks und Jean Luc Picards?

Ungefähr 55% des NASA-Budgets entfallen auf den Bereich der menschlichen Raumfahrt (HSF). Dies beinhaltet spezifische Mittel für Orion und SLS sowie halbe Maßnahmen zur Unterstützung von Segmenten der NASA-Agentur, wie z. B. behördenübergreifende Unterstützung, Bau und Wartung. Im Gegensatz dazu machen die Mittel für Robotermissionen - Projektentwicklung, Betrieb, F & E - 39% des Budgets aus.

Die Verwendung von Mitteln hat immer die bemannte Raumfahrt begünstigt, vor allem, weil HSF kostspieligere, schwerere und komplexere Systeme erfordert, um den Menschen in der feindlichen Umgebung des Weltraums zu halten. Und während die NASA-Budgets nicht annähernd 2 zu 1 zugunsten der menschlichen Raumfahrt gewichtet werden, würden nur wenige bestreiten, dass der Return on Investment (ROI) zugunsten einer robotergesteuerten Erforschung des Weltraums über 2 zu 1 liegt. Und viele würden sich über dieses Verhältnis lustig machen und kontern, dass 3-zu-1 oder 4-zu-1 näher an dem Vorteil liegt, den Roboter gegenüber Menschen haben.

Die Politik spielt bei der Auswahl der Mittel für HSF eine wesentlich größere Rolle als bei Robotermissionen. Letzteres verteilt sich auf Projekte und Operationen mit kleinerem Budget, und HSF hat immer große, teure Programme über Jahrzehnte hinweg durchgeführt. Die großen Programme wecken das Interesse von Beamten, die Kapital und Arbeitsplätze in ihre Bezirke oder Bundesstaaten bringen wollen.

Die Mittel der NASA werden durch eine Kluft zwischen dem Weißen Haus und dem Capitol Hill entlang der Parteilinien weiter erschwert. Das von den Demokraten kontrollierte Weiße Haus hat die Robotik und den Einsatz privater Unternehmen bevorzugt, um die NASA voranzubringen, während die Republikaner auf dem Hügel die großen Projekte zur bemannten Raumfahrt unterstützt haben. Weitere Komplikationen sind auf politische Spaltungen in Bezug auf das Thema Klimawandel zurückzuführen. Wie die beiden Parteien mit der NASA umgehen, ist zumindest das Gegenteil davon, wie die Öffentlichkeit die Parteiplattformen wahrnimmt - kleinere Regierungen oder mehr soziale Programme, weniger Ausgaben und Unterstützung privater Unternehmen. Dieses Tauziehen ist deutlich im NASA-Budget-Tortendiagramm zu sehen.

Das Haus reduzierte die Anfrage des Weißen Hauses nach NASA-Weltraumtechnologie um 15% und erhöhte die Mittel für Orion und SLS um 16%. Die Weltraumtechnologie stellt Mittel dar, mit denen die NASA die Asteroid Redirect Mission (ARM) entwickeln würde, die die Obama-Regierung als Grundlage für den ersten Einsatz von SLS im Rahmen einer menschlichen Mission für einen Asteroiden bevorzugt. Im Gegensatz dazu hat das Haus 100 Millionen US-Dollar für das Europa-Missionskonzept bereitgestellt. Aufgrund der Verzögerungen bei der Entwicklung von Orion und SLS und der anämischen Finanzierung von ARM könnte der erste Einsatz von SLS darin bestehen, eine Sonde nach Europa zu senden.

Während die HSF-Mittel für Space Ops & Exploration (effektiv HSF) um ~ 6% - 300 Mio. USD gestiegen sind, hat NASA Science gegenüber den Mitteln von 2014 ~ 2% - 100 Mio. USD zugelegt. letztendlich von den Gesetzgebern des Capitol Hill festgelegt. Die Planetary Society, die der stärkste Unterstützer der Direktion für Wissenschaftsmission (SMD) ist, hat ihre Zufriedenheit darüber zum Ausdruck gebracht, dass das Budget für Planetary Science die empfohlenen 1,5 Milliarden US-Dollar fast erreicht hat. Die Erhöhung wird jedoch mit der Anforderung geliefert, dass 100 Millionen US-Dollar für die Entwicklung des Europa-Konzepts verwendet werden sollen, und steht auch im Gegensatz zu Kürzungen in anderen Segmenten des SMD-Haushalts.

Beachten Sie auch, dass die NASA Education and Public Outreach (EPA) von dem von den Republikanern kontrollierten Capital Hill einen deutlichen Schub erhalten hat. Zusätzlich zu der spezifischen Finanzierung - eine Erhöhung um 2% gegenüber 2014 und um 34% gegenüber dem Antrag des Weißen Hauses - werden 42 Mio. USD speziell an die Direktion für wissenschaftliche Mission (SMD) für das EPA vergeben. Die Obama-Regierung hat versucht, das EPA der NASA zugunsten eines konsolidierten Regierungsansatzes zu reduzieren, um die Effektivität zu verbessern und die Regierung zu reduzieren.

Das Bestreben, jenseits der Erdumlaufbahn zu erforschen und neue Welten zu betreten, ist nicht nur eine Frage der Finanzen. Rückblickend waren es überhaupt keine Finanzen und unsere verbleibenden Fesseln zur Erde waren eine Wahl der Vision. Heute können Politiker und Administratoren nicht mehr sagen: "Lass es uns noch einmal tun!" Machen wir ein besseres Shuttle oder eine bessere Raumstation. “Es bleibt nichts anderes übrig, als über die Erdumlaufbahn hinauszugehen, aber wo?

Während das von der NASA geleitete Programm der Internationalen Raumstation nun eine fortgesetzte menschliche Präsenz im Weltraum aufrechterhält, stellen immer mehr Menschen die Frage: "Warum sind wir noch nicht dort?" Warum sind wir nicht wieder auf den Mars oder den Mond getreten? oder irgendetwas anderes als die Erde oder schwebend in der Leere der erdnahen Umlaufbahn. Die Antwort befindet sich jetzt alle 90 Minuten in Museen und im Lebensraum, der die Erde umkreist.

Das pensionierte Space-Shuttle-Programm und die Internationale Raumstation stellen die Mittel dar, die in den letzten 40 Jahren für die bemannte Raumfahrt aufgewendet wurden. Dies entspricht den Mitteln und der Zeit, die erforderlich sind, um Menschen zum Mars zu schicken. Einige würden argumentieren, dass die aufgewendeten Mittel und die Zeit mehrere menschliche Missionen zum Mars und vielleicht sogar eine permanente Präsenz bedeuten könnten. Das amerikanische Programm zur bemannten Raumfahrt entschied sich jedoch für einen kostengünstigeren und erreichbaren Weg - in der Nähe der Heimat zu bleiben.

Letztendlich ist das Ziel der Mars. Administratoren der NASA und anderer haben sich mit dieser Proklamation vertraut gemacht. Einige würden jedoch sagen, dass es eher als Rücktritt behandelt wird. Die Präsidenten haben die Ziele der menschlichen Raumfahrt definiert und sie dann neu definiert. Der Mond, Lagrange-Punkte oder Asteroiden als Wegpunkte, um Menschen schließlich auf dem Mars zu landen. Teilpläne und Roadmaps wurden von der NASA erstellt, und jetzt haben Politiker eine Roadmap vorgeschrieben. Und die Politiker erzwangen die Fortsetzung der Entwicklung einer großen Rakete; eine, die einen klaren Weg braucht, um ihre Kosten für die Steuerzahler zu rechtfertigen. Man braucht eine große Rakete, um über die erdnahe Umlaufbahn hinauszukommen. Eine Annullierung des Constellation-Programms - um den Ersatz für das Shuttle und ein neues von Menschen bewertetes Raumschiff zu bauen - hat jedoch zu Verzögerungen und noch mehr Kostenüberschreitungen geführt.

Während der zehn Jahre, die vergangen sind, um das Space Shuttle zu ersetzen, mit mindestens fünf weiteren Jahren, haben Ereignisse stattgefunden, die außerhalb der Kontrolle der NASA und der Bundesregierung liegen. Private Unternehmen entwickeln mehrere neue Ansätze, um Nutzlasten in die Erdumlaufbahn und darüber hinaus zu befördern. Weitere Länder haben sich der Herausforderung gestellt. An der Spitze dieser Aktivität stand die Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX), unabhängig von den Plänen der NASA oder Washingtons.

Falcon 9 von SpaceX und bald Falcon Heavy werden Alternativen zu dem darstellen, was ursprünglich im Constellation-Programm mit Ares I und Ares V vorgesehen war. Falcon Heavy wird nicht die Fähigkeit eines Ares V haben, sondern ungefähr 100 Millionen US-Dollar pro Flug gegenüber 600 Millionen US-Dollar pro Flug Für das, was Ares V geworden ist - das Space Launch System (SLS) - gibt es diejenigen, die argumentieren würden, dass die Zeit abgelaufen ist. Die NASA hat zu lange gedauert und die Kosten für SLS sind nicht zu rechtfertigen, da private Unternehmen etwas billigeres entwickelt haben so schneller gemacht. Ist Falcon Nine and Heavy "besser", wie in der Proklamation des NASA-Administrators Dan Golden - "Schneller, besser, billiger"? Ist es besser als die SLS-Technologie? Ist es einfach besser, weil es billiger ist, jedes Pfund Nutzlast zu heben? Ist es besser, weil es früher als SLS einsatzbereit ankommt?

Der Mensch wird immer auf Trägerraketen, Kapseln und Lebensräume angewiesen sein, die mit technologischen Wundern beladen sind, um unsere Raumfahrt zu ermöglichen. Was sollen wir jedoch tun, wenn wir die Erdumlaufbahn verlassen und andere Welten betreten? Von Carl Sagan bis Steve Squyres haben NASA-Wissenschaftler festgestellt, dass ein ausgebildeter Astronaut in nur wenigen Wochen das tun kann, was die Marsrover jahrelang benötigt haben, um dies zu erreichen. Wie lange wird das dauern und ist es wirklich wahr?

Seit Schachmeister Garry Kasparov von IBMs Deep Blue besiegt wurde, gab es 8 Zweijahresperioden, in denen die Transistoren in integrierten Schaltkreisen verdoppelt wurden. Dies ist ein Faktor von 256. Wahrscheinlich sind Computer in den 17 Jahren 100-mal leistungsfähiger geworden. Robotik ist jedoch nicht nur Elektronik. Es ist der Zusammenfluss mehrerer Technologien, die sich in den 40 Jahren, in denen die Shuttle-Technologie stillstand, und mindestens 20 Jahre, in denen die Entwürfe der Raumstation an technologische Entscheidungen gebunden waren, stetig weiterentwickelt haben. Fortschritte in den Bereichen Materialwissenschaften, Nanotechnologie, Elektrooptik und Softwareentwicklung sind gleichermaßen wichtig.

Während die menschliche Entscheidungsfindung in der Lage war, ihre Räder zu drehen und dann schlechte Entscheidungen und logistische Fehler zu treffen, ist die Entwicklung der Robotik insgesamt ein Moloch. Während die Mittel für die bemannte Raumfahrt die Robotik immer übertroffen haben, wurden die Fortschritte in der Robotik durch staatliche Investitionen in zahlreichen Behörden und durch private Unternehmen vorangetrieben. Der bekannte Futurist und Erfinder Ray Kurzweil, der die Ankunft der Singularität bis etwa 2045 vorhersagt (sein Ankunftsdatum ist nicht genau), hat betont, dass die Überschreitung des menschlichen Intellekts durch Maschinen aufgrund des „Gesetzes der Beschleunigung der Rückkehr“ unvermeidlich ist. Die technologische Entwicklung ist ein Moloch.

Im selben Jahr, in dem die NASA 1958 gegründet wurde, wurde der Begriff Singularität erstmals vom Mathematiker John von Neumann verwendet, um die Ankunft künstlicher Intelligenz zu beschreiben, die den Menschen übertrifft.

Ohne es zu wissen, ist dies das Rennen, an dem die NASA seit ihrer Gründung teilgenommen hat. Die Mechanismen und die Elektronik, die es ermöglichten, Männer auf der Mondoberfläche zu landen, kamen immer weiter voran. Und in dieser Zeitspanne haben menschliche Entscheidungen und Pläne für die NASA nie aufgehört zu schwanken oder bestehende Technologien in Entwürfe einzuschließen. Verzögerungen und Kostenüberschreitungen erleiden, bevor Menschen in den Weltraum gebracht werden.

Sind wir also dazu bestimmt, auf dem Mars anzukommen und seine Oberfläche zu durchstreifen wie Geologen und Biologen im Ruhestand, die mit einem Stocherstock oder einem Steinhammer durch die Wüste wandern? Haben wir zu viel Zeit verschwendet und ist das Fenster vergangen, in dem die Erforschung des Menschen Entdeckungen machen kann, die die Robotik nicht schneller, besser und billiger machen kann? Wird der Mars nur eine Kunstkolonie, in der Menschen neue Sonnenaufgänge und untergehende Monde erleben können? Oder werden wir uns von unseren Robotersurrogaten trennen und unsere begrenzten Fähigkeiten schätzen und ins Universum hinausgehen? Oder wird es uns etwas ausmachen, mit der Robotik zu verschmelzen und unsere eigene Biologie zu beherrschen, kurz nachdem wir unsere ersten schwachen Schritte über die Erde hinaus unternommen haben?

Verweise:

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