Di stivali o robot? Come esploreremo?

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Con i veicoli spaziali robotici, abbiamo esplorato, scoperto e ampliato la nostra comprensione del Sistema Solare e dell'Universo in generale. I dati vengono restituiti e trasformati in un formato che gli umani possono interpretare.

Gli umani rimangono confinati nell'orbita terrestre bassa e sono trascorsi quarantatré anni dall'ultima volta che gli umani sono sfuggiti ai legami della gravità terrestre. Il budget della NASA è diviso tra sforzi umani e robot e ogni anno si fa fatica a trovare un equilibrio tra lo sviluppo di software e hardware per lanciare esseri umani o trasportare surrogati robotici. Anno dopo anno, gli umani continuano a far progredire le capacità robotiche e l'intelligenza artificiale (A.I.) e, con il passare degli anni, diventa meno chiaro come ci adatteremo alla futura esplorazione del Sistema Solare e oltre.

È una gara in cui stiamo inconsapevolmente partecipando che ci mette contro le nostre invenzioni? E come le conseguenze della partita di scacchi Kasparov contro Deep Blue, siamo destinati ad accettare una segregazione se necessario? Consentire alla robotica, con o senza A.I., di fare ciò che fanno meglio: esplorare lo spazio e altri mondi?

Dovremmo continuare a trovare nuovi modi e modi migliori per collegarci ai nostri surrogati e apprezzare con maggiore dettaglio ciò che percepiscono e toccano? Considera quanto naturalmente i nostri figli si assorbono nei giochi e nella realtà virtuale e quanto sia difficile separarli dalla tecnologia. O è solo un preludio e siamo tutti antecedenti dei futuri Capitani Kirks e Jean Luc Picards?

Circa il 55% del budget della NASA è nel regno del volo spaziale umano (HSF). Ciò include fondi specifici per Orion e SLS e mezze misure di segmenti di supporto dell'agenzia della NASA, come il supporto tra agenzie, la costruzione e la manutenzione. Al contrario, gli stanziamenti per le missioni robotiche - sviluppo del progetto, operazioni, ricerca e sviluppo - rappresentano il 39% del bilancio.

L'appropriazione dei fondi ha sempre favorito il volo spaziale umano, principalmente perché HSF richiede sistemi più costosi, più pesanti e più complessi per mantenere l'uomo nell'ambiente ostile dello spazio. E mentre i budget della NASA non sono quasi ponderati 2 a 1 a favore del volo spaziale umano, pochi contesterebbero che il ritorno sull'investimento (ROI) sia superiore a 2 a 1 a favore dell'esplorazione robotica dello spazio. E molti deriderebbero questo rapporto e ribatterebbero che 3 a 1 o 4 a 1 è più vicino al vantaggio che i robot hanno sugli umani.

La politica svolge un ruolo significativamente maggiore nella scelta degli stanziamenti per HSF rispetto alle missioni robotiche. Quest'ultimo è distribuito tra progetti e operazioni a budget ridotto e HSF ha sempre coinvolto grandi programmi costosi per decenni. I grandi programmi attraggono l'interesse dei funzionari pubblici che vogliono portare capitali e posti di lavoro nei loro distretti o stati.

Gli stanziamenti della NASA sono ulteriormente complicati da una spaccatura tra la Casa Bianca e Capitol Hill lungo le linee del partito. La Casa Bianca controllata dai democratici ha favorito la robotica e l'uso di imprese private per far avanzare la NASA, mentre Republicans on the Hill ha sostenuto i grandi progetti di voli spaziali umani; ulteriori complicazioni sono dovute alle divisioni politiche sulla questione dei cambiamenti climatici. Il modo in cui le due parti trattano la NASA è l'opposto, almeno, del modo in cui il pubblico percepisce le piattaforme del partito: governo più piccolo o più programmi sociali, meno spese e sostegno alle imprese private. Questo tiro alla fune è chiaramente visibile nel grafico a torta del budget della NASA.

La Casa ha ridotto la richiesta della Casa Bianca per la tecnologia spaziale della NASA del 15%, aumentando nel contempo i fondi per Orion e SLS del 16%. La tecnologia spaziale rappresenta i fondi che la NASA userebbe per sviluppare l'asteroide Redirect Mission (ARM), che l'amministrazione Obama privilegia come base per il primo utilizzo di SLS come parte di una missione umana in un asteroide. Al contrario, la Camera ha stanziato $ 100 milioni per il concetto di missione Europa. A causa dei ritardi nello sviluppo di Orion e SLS e del finanziamento anemico di ARM, il primo utilizzo di SLS potrebbe essere quello di inviare un sondaggio a Europa.

Mentre gli stanziamenti HSF per Space Ops & Exploration (in effetti HSF) sono aumentati ~ 6% - $ 300 milioni, la NASA Science ha guadagnato ~ 2% - $ 100 milioni rispetto agli stanziamenti del 2014; in definitiva stabilito dai legislatori di Capitol Hill. La Planetary Society, che è il sostenitore più convinto della direzione della missione scientifica (SMD), ha espresso soddisfazione per il fatto che il budget della scienza planetaria ha quasi raggiunto i 1,5 miliardi di dollari raccomandati. Tuttavia, l'aumento viene erogato con l'obbligo di utilizzare $ 100 milioni per lo sviluppo di concept Europa ed è anche in contrasto con i tagli in altri segmenti del budget SMD.

Si noti inoltre che la NASA Education and Public Outreach (EPO) ha ricevuto un notevole impulso da Capital Hill, controllata dai repubblicani. Oltre al finanziamento specifico - un aumento del 2% rispetto al 2014 e del 34% rispetto alla richiesta della Casa Bianca, ci sono 42 milioni di dollari assegnati in modo specifico alla direzione della missione scientifica (SMD) per l'EPO. Obama Adminstration ha tentato di ridurre l'EPO della NASA a favore di un approccio governativo consolidato per migliorare l'efficacia e ridurre il governo.

L'impulso di esplorare oltre l'orbita terrestre e mettere piede su nuovi mondi non è solo una questione di finanze. Col senno di poi, non si trattava affatto di finanze e le nostre rimanenti catene sulla Terra erano una scelta di visione. Oggi politici e amministratori non possono proclamare "Facciamolo di nuovo! Facciamo uno shuttle migliore o una stazione spaziale migliore. "Non c'è altra scelta che andare oltre l'orbita terrestre, ma dove?

Mentre il programma della Stazione Spaziale Internazionale, guidato dalla NASA, ora mantiene una presenza umana continua nello spazio, sempre più persone si chiedono: "Perché non ci siamo ancora?" Perché non abbiamo ancora calpestato Marte o la Luna, o qualsiasi cosa diversa dalla Terra o fluttuante nel vuoto dell'orbita terrestre bassa. La risposta ora risiede nei musei e nell'habitat in orbita attorno alla Terra ogni 90 minuti.

Il programma Space Shuttle in pensione e la Stazione spaziale internazionale rappresentano i fondi spesi per il volo spaziale umano negli ultimi 40 anni, il che equivale ai fondi e al tempo necessario per inviare esseri umani su Marte. Alcuni sosterrebbero che i fondi e il tempo spesi avrebbero potuto significare molteplici missioni umane su Marte e forse anche una presenza permanente. Ma il programma americano di volo spaziale umano ha scelto un percorso meno costoso, uno più realizzabile: stare vicino a casa.

Alla fine, l'obiettivo è Marte. Gli amministratori della NASA e altri hanno preso confidenza con questo annuncio. Tuttavia, alcuni direbbero che è trattato più come una rassegnazione. I presidenti hanno definito gli obiettivi del volo spaziale umano e poi li hanno ridefiniti. La Luna, i punti Lagrangiani o gli asteroidi come waypoint per far sbarcare gli umani su Marte. Piani e tabelle di marcia parziali sono stati costruiti dalla NASA e ora i politici hanno imposto una tabella di marcia. E i politici hanno forzato la continuazione dello sviluppo di un grande razzo; uno che ha bisogno di un percorso chiaro per giustificare il suo costo per i contribuenti. Uno ha bisogno di un grosso razzo per andare oltre l'orbita terrestre bassa. Tuttavia, l'annullamento del programma Constellation - per costruire il rimpiazzo per lo Shuttle e un nuovo veicolo spaziale valutato dall'uomo - ha comportato ritardi e ancora più sovraccarichi di costi.

Durante i dieci anni trascorsi per sostituire lo Space Shuttle, con almeno altri cinque anni rimasti, si sono verificati eventi al di fuori del controllo della NASA e del governo federale. Le imprese private stanno sviluppando diversi nuovi approcci per loftare i payload sull'orbita terrestre e oltre. Più paesi hanno accettato la sfida. A guidare questa attività, indipendentemente dai piani della NASA o di Washington, è stata la Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX).

Il Falcon 9 di SpaceX e che presto diventerà Falcon Heavy rappresentano alternative a quanto inizialmente previsto nel programma Constellation con Ares I e Ares V. Falcon Heavy non avrà la capacità di un Ares V ma a circa $ 100 milioni per volo contro $ 600 milioni per volo per quello che Ares V è diventato - lo Space Launch System (SLS) - ci sono quelli che sostengono che "il tempo è scaduto". La NASA ha impiegato troppo tempo e il costo di SLS non è giustificabile ora che l'impresa privata ha sviluppato qualcosa di più economico e fatto più velocemente. Falcon Nine and Heavy è "migliore", come nel proclama dell'amministratore della NASA Dan Golden: "Più veloce, migliore, più economico"? È meglio della tecnologia SLS? È meglio semplicemente perché è più economico per sollevare ogni chilo di carico utile? È meglio perché sta arrivando pronto per l'uso prima di SLS?

Gli umani dipenderanno sempre da veicoli di lancio robotici, capsule e habitat carichi di meraviglie tecnologiche per rendere possibile il nostro volo spaziale. Tuttavia, una volta usciti oltre l'orbita terrestre e verso altri mondi, cosa dovremmo fare? Da Carl Sagan a Steve Squyres, gli scienziati della NASA hanno affermato che un astronauta addestrato potrebbe fare in poche settimane ciò che i rover di Marte hanno impiegato anni per realizzare. Per quanto tempo reggerà ed è davvero vero?

Da quando il campione di scacchi Garry Kasparov è stato sconfitto dal Deep Blue di IBM, ci sono stati 8 periodi di due anni che rappresentano il raddoppio dei transistor nei circuiti integrati. Questo è un fattore di 256. Probabilmente, i computer sono diventati 100 volte più potenti nei 17 anni. Tuttavia, la robotica non è solo elettronica. È la confluenza di diverse tecnologie che si sono costantemente sviluppate nel corso dei 40 anni che la tecnologia Shuttle è rimasta ferma e almeno 20 anni che i progetti della Stazione spaziale sono stati bloccati in scelte tecnologiche. I progressi nella scienza dei materiali, nella nanotecnologia, nell'elettro-ottica e nello sviluppo del software sono ugualmente importanti.

Mentre il processo decisionale umano è stato in grado di girare le sue ruote e quindi fare scelte sbagliate ed errori logistici, lo sviluppo della robotica è del tutto un juggernaut. Mentre gli stanziamenti per il volo spaziale umano hanno sempre superato la robotica, i progressi della robotica sono stati guidati da investimenti del governo in numerose agenzie e da imprese private. Il noto futurista e inventore Ray Kurzweil che prevede l'arrivo della Singolarità intorno al 2045 (la sua data di arrivo non è esatta) ha sottolineato che il superamento dell'intelletto umano da parte delle macchine è inevitabile a causa della "Legge dei rendimenti accelerati". Lo sviluppo tecnologico è un juggernaut.

Nello stesso anno in cui fu fondata la NASA, nel 1958, il termine Singolarità fu usato per la prima volta dal matematico John von Neumann per descrivere l'arrivo dell'intelligenza artificiale che sorpassa gli umani.

Inconsapevolmente, questa è la gara podistica in cui la NASA ha partecipato sin dalla sua creazione. I meccanismi e l'elettronica che hanno facilitato l'atterraggio degli uomini sulla superficie della Luna non hanno mai smesso di avanzare. E in quel lasso di tempo, le decisioni e i piani umani per la NASA non hanno mai smesso di vacillare o di bloccare la tecnologia esistente nei progetti; subire ritardi e sovraccarichi di costi prima di lanciare gli umani nello spazio.

Quindi siamo destinati ad arrivare su Marte e vagare per la sua superficie come geologi in pensione e biologi che vagano nel deserto con un bastoncino o un martello da roccia? Abbiamo perso troppo tempo ed è passata la finestra in cui l'esplorazione umana può fare scoperte che la robotica non può realizzare in modo più veloce, migliore ed economico? Marte diventerà solo una colonia d'arte dove gli umani possono sperimentare nuove albe e tramontare lune? O ci separeremo dai nostri surrogati robotici e apprezzeremo le nostre abilità limitate e andremo nell'universo? O ci dispiaceremo fonderci con la robotica e padroneggiare la nostra biologia pochi istanti dopo aver fatto i nostri primi deboli passi oltre la Terra?

Riferimenti:

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