Για ένα πλήρες τοπίο της εμπορικής διαστημικής αγοράς, δείτε την προηγούμενη ανάρτησή μας: Space: A Market Map.

Ελάχιστα επιτεύγματα δείχνουν Αμερικανικός Δυναμισμός με πιο σπλαχνικό τρόπο από έναν πύραυλο που εκτοξεύεται. Είναι, κατά μία έννοια, ελεγχόμενο χάος - το αποκορύφωμα της τεχνογνωσίας σε μια σειρά από επιστημονικούς κλάδους, η εκμετάλλευση εκρηκτικών δυνάμεων για να ξεφύγει από τη λαβή του πλανήτη μας. Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνικές καινοτομίες και οι ευκαιρίες της αγοράς έχουν εισαγάγει ένα οικοσύστημα νέων παρόχων εκτόξευσης, και ένας τομέας που κάποτε προοριζόταν για έθνη τώρα ηγείται από ιδιωτικές εταιρείες.

Ο απλός στόχος τους είναι να βάλουν σε τροχιά τη μάζα, με τη μορφή εμπορικών ή κυβερνητικών διαστημοπλοίων. Φυσικά, αυτό είναι κυριολεκτικά επιστήμη πυραύλων, οπότε δεν υπάρχει τίποτα απλό σε αυτό. Η ατμόσφαιρα και η βαρύτητα της Γης προσπαθούν να μας συγκρατήσουν, και παρόλο που απελευθερωνόμαστε τακτικά σήμερα, υπάρχει ακόμα πολλή καινοτομία να έρθει εάν πρόκειται να ανοίξουμε πραγματικά χώρο για οτιδήποτε πέρα ​​από τους δορυφόρους και τις εξερευνητικές ερευνητικές αποστολές. 

Αυτή η αναζωπύρωση του οικοσυστήματος εκτόξευσης είναι νέα, αλλά αναδύονται τμήματα. Υπάρχουν πολλές εταιρείες πυραύλων και κάθε χρόνο εμφανίζονται περισσότερες. Αυτό που ακολουθεί είναι μια εξήγηση για το πώς λειτουργεί η αγορά εκκίνησης και πού μπορεί να κατευθυνθεί. 

Η αγορά για εκτοξεύσεις πυραύλων

Οι τιμές εκκίνησης έχουν μειωθεί κατακόρυφα τα τελευταία χρόνια, διευρύνοντας τις δυνατότητες για κερδοφόρες εφαρμογές. Συγκεκριμένα, έχουμε δει δορυφόρους να συρρικνώνονται σε μέγεθος, από τεράστιους δορυφόρους επικοινωνίας σε υψηλότερες τροχιές έως μικρότερους δορυφόρους πολύ κοντά στην επιφάνεια της Γης. Ενώ μπορεί να διαφέρουν σε μέγεθος, παραμένουν παρόμοια κατ' αρχήν: Τα μεγαλύτερα τμήματα της διαστημικής οικονομίας σήμερα είναι δορυφόροι που μεταφέρουν πληροφορίες μέσω του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το να το κάνετε αυτό στο διάστημα είναι πραγματικά φθηνό, όπως συμβαίνει στη Γη, και αξίζει ιδιαίτερα εάν αυτά τα δεδομένα μπορούν να υποστηριχθούν μόνο από διαστημική υποδομή (π.χ. απομακρυσμένοι αισθητήρες, δορυφορικό διαδίκτυο, GPS κ.λπ.). Προς το παρόν, η τεχνολογία των πληροφοριών είναι ο βασιλιάς του διαστήματος — και τόσο οι εμπορικοί όσο και οι κρατικοί πελάτες αυξάνουν τη ζήτηση.

Όπως είναι λογικό, οι πελάτες θέλουν να φτάσουν γρήγορα και με επιτυχία σε τροχιά για τη φθηνότερη τιμή. Εκτός από την αξιοπιστία και την ταχύτητα, τιμή μετριέται συνήθως σε $/κιλό (kg). Αυτό συχνά εκφράζεται ως τιμή ανά μονάδα εάν ο πύραυλος είναι γεμάτος. Πιο πρακτικά, το χαμηλότερο κόστος κυμαίνεται μεταξύ $3,000/kg και $6,000/kg. Αυτό οφείλεται εν μέρει στις απαιτήσεις επαναχρησιμοποίησης, προγραμματισμού και όγκου. Ωστόσο, οι περισσότεροι πελάτες δεν θα γεμίσουν έναν πύραυλο μόνοι τους, καθώς λίγες εταιρείες έχουν απαιτήσεις ωφέλιμου φορτίου που υπερβαίνουν τις δεκάδες χιλιάδες κιλά.

Κόστος ανά κυκλοφορία αντικατοπτρίζει καλύτερα την πραγματική τιμή της επίτευξης τροχιάς. Μπορείτε είτε να γεμίσετε την πλήρη χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου και να επιτύχετε το χαμηλότερο κόστος $/kg ή να γεμίσετε μόνο ένα μικρό κλάσμα της συνολικής χωρητικότητας και να πληρώσετε περισσότερα ανά μονάδα. Αλλά η εταιρεία εκτόξευσης χρεώνει την ίδια τιμή είτε είναι σε πλήρη χωρητικότητα είτε είναι άδεια. Φυσικά, τα rideshares επιτρέπουν σε πολλές εταιρείες να μοιράζουν το κόστος ανά κυκλοφορία, γι' αυτό το "$/kg" χρησιμοποιείται συνήθως για συγκρίσεις (περισσότερα για αυτό αργότερα).

Για βέλτιστη απόδοση και τιμολόγηση, η χωρητικότητα εκτόξευσης θα ταιριάζει με τη ζήτηση ωφέλιμου φορτίου. Οι μεγάλοι πύραυλοι που δεν είναι γεμάτοι καταλήγουν να είναι πολύ πιο ακριβοί από έναν μικρότερο πύραυλο που είναι πλήρως γεμάτος. Η οικονομική βιωσιμότητα μπορεί να υπερισχύσει της τεχνικής ικανότητας, υπό αυτή την έννοια. Η αγορά εκτόξευσης κατηγοριοποιείται συνήθως με βάση το πόση μάζα μπορεί να μεταφέρει ο πύραυλος - μικρό, μεσαίο, βαρύ, εξαιρετικά βαρύ. Επέλεξα να το απλοποιήσω σύμφωνα με τις ομαδοποιήσεις πελατών και τις περιπτώσεις χρήσης και όχι μόνο με τις δυνατότητες εκκίνησης: Μεγάλος πύραυλοι εκτοξεύουν μεγάλα ωφέλιμα φορτία, συχνά μέγα αστερισμούς και Μικρό / Μεσαίο οι πύραυλοι εκτοξεύουν μικρότερα ωφέλιμα φορτία, επιτρέποντας τον αποκλειστικό προγραμματισμό και τη θέση ανάπτυξης για διαστημόπλοια.

Σήμερα, η αγορά εκτόξευσης είναι περίπου 12 δισεκατομμύρια δολάρια, αλλά εκτιμάται ότι θα αυξηθεί σε 30 δισεκατομμύρια δολάρια ή περισσότερο έως το 2030. Οι δυτικοί πάροχοι εκτόξευσης που πέταξαν τουλάχιστον μία φορά το 2022 παρουσιάζονται παρακάτω, συμπεριλαμβανομένων παλαιών παικτών όπως η United Launch Alliance (ULA) και η Arianespace. 

Εάν μπορείτε να τους γεμίσετε, οι μεγάλοι πύραυλοι είναι η φθηνότερη επιλογή εκτόξευσης ανά μονάδα. Το SpaceX Falcon 9 έχει αποδειχθεί ότι είναι το πιο αποτελεσματικό όχημα για αυτήν την αγορά, αποτελώντας ένα τεράστιο 60 από τις 91 εκτοξεύσεις γουέστερν το 2022 — και δεν υπάρχει στενή δεύτερη. Αλλά αυτό το στατιστικό δείχνει μόνο ποιος κυριαρχεί στις εκτοξεύσεις: Αποσυσκευασία του πελάτες σε αυτό το τμήμα αποκαλύπτει ευρύτερες πληροφορίες σχετικά με την αγορά εκτόξευσης και πού κατευθύνεται. 

Ας ξεκινήσουμε με το SpaceX. Το 2022, πάνω από το 50% των SpaceX Τα λανσαρίσματα ήταν αφιερωμένα στο Starlink, που πλέον αποτελεί την πλειοψηφία των αντικείμενα σε χαμηλή τροχιά της Γης (LEO). Αυτές είναι πολύ «γεμάτες» εκτοξεύσεις. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι το αναγραφόμενο μέγιστο ωφέλιμο φορτίο του Falcon 9 — 22,800 kg — είναι για την αναλώσιμη έκδοση. του Η επαναχρησιμοποιήσιμη έκδοση πυραύλων κορυφώνεται περίπου στο 80% αναγραφόμενης χωρητικότητας — περίπου ~18,000 kg για το LEO. Ακόμα και έτσι, Οι αποστολές Starlink συσκευάζονται τακτικά σε περισσότερα από 16,000 κιλά (περίπου 50 δορυφόροι), και Οι αποστολές γεωσύγχρονης τροχιάς μεταφοράς (GTO) έχουν βάρος άνω των 4,000 κιλών. Σε 2022, τέσσερις από τις εκτοξεύσεις του Falcon 9 αφιερώθηκαν στις ΗΠΑ κρατικά ωφέλιμα φορτία, και άλλα τρία ήταν για συμμαχικές κυβερνήσεις. 

Για την ULA, έξι από τις οκτώ εκτοξεύσεις με τους πυραύλους Atlas V και Delta IV πέταξαν με εξοπλισμό της κυβέρνησης των ΗΠΑ. Η πλειοψηφία αυτών των κρατικών ωφέλιμων φορτίων είναι ακριβά, εστιάζονται στην έρευνα ή ταξινομούνται και απαιτούν αξιοπιστία. δεν μπορούν να ρισκάρουν μια αποτυχημένη εκτόξευση.

SpaceX Falcon Heavy βρήκε μια μοναδική περίπτωση χρήσης σε αυτήν την κρατική αγορά και η τρέχουσα χρήση του δείχνει την ευρύτερη σημασία της αντιστοίχισης του μεγέθους του πυραύλου με τη ζήτηση ωφέλιμου φορτίου. Το Heavy σχεδιάστηκε αρχικά για τη μαζική ώθηση για τη μεταφορά μεγάλων τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων στο GTO - μια εξαιρετικά ελλειπτική τροχιά που κυκλοφορεί σε γεωσύγχρονη τροχιά (GEO) με το χρόνο και είναι πολύ πιο εύκολο να φτάσετε από το να κατευθυνθείτε απευθείας στο GEO. Ωστόσο, το Falcon 9 βελτιώθηκε τόσο πολύ με τα χρόνια που έκλεψε αυτή την αγορά από τον αδελφό του πύραυλο. Το 2022, περίπου το 20% των εκτοξεύσεων του Falcon 9 αφορούσαν μεγάλα εμπορικά ωφέλιμα φορτία που εισέρχονταν στο GTO.

Αν και οι τιμές μονάδας του Heavy είναι πολύ χαμηλές όταν είναι γεμάτες, λίγοι πελάτες θα το πληρώσουν Τιμή εκτόξευσης 97 εκατομμυρίων δολαρίων όταν το Falcon 9 αγγίζει τα 67 εκατομμύρια δολάρια χάρτες κόστους καλύτερα στις ανάγκες τους. Heavy θα πετάξει για αποστολές Starlink, αλλά Ο όγκος του ωφέλιμου φορτίου του είναι στην πραγματικότητα παρόμοιος με το Falcon 9. Ουσιαστικά, ούτως ή άλλως δεν μπορείτε να χωρέσετε περισσότερα Starlinks σε ένα Heavy, επομένως η πρόσθετη ώθηση είναι άχρηστη. Επιπλέον, οι δυσκολίες με το συντονισμό αρκετά μεγάλων επιφανειών εκκίνησης καθιστούν δύσκολο τον προγραμματισμό. Το Falcon Heavy πέταξε μόνο μία φορά πέρυσι, μεταφέροντας βαρείς δορυφόρους της Space Force απευθείας στο GEO. 

Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς εκτόξευσης είναι η ανάπτυξη μεγάλων αστερισμών στο LEO. Αυτό δεν θα είναι μόνο το Starlink. Άλλες μεγάλες αναπτύξεις τηλεπικοινωνιών, όπως το Project Kuiper και το OneWeb της Amazon, θα απαιτήσουν επίσης μεγάλου όγκου, φθηνές εκδόσεις. Δεδομένης της ανταγωνιστικής ατμόσφαιρας, ωστόσο, και οι δύο αυτοί αστερισμοί φαίνεται να αποφεύγουν την εκτόξευση με το SpaceX. Το Project Kuiper ψάχνει στην Arianespace, ULA, και, φυσικά, στην Blue Origin για τις μελλοντικές τους ανάγκες. Και Η OneWeb επέλεξε το διαστημικό πρόγραμμα της Ινδίας και τον μελλοντικό πύραυλο της Relativity, Terran R. Επιπλέον, η OneWeb εκτοξεύει μερικά ωφέλιμα φορτία με το SpaceX λόγω της ακύρωσης της τελευταίας στιγμής των εκτοξεύσεων του ρωσικού Soyuz λόγω του πολέμου στην Ουκρανία. 

Υπάρχει επίσης σημαντική ζήτηση από άλλους φορείς εκμετάλλευσης δορυφόρων, αν και όχι στην κλίμακα των δορυφόρων επικοινωνίας. Για παράδειγμα, από το 2017, τα Planet Labs έχουν εκτοξευτεί από τους κρατικούς διαστημικούς οργανισμούς της Ρωσίας και της Ινδίας, Arianespace, Rocket Labs, Northrop Grumman και SpaceX. Σήμερα, από τους ~7,000 δορυφόρους σε διάφορες τροχιές, γύρω 1,000 λειτουργούν με δυνατότητα τηλεπισκόπησης όπως τα Planet Labs.

Η κατασκευή και η διατήρηση ολοένα και πιο μεγάλων αστερισμών δορυφόρων απαιτεί μεγάλους πυραύλους, και σίγουρα υπάρχει ζήτηση σε αυτήν την αγορά σε όποιον είναι σε θέση να εκτοξεύσει αξιόπιστα. Αξιοσημείωτοι μεγάλοι πύραυλοι υπό ανάπτυξη περιλαμβάνουν:

Οι υφιστάμενοι παίκτες πιθανότατα θα κυριαρχήσουν σε αυτήν την αγορά και το απότομο κόστος ανάπτυξης - εκατοντάδες εκατομμύρια, τουλάχιστον - θέτουν τους νεοεισερχόμενους σε μειονεκτική θέση. Η πλειοψηφία των δορυφόρων που πηγαίνουν στο διάστημα θα συνεχίσουν να ανήκουν και να εκτοξεύονται από τη SpaceX. η υπόλοιπη αγορά πιθανότατα θα παλεύει για κομμάτια άλλων μεγάλων αστερισμών. Επιπλέον, η απώλεια της ρωσικής εκτόξευσης έχει ουσιαστικά αποσυνδέσει περίπου το 20% της παγκόσμιας χωρητικότητας και Η Amazon αγόρασε σχεδόν όλα παραμένοντας βιώσιμοι συνεργάτες εκτόξευσης μέχρι περίπου το 2025. Πολλές εταιρείες που άρχισαν να κατασκευάζουν μικρότερους πυραύλους, όπως π.χ Σχετικότητα και η Rocket Lab, κινούνται τώρα στην αγορά για να ανταποκριθούν σε αυτήν την ευκαιρία. Θα δούμε τους πυραύλους να γίνονται τόσο μεγάλοι όσο μπορεί να καλύψει η κανονική ζήτηση ωφέλιμου φορτίου — σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, δεκάδες χιλιάδες δορυφόρους από 2030. 

Ωστόσο, αν και οι μεγαλύτεροι πύραυλοι είναι δυνητικά πολύ κερδοφόροι, εξακολουθεί να υπάρχει ζήτηση στη μικρότερη αγορά, ενισχυμένη από τη σημαντική δραστηριότητα startup.

Μικροί / μεσαίοι πύραυλοι: στόχευση αποκλειστικής εκτόξευσης

Εάν έχετε έναν μόνο δορυφόρο 200 κιλών που θέλετε να μπείτε στο LEO, δεν θα αγοράσετε ολόκληρο Falcon 9. Η κοινή λύση σε αυτό είναι να αγοράσετε μια βόλτα με έναν μεγάλο πύραυλο που ήδη εκτοξεύεται και μοιράζεται χωρητικότητα . Πέρυσι, για παράδειγμα, η SpaceX λειτούργησε 3 μερίδια επιβατών στη LEO για να εξυπηρετήσει αυτήν την αγορά «υπόλοιπων» — ξεκινώντας από περίπου 6,600 $/κιλό. 

Ωστόσο, όπως ένα λεωφορείο, υπόκεινται στα χρονοδιαγράμματα και τους προορισμούς τους — και, ειλικρινά, ανταγωνίζεστε για χωρητικότητα με τους δικούς τους δορυφόρους Starlink. Μια επιπλέον ανησυχία, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι ότι η ακριβής ανάπτυξη σε μια συγκεκριμένη τροχιακή θέση είναι αδύνατη χωρίς αποκλειστική εκτόξευση. Επί του παρόντος, υπάρχει επίσης χρόνος αναμονής δύο ετών (ή περισσότερο) για αποστολές rideshare. Πολλές εταιρείες smallsat αντιμετωπίζουν ήδη στενά χρονοδιαγράμματα, επομένως οποιαδήποτε αβεβαιότητα ή αναμονή για την κυκλοφορία είναι επώδυνη. Αυτή η πραγματικότητα άνοιξε την πόρτα μικρότερους, αποκλειστικούς παρόχους εκκίνησης που χαρτογραφούνται πιο κοντά σε μικρότερη ζήτηση ωφέλιμου φορτίου και έχουν πιο εξατομικευμένα προγράμματα και προορισμούς — ουσιαστικά, α διαστημική κούριερ.

Υπάρχουν δεκάδες εταιρείες που εργάζονται σε αυτόν τον τομέα. Επειδή ο πύραυλος είναι μικρότερος και έχει χαμηλότερο κόστος ανάπτυξης, έχουμε δει λίγο μεγαλύτερη ευελιξία στο σχεδιασμό του συστήματος εκτόξευσης: εκτόξευση από αεροπλάνο κατά τη διάρκεια της πτήσης, υπερηχητικές πλατφόρμες, κινητικό πρώτο στάδιο, να πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμοι πύραυλοι. Αυτή τη στιγμή, το Electron της Rocket Lab είναι ο ηγέτης σε αυτήν την κατηγορία μικρής/μεσαίας εκτόξευσης, πετώντας εννέα φορές το 2022 (Θα έβαζα το Rocket Lab στην κατηγορία "Big", δεδομένης της ανάπτυξης του Neutron, αν όχι για την επιτυχία του Electron). Άλλα, όπως το Astra και το Firefly, πέτυχαν επίσης να κυκλοφορήσουν πέρυσι, και περισσότερα είναι ακριβώς πίσω τους.

Ειλικρινά, όμως, Περιμένω ότι αυτή η αγορά θα είναι σκληρή. Ενώ υπάρχει ζήτηση για αποκλειστική κυκλοφορία και σίγουρα θα αυξηθεί τα επόμενα χρόνια, πιθανότατα θα υπάρχουν μόνο λίγοι παίκτες (ή λιγότεροι) με σημαντικό μερίδιο αγοράς. Σήμερα, όποιος μπορεί πραγματικά να ξεκινήσει θα αποκτήσει επιχειρηματική δραστηριότητα, αν και αναμένω ότι αυτό θα αλλάξει καθώς περισσότερα συστήματα συνδέονται στο διαδίκτυο. (Ωστόσο, ακόμη και οι επιτυχημένες εκτοξεύσεις δεν θα σας σώσουν εάν τα οικονομικά δεν λειτουργούν, όπως παρουσιάστηκε πρόσφατα στην περίπτωση του Παρθένο τροχιά.) Η αξιοπιστία και ο προγραμματισμός θα είναι σημαντικοί παράγοντες διαφοροποίησης έναντι των μεγαλύτερων πυραύλων, αλλά στο μικρότερο οικοσύστημα πυραύλων, το κόστος θα είναι ένας παράγοντας διαφοροποίησης προκειμένου να κερδίσετε τις επιχειρήσεις. Οι μειώσεις των τιμών θα εμπίπτουν πιθανότατα σε τρεις κατηγορίες: 

1. Ελαχιστοποίηση μάζας προωθητικού: Χρήση κινητήρων αεριωθουμένων που αναπνέουν αέρα για να φτάσετε σε γρήγορες ταχύτητες πριν από την ανάφλεξη ενός λιγότερο αποδοτικού πυραύλου ή χρησιμοποιώντας άλλη μέθοδο μη καύσης για να αποκτήσετε ταχύτητα
2. Μεγαλύτερη επαναχρησιμοποίηση: Κατασκευή γρήγορων, πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμων συστημάτων, καθιστώντας αποτελεσματικά το κόστος εκτόξευσης ίσο με το κόστος του προωθητικού
3. Κατασκευή μεγαλύτερων πυραύλων: Το σταθερό κόστος και οι οικονομίες κλίμακας καθιστούν τους μεγαλύτερους πύραυλους φθηνότερους ανά κιλό, αλλά πρέπει να βρείτε τη ζήτηση των πελατών για να το κάνετε αυτό βιώσιμο

Βλέπουμε επίσης ήδη εταιρείες όπως η Rocket Lab, η Relativity και η Astra να επικεντρώνουν τις προσπάθειές τους στην κατασκευή μεγαλύτερων, φθηνότερων πυραύλων ανά μονάδα, όπως οι Neutron, Terran R και Rocket 4. Οι μικροί πύραυλοι θέλουν να γίνουν μεσαίοι, αν όχι μεγαλύτεροι – Η SpaceX, επίσης, ξεκίνησε με το μικρό Falcon 1 πριν επικεντρωθεί στο μεγαλύτερο Falcon 9. Επιπλέον, οι εταιρείες σε αυτό το τμήμα έχουν επεκταθεί σε γειτονικές αγορές. Το Rocket Lab κάνει πραγματικά πολλά από αυτά έσοδα από το φωτόνιό τους διαστημόπλοιο και Η Astra εστιάζει τις προσπάθειες εσόδων στο σύστημα πρόωσης που αποκτήθηκε. Όλα αυτά για να το πω Το μέγεθος αυτής της αποκλειστικής αγοράς εκτόξευσης παραμένει ασαφές, και η επιβίωση μπορεί να απαιτεί επέκταση σε άλλους χώρους, υψηλότερου περιθωρίου. 

Πιο απαισιόδοξα, καθώς η μεγάλη αγορά εκτόξευσης μεγαλώνει για να τροφοδοτήσει μεγααστερισμούς και προορισμούς σε τροχιές υψηλότερης ενέργειας, μπορεί επίσης να λειτουργήσουν περισσότερα rideshares. Αυτά από μόνα τους δεν θα καλύψουν το κόστος ανάπτυξης μεγάλων πυραύλων, αλλά μπορεί να είναι κερδοφόρο να εκτοξεύονται σε τακτική βάση και πιθανότατα θα απομακρύνουν τη ζήτηση από την αποκλειστική εκτόξευση. Επιπλέον, η ανάπτυξη αποτελεσματικών συστημάτων δορυφορικής πρόωσης και διαστημικών ρυμουλκών μπορεί να εξαλείψει την επιθυμία για ακριβείς τροχιακές αποβολές. Το Rideshare θα μπορούσε να κάνει το δύσκολο κομμάτι, τότε μπορείτε να βρείτε έναν άλλο τρόπο για να διανύσετε αυτό το τελευταίο μίλι μόλις βρεθείτε σε τροχιά.

Η εθνική ασφάλεια θα οδηγήσει τις εκτοξεύσεις

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, οι κυβερνήσεις είναι επίσης μεγάλους αγοραστές των υπηρεσιών εκτόξευσης και η εμπλοκή τους σίγουρα έχει σημασία όσον αφορά τον τρόπο με τον οποίο θα εξελιχθεί η αγορά εκτόξευσης. Στην πραγματικότητα, 109 από τις 186 εκτοξεύσεις παγκοσμίως πέρυσι ήταν αφιερωμένες σε κρατικά ωφέλιμα φορτία. Όταν πρόκειται για βιομηχανίες που σχετίζονται με την εθνική ασφάλεια, οι κυβερνήσεις θα καταβάλουν κάθε δυνατή προσπάθεια για να διατηρήσουν α υγιής βιομηχανία εγχώριων προμηθευτών - και φυσικά, ο χώρος γίνεται ολοένα και πιο κρίσιμος. 

Σήμερα, μόνο λίγα έθνη μπορούν να μπουν τακτικά σε τροχιά. Υπάρχουν ουσιαστικά τρεις παίκτες - οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία και η Κίνα - με μακρινούς αντιπάλους στην Ευρώπη, την Ινδία, το Ιράν, το Ισραήλ και τη Νότια Κορέα. Ίσως το πιο ανησυχητικό είναι ότι η Κίνα έχει επιταχύνει τις προσπάθειες εκτόξευσης τα τελευταία χρόνια και σχεδιάζει να αναπτύξει ένα Μέγα αστερισμός 13,000 δορυφόρων απο μονοι τους. Το 2022, η γεωγραφική διαίρεση της εκτόξευσης φαινόταν ως εξής:

Υπάρχει παγκόσμια ζήτηση για εκτόξευση. πέρυσι, Η SpaceX πραγματοποίησε 3 αποστολές που αποτελείται από ξένο κυβερνητικό υλικό και υπάρχουν πολλές διεθνείς δορυφορικές εταιρείες που αναζητούν τροχιακή πρόσβαση. Οι μεγαλύτεροι πάροχοι εκτόξευσης θα παραμείνουν στις μεγαλύτερες οικονομίες, αλλά η αυξανόμενη διεθνής ζήτηση πιθανότατα θα επιδοτηθεί από τις κυβερνήσεις που το θέλουν και θα διοχετευθεί προς την εγχώρια βιομηχανία. Οι ημέρες της εκτόξευσης γερμανικών ή ιαπωνικών κυβερνητικών δορυφόρων της SpaceX πιθανότατα θα εξαφανιστούν.

Εάν ένα έθνος δεν έχει ικανότητα εκτόξευσης και μπορεί να το αντέξει οικονομικά, πιθανότατα θα το αναπτύξει. Νότια Κορέα το πέτυχε πρόσφατα και Η Αυστραλία προσπαθεί να ακολουθήσει αργότερα φέτος. Ωστόσο, οι προσβάσιμες εξέδρες εκτόξευσης είναι ένας περιοριστικός παράγοντας εδώ, καθώς οι περισσότερες χώρες δεν διαθέτουν καλές τοποθεσίες. Πολλά από τα λανσαρίσματα της Ευρώπης, για παράδειγμα, πραγματοποιούνται στη Γαλλική Γουιάνα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, πιθανότατα θα δούμε χώρες εταίρους για την ανάπτυξη κοινόχρηστων σημείων εκτόξευσης ή να επικεντρώνονται σε εναλλακτικές μεθόδους εκτόξευσης που δεν τις απαιτούν — όπως η εκτόξευση από αεροπλάνο κατά τη διάρκεια της πτήσης.

Γιατί έχει σημασία η χωρητικότητα εκτόξευσης; Τακτική απάντηση: τη δυνατότητα γρήγορου σχεδιασμού και εκτόξευσης ενός διαστημικού σκάφους για την αντικατάσταση ενός κατεστραμμένου δορυφόρου… ή άλλου άλλου κινητικός πράγματα. Μια χώρα με ανησυχίες για την ασφάλεια δεν θα πρέπει να βασίζεται σε άλλο έθνος για αυτήν την υπηρεσία. Με τον καιρό, αναμένω από τα περισσότερα προηγμένα έθνη να αναπτύξουν μια εγχώρια βιομηχανία εκτόξευσης, πιθανότατα μικρά ωφέλιμα φορτία, έστω και μόνο για να διατηρήσουν τις ικανότητες ταχείας απόκρισης σε περιόδους σύγκρουσης. Η τακτική απάντηση είναι ρητή στόχος της διαστημικής δύναμης των ΗΠΑκαι πέρυσι Η Firefly επιλέχθηκε για να λάβει μέρος στην τρίτη άσκηση TacRS, "Victus Nox" 

Το μέλλον της εκτόξευσης

Η άνοδος της βιομηχανίας εμπορικής εκτόξευσης επηρέασε την ανάπτυξη της σύγχρονης διαστημικής οικονομίας — τόσο απευθείας σε τροχιά όσο και σε αγορές που ενεργοποιούνται από περιουσιακά στοιχεία στο διάστημα. Όπως οι διηπειρωτικοί σιδηρόδρομοι στα τέλη του 19ου αιώνα, πολλές από αυτές τις εταιρείες δεν θα επιβιώσουν, αλλά οι προσπάθειές τους θα θέσουν τα θεμέλια για ένα νέο σύνορο. Χωρίς αμφιβολία, η SpaceX ήταν ο κύριος αρχιτέκτονας αυτής της προόδου μέχρι στιγμής. 

Ωστόσο, ακόμη και με εβδομαδιαίες εκτοξεύσεις Falcon 9, εξακολουθεί να είναι απίστευτα ακριβό η μετακίνηση μάζας μέσα και γύρω στο διάστημα. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι ακόμη και οι καλύτεροι πύραυλοι υποφέρουν από "η τυραννία των εξίσωση πυραύλων», μια αρχή της φυσικής που απεικονίζει μια από τις μεγάλες προκλήσεις του πεδίου - ότι χρειάζεται προωθητικό για να ανυψωθεί προωθητικό. Ενώ αεροσκάφη τυπικά απογειώνονται με περίπου το 50% της μάζας τους να είναι καύσιμο, οι πύραυλοι αιωρούνται γύρω στο 85%, αρίθμηση τόσο καύσιμο όσο και οξειδωτικό (υγρό οξυγόνο). Για να ελαχιστοποιηθεί το συνολικό προωθητικό που απαιτείται για μια αποστολή, το βάρος μειώνεται στα μέσα της εκτόξευσης. Συχνά αυτό περιλαμβάνει την πτώση του πρώτου σταδίου βαριάς και υψηλής ώθησης μετά την ανάβαση πέρα ​​από τα παχύτερα μέρη της ατμόσφαιρας. Με τη μείωση του βάρους κατά τη διάρκεια της πτήσης, η επίτευξη τροχιακής ταχύτητας με τον κινητήρα δεύτερου σταδίου είναι ευκολότερη. Συνήθως, το δεύτερο στάδιο καίγεται στην ατμόσφαιρα κατά την επανείσοδο.

Η SpaceX έχει πετύχει αρκετές πρωτιές εδώ. Δηλαδή, πρωτοποριακή ταχεία επαναχρησιμοποίηση του πρώτου σταδίου μέσω κάθετης προσγείωσης και ανάπτυξη μερικών από τους καλύτερους κινητήρες πυραύλων με τους Merlin και Raptor, οι οποίοι συναγωνίζονται για να είναι οι πρώτοι πλήρους ροής, σύστημα πρόωσης methalox να φτάσει σε τροχιά. Από την άποψη της πυραυλικής ενέργειας, αυτό θα ήταν ένα σημαντικό επίτευγμα που βοηθά στην εξισορρόπηση της συγκεκριμένης ώθησης (οικονομία καυσίμου), της μάζας αποθήκευσης προωθητικού και της καθαρής ώθησης - μετριάζοντας την τυραννία της εξίσωσης του πυραύλου.

Όπως ένα αεροσκάφος, ωστόσο, η κατασκευή ενός πυραύλου είναι πολύ πιο ακριβή από την τροφοδοσία του — το προωθητικό του Falcon 9 το κόστος είναι μόνο περίπου 200,000 $ ανά πτήση. Μακράν το πιο ακριβό μέρος ενός πυραύλου είναι το τεράστιο πρώτο στάδιο, σχεδόν το 60% του συνολικού κόστους για το Falcon 9. Ένα επαναχρησιμοποιήσιμο πρώτο στάδιο το αποσβένει σε έναν αριθμό εκτοξεύσεων, ξεπερνώντας πλέον τις 10 για το Falcon 9. Φυσικά, η μείωση του μεγαλύτερου παράγοντα κόστους ταρακούνησε την αγορά εκτόξευσης.

Το ερώτημα τώρα είναι: Τι είναι επόμενο να κυκλοφορήσει στην τρέχουσα κατάστασή του; Κοιτάζοντας πιο μπροστά, ποιες νέες ευκαιρίες θα ανοίξουν πότε εμφανίζεται η μείωση της συνάρτησης στο επόμενο βήμα στο κόστος εκκίνησης;

Ένα κύμα νέων εταιρειών πυραύλων επιδιώκει να εκθρονίσει το Falcon 9 επιτυγχάνοντας ακόμη μεγαλύτερη επαναχρησιμοποίηση και περαιτέρω μείωση του κόστους παραγωγής. Προσωπικά, είμαι ενθουσιασμένος για τον πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο πύραυλο του Stoke Space, τους 3D-εκτυπωμένους κινητήρες του Relativity Space και τις δομικές καινοτομίες του Rocket Lab στο σύστημα εκτόξευσης Neutron. Έρχεται πραγματικός ανταγωνισμός στην αγορά εκτόξευσης και είναι πιθανό να δούμε την κυριαρχία — και τα περιθώρια — του Falcon 9 να διαβρώνονται καθώς ο ανταγωνισμός έρχεται στο διαδίκτυο.

Ωστόσο, του SpaceX Starship, ένας πύραυλος ωφέλιμου φορτίου 100,000 κιλών, πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμος θα αλλάξει εντελώς το διαστημικό οικοσύστημα. Και αυτό δεν είναι μόνο για την ανάπτυξη μεγάλων όγκων δορυφόρων Starlink. Starship κάνει οι διαστημικές αγορές φυσικών αγαθών και η μετακίνηση ανθρώπων γίνονται πολύ πραγματικές δυνατότητες. 

Ενώ το Starship δεν θα εκτοξευτεί στο νεκρό σημείο, ούτε σημαντικά χαμηλότερες από τις υφιστάμενες τιμέςΩστόσο, θα εγκαινιάσει μια εποχή μεγαλύτερων ωφέλιμων φορτίων, απεριόριστων κατά μάζα, τόσο για στόχους εντός τροχιάς όσο και για στόχους σε βάθος - ρεαλιστικά, κάτι πιο κοντά στα $1000/kg θα εξακολουθούσε να ταρακουνάει την αγορά. Ένα Starship που βρίσκεται στο LEO θα μπορούσε επίσης να λειτουργήσει ως βενζινάδικο, τροφοδοτώντας έναν ιστό δραστηριότητας διαστημόπλοιων που εξυπηρετούν εμπορικούς σταθμούς και μεταφέρουν περιουσιακά στοιχεία σε όλη την έκταση cis-σεληνιακός χώρος. Με το Starship για logistics, προϋπολογισμούς για μια βάση στη Σελήνη γίνει συγκρίσιμο με άλλα κυβερνητικά ερευνητικά προγράμματα και η αλυσίδα εφοδιασμού που είναι απαραίτητη για μια αποικία του Άρη γίνεται εφικτή. 

Κοιτάζοντας πιο μπροστά, θα μπορούσαμε να οραματιστούμε ένα διαστημικό αεροπλάνο μιας σκηνής εμπνευσμένο από επιστημονική φαντασία - κάτι σαν Star Wars X-Wing που μπορεί να απογειωθεί από στάση, να φτάσει σε ταχύτητες πλεύσης και στη συνέχεια να επιταχύνει στο βαθύ διάστημα. Η πλήρης βελτιστοποίηση των συστημάτων εκτόξευσης για συγκεκριμένες ατμόσφαιρες και ταχύτητες - η μετάβαση από τους κινητήρες αεριωθουμένων σε πυραύλους - είναι απίστευτα δύσκολη, αλλά είναι θεωρητικά βέλτιστη όταν πρόκειται για πτήση υψηλής ταχύτητας. Σε χαμηλότερες ταχύτητες, οι κινητήρες αεριωθούμενου αέρα θα ελαχιστοποιούσαν τους κινδύνους μεταφοράς οξειδωτικού και τα φτερά επιτρέπουν την υποστήριξη από την αεροδυναμική ανύψωση. Το να φτάσεις σε τροχιά είναι ταχύτητα, όχι υψόμετροκαι εάν εκμεταλλευτείτε τους κινητήρες αεριωθουμένων όταν επιταχύνετε στα παχύτερα μέρη της ατμόσφαιρας, πριν ανάψετε ταχύτερους κινητήρες πυραύλων, ο ανταγωνισμός με τις τιμές Starship μπορεί να είναι εφικτός. Υπό αυτή την έννοια, θα μπορούσε κανείς να θεωρήσει πολλές υπερηχητικές εταιρείες ως αποτελεσματικά στάδια εκκίνησης booster. Παραμένω αισιόδοξος ότι η πιο προηγμένη τεχνολογία θα καταστήσει εφικτό αυτό το όραμα επιστημονικής φαντασίας, πρωτοποριακή τροχιακή πρόσβαση που αντικατοπτρίζει τους σύγχρονους ναύλους αεροπορικών μεταφορών περίπου $2 έως $5/kg. 

Το Launch είναι η όμορφη αρχή ενός ατελείωτου ταξιδιού. Το να φτάσει κανείς σε τροχιά, πόσο μάλλον να δημιουργήσει μια επιχείρηση από αυτό, είναι εξαιρετικά δύσκολο. Σε έναν κόσμο που αυξάνεται μη σοβαροφάνεια, η απόλυτη πολυπλοκότητα όλων σας δίνει ελπίδα, αντανακλώντας το φλογερό πνεύμα της ανθρωπότητας και τη βαθιά, αιώνια περιέργεια για τα μυστήρια του διαστήματος.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://a16z.com/2023/04/13/space-launch-who-what-where/