Молодые и амбициозные: как ESA выстраивает экосистему поддержки космических стартапов

Европейское космическое агентство (ESA) не устает поощрять молодые стартапы, предлагающие свежий взгляд на многолетние проблемы аэрокосмической индустрии и новые технологические концепции, чтобы сделать космос еще доступнее для обычного пользователя. В дальнейшем молодая кровь из активных предпринимателей и талантливых инженерно-технических сообществ сыграет решающую роль в современной модернизации космического сектора Европы. Привлекая инвестиции через многочисленные программы развития и инкубационные бизнес-центры (BICs), данные стартапы продолжают двигать индустрию вперед, предоставляя объединенной Европе отличный шанс помериться силами с такими передовыми космическими государствами, как США и КНР. 

Давайте рассмотрим, как именно в ESA налажен механизм поиска и спонсирования новых амбициозных стартапов, и какие из молодых аэрокосмических компаний сейчас предлагают наиболее релевантные решения для укрепления европейского коммерческого космоса.

Новая экосистема космической логистики: венчурная инициатива InSPoC

Совершенствование технологий стыковки на орбите неизменно остается одним из главных вызовов для мировой космонавтики, ведь именно здесь кроется ключ к организации устойчивой и надежной системы космической логистики. Для сосредоточения усилий на этом направлении в ESA была основана трехэтапная инициатива In-Space Proof-of-Concepts (InSPoC) с целью налаживания новейших систем космической стыковки и грузоперевозок, и она приглашает поучаствовать в этом процессе европейские стартапы.

InSPoC является частью более амбициозной европейской программы ESA STS Future Launchers Preparatory Program (FLPP), основная задача которой заключается в создании надежной и конкурентоспособной европейской экосистемы космического транспорта и логистики.

InSPoC направлена на поощрение именно венчурного капитала. Поэтому инициатива привлекает молодые стартапы, предлагающие инновационные решения по модернизации космической навигации, логистики, обслуживания на орбите и тому подобное. На сегодняшний день под эгидой ESA начато три последовательных этапа InSPoC, каждый из которых нацелен на свой тип задач:

• In-Space Proof-of-Concept 1 — инициатива заточена на разработку и внедрение новых методов орбитального рандеву и стыковки. На текущем этапе развития инициатива озабочена сбором клиентских запросов относительно функционирования новейших систем орбитальной стыковки. Данные собирают через анкетирование, в котором поставщикам услуги и ее потенциальным клиентам предлагается ответить на ряд вопросов относительно будущего видения технологии. После оценки всех необходимых запросов ESA сосредоточится на подборе компаний, предложение которых наиболее точно будет отвечать требованиям клиентов. Основная цель InSPoC-1 заключается в совершенствовании уже имеющихся механизмов орбитального рандеву и стыковки, для обеспечения большей надежности подобных маневров во время будущих коммерческих космических миссий.
• In-Space Proof-of-Concept 2 — инициатива сосредоточена на разработке и внедрении систем хранения криогенного топлива на орбите и технологий дозаправки топливом во время внеземных путешествий. Это следующий этап до обретения средствами космической логистики полной многоразовости, ведь возможность получать топливо на орбите прогнозируемо повысит устойчивость и срок эксплуатации будущих орбитальных транспортных кораблей и буксиров. Подготовительный этап InSPoC-2 стартовал в начале этого года и уже имеет ряд интересных предложений относительно реализации орбитальных систем хранения топлива и заправочных станций. После этого ESA открыло конкурс в рамках инициативы ESA-Star, куда каждый желающий может прислать свое видение развития этого сегмента космического рынка. Проанализировав все предложения, поступившие через анкетирование, ESA выберет лучшие, а затем пригласит победителей тендера к следующему этапу, который будет предусматривать разработку и подготовку для демонстрации систем орбитальной дозаправки и хранения топлива.
• In-Space Proof-of-Concept 3 — инициатива сосредоточена на разработке бортового интеллекта в космосе, сутью которого будет улучшение условий орбитального трафика. Основная цель InSPoC-3 — разработать именно совместный интеллект, предусматривающий возможность обмена данными осведомленности между различными типами автоматизированных космических кораблей. Подготовительный этап инициативы стартовал 20 марта этого года, и сейчас, как и оба его предшественника, сконцентрирован на поиске интересных решений и предложений, а также детальном анализе клиентских запросов. По замыслу этого этапа InSPoC, совместный бортовой интеллект должен вывести экосистемы космического транспорта на принципиально новый уровень, гарантируя обновление программного обеспечения в режиме реального времени, что прогнозируемо приведет к итоговому увеличению срока эксплуатации транспортных кораблей. InSPoC-3 предусматривает активное участие систем искусственного интеллекта в будущих логистических процессах, поэтому для отбора лучших из них ESA основало конкурсную кампанию под названием Embodied Intelligence for Space Transportation (EI4ST), правда, прием заявок туда завершился еще 18 июня. После тщательного рассмотрения был выбран ряд ключевых идей, которые сосредоточились на: мониторинге исправности орбитальных двигателей; интеграции адаптивного управления эталонной моделью (MRAC) в ходе орбитальной стыковки и рандеву; внедрении мощных распределенных параллельных компьютеров (для улучшения систем авионики ракет-носителей и космических аппаратов); проектировании новых систем диагностики силовых установок; использовании беспроводных сетей на борту ракет-носителей для улучшения космической связи и навигации; внедрении умных поверхностей в дизайн космических кораблей; применении систем машинного обучения (ML) и искусственного интеллекта (AI) с минимальным SWaP и максимальной общностью.

Венчурный клуб InSPoC уже привлек более 150 заинтересованных сторон из сферы SpaceTech. И это, очевидно, не окончательное количество участников — некоторые еще присоединятся к инициативе на следующих этапах ее воплощения. Планы InSPoC действительно глобальные, ведь концепция предусматривает создание модульного и многозадачного транспортного космического флота, и в последующие десятилетия может вывести Европу в бесспорные лидеры отрасли космической логистики.

Инкубационные бизнес-центры: колыбель космических инноваций Европы

Поддержка стартапов со стороны ESA заключается не только в спонсировании интересных космических решений, но и в обустройстве единого пространства для налаживания новых партнерств и коммуникационных звеньев. Большинство из этих контактов базируются на инкубационных бизнес-центрах ESA (ESA BICs) — это ряд тематических клубов, образующих единую общую сеть для обмена новыми концепциями и идеями в области NewSpace.

Сеть ESA BICs довольно разветвленная и разворачивается вокруг аэрокосмических университетов, промышленных центров, а также на базе крупных европейских аэрокосмических компаний и исследовательских центров. Каждый из таких инкубационных центров отличается от другого, но вместе они преследуют общую цель — поддержку и поощрение развития новых игроков в сфере космического бизнеса Европы.

Как можно увидеть на приведенной выше карте, многие инкубационные бизнес-центры поддерживают горизонтальные связи с другими региональными центрами, в пределах территории тех стран, где они расположены. Это позволяет построить целые кластеры тематических центров, объединяющихся между собой по национальному принципу. Прочные региональные связи помогают рассредоточить нагрузку между участниками процесса и обеспечить ситуацию, в которой каждый инкубационный центр может быть направлен как на решение конкретного типа узкопрофильных задач, так и на общее развитие индустрии сразу по нескольким ключевым направлениям.

На сегодня наиболее актуальными задачами, которыми озабочены ESA BICs, являются: спутниковая навигация, связь и мониторинг; привлечение спутниковых технологий во внекосмические сферы жизни (то есть, решение с помощью космического ресурса задач, напрямую с космосом не связанных); разработка компьютерных программ и систем на основе машинного обучения и искусственного интеллекта для стандартизации и автоматизации различных типов космической деятельности.

Что касается финансового аспекта, то материальная помощь, которую безвозвратно гарантированно предоставляет ESA BICs на начальном этапе поддержки стартапов, довольно небольшая — от €50 000 на развитие продукта и интеллектуальной собственности. Следует заметить, что изначальная сумма может расти в зависимости от страны происхождения инкубационного центра. Так, к примеру, финский ESA BICs предлагает своим новичкам €90 000 на начальном (проектном) этапе разработки.

Несмотря на довольно небольшие суммы первичной финансовой помощи, инкубационные бизнес-центры ESA способствуют поощрению венчурного капитала через разветвленную систему бизнес-связей среди европейских стран и крупных предприятий авиакосмической отрасли на более поздних этапах проектирования и подготовки технических демонстраций. То есть сначала ESA предоставляет стартапам небольшие средства на создание демонстрационной версии продукта, а на последующих этапах (если он оправдывает свою релевантность) агентство способствует привлечению на его реализацию крупного капитала.

Стартапы, начинающие работать в рамках ESA BICs, могут бесплатно получать рекомендации от технических специалистов, юридических консультаций по правам интеллектуальной собственности и патентованию новых технологий, и воспользоваться шансом посещать мастер-классы по повышению квалификации для своих команд разработчиков.

Среди наиболее интересных стартапов, вышедших из ESA BICs за минувшие годы, особо следует отметить следующие:

• The Code Company — шведский филиал ESA BICs. Специализируется на спутниковом управлении в лесозаготовке благодаря разработке и внедрению понятного клиентоориентированного ПО для мониторинга и наблюдения за лесными массивами на всех этапах лесозаготовительной деятельности.
• DB Space — итальянский филиал ESA BICs. Создает новую генерацию электрических насосов для жидкостных и гибридных космических двигательных установок, продлевающих срок действия силовых установок и уменьшающих расход топлива. 
• Arctic Farming — финский филиал ESA BICs. Предлагает своим клиентам доступ к масштабируемым технологиям вертикального локального земледелия (с ориентацией на сокращение глобальных пищевых отходов в процессе выращивания). Подобная технология выращивания свежей зелени, ягод и овощей используется на МКС, но Arctic Farming стремится сделать ее доступной и для коммерческого рынка. 
• XIROI AEROSPACE SL — испанский филиал ESA BICs. Специализируется на разработке электрических двигателей небольшой мощности для кубсатов и малых спутников, позволяющих космическим аппаратам маневрировать на орбите, а также безопасно ее покидать по истечении своего эксплуатационного срока.
• DronEye — немецкий филиал ESA BICs. Конструирует дроны с искусственным интеллектом, которые будут заточены на поиск жертв катастроф техногенного и природного характера. DronEye разрабатывает специальный датчик искусственного интеллекта, помогающий дрону классифицировать человека в опасности и одновременно активировать потоковое видеонаблюдение за целью, которое будет отправляться спасателям посредством сетей мобильной связи (4G/LTE). Полетный маршрут дронов можно заранее настраивать через координаты GNSS.

Инкубационные бизнес-центры ESA — это простое и интуитивно понятное решение, к тому же лишенное лишней бюрократии (откровенно говоря, присущей многим европейским институтам), где молодой аэрокосмический предприниматель может получить всю необходимую помощь на реализацию своей идеи. В стенах более чем 20 инкубационных центров Европы ежегодно «созревают» около 160 аэрокосмических стартапов, определенный процент из которых уже в ближайшие годы сможет присоединиться к топ-игрокам аэрокосмического сектора Европы, меняя своими технологическими решениями и инновационными продуктами внешний облик всей индустрии.

Наиболее интересные космические стартапы 2023: разбор по странам

Новые европейские аэрокосмические стартапы все чаще привлекают внимание международных инвесторов. Если по состоянию на 2018 год 77% финансирования стартапов было получено внутри ЕС, то с 2023 года эта картина кардинально изменилась — лишь 42% инвестиционных денег имеют европейское происхождение, что указывает на высокий уровень востребованности европейских технологий в мире.

Германия является безоговорочным лидером по количеству стартапов, находящихся на инкубации в филиалах ESA BICs на ее территории. Только за 2023 год к местным инкубационным бизнес-центрам примкнуло в среднем в 3-5 раз больше (всего 37) стартапов, чем к другим инкубаторам во всей Европе.

Мощная промышленная база и стремительный взлет аэрокосмической промышленности в Германии играют решающую роль в этом процессе. Баварский город Мюнхен и другие региональные центры на юге страны (вместе формируют ESA BIC Bavaria) выступают настоящей кузницей для новых космических стартапов с привлечением венчурного капитала. Именно здесь базируются такие компании, как The Exploration Company, Isar Aerospace, Jetvision, EnCo Software и много других. Баварский бизнес-инкубатор также остается одной из крупнейших европейских площадок по подготовке разнонаправленных стартапов. Здесь можно встретить как компании, предлагающие сугубо программные решения с целью облегчения процесса управления космическими аппаратами, так и направленные на внедрение технологических решений, таких как новые орбитальные двигатели и комплектующие, системы авионики, космические технологии по охране здоровья и сохранению климата и т.п.

Германия лидирует и за показателем финансирования новых стартапов, конкурируя в этом направлении только с Италией, в последние годы показывающей существенный прирост венчурного капитала на реализацию новых проектов аэрокосмической отрасли. Итальянские филиалы бизнес-инкубаторов за 2023 год начали программу поддержки для 12 новых стартапов (девять в инкубационных центрах Турина, и еще три в Лацио), предлагающих довольно интересные инновационные решения.

Среди наиболее амбициозных в итальянском списке выделяется молодая компания REA, специализирующаяся на проектировании первого космического скафандра активного действия для внутрикорабельной активности (IVA), предназначенного для противодействия влиянию микрогравитации на организм человека. Скафандр под названием EMSi станет многослойной комбинацией специального типа тканей, которые будут выполнять адаптивную стимуляцию постуральных мышц. Особенность конструкции EMSi от REA позволяет человеку в скафандре физически ощущать силу тяжести даже в условиях ее полного отсутствия. В будущих планах компании также концепция создания адаптивного скафандра для внекорабельной активности.

В списке ведущих европейских стран, активно поддерживающих собственные компании, следует отметить и Испанию, которая в течение 2023 года взращивала в своих бизнес-инкубаторах 11 новых стартапов. Некоторые из них увидят свет уже в 2024 году, однако подавляющее большинство завершит период инкубации в 2025-м. Так же, как и в Италии, испанские ESA BICs распределены между двумя основными центрами: в Мадриде (ESA BIC Madrid Region) и в Барселоне (ESA BIC Barcelona).

Среди наиболее интересных технологических решений, предлагаемых испанцами, следует выделить барселонский стартап Circe – Smart Navigation Solutions S.L, заканчивающий период своей инкубации в 2024 году. Компания сосредоточена на разработке новых методов и стандартов безопасной навигации спутников, в обход протоколов геопространственных данных GPS/GNSS, которые не могут гарантировать пользователю необходимый уровень надежности и защищенности. На данный момент ситуация такова, что большинство защищенных систем спутникового позиционирования и навигации имеют военное предназначение, а следовательно, недоступны на коммерческих рынках. Circe — Smart Navigation Solutions S.L работает над тем, чтобы отойти от этой практики, разрабатывая программные решения на основе алгоритмов машинного обучения, способных в режиме реального времени отслеживать и классифицировать потенциальные атаки на приемники GPS/GNSS.

Несмотря на свои небольшие размеры, в 2023 году Швейцария также поразила количеством новых стартапов, присоединившихся к ее региональным инкубационным бизнес-центрам — в конце года этот список остановился на отметке в 11 компаний. Среди других проектов 2023 года от швейцарских стартапов отдельно следует отметить BTRY, предлагающий новые решения в производстве многослойных твердотельных батарей, способных работать в наиболее суровых условиях космической среды. Батареи, которые разрабатывает швейцарский стартап, состоят из плотного скопления сверхтонких слоев полупроводниковых материалов, внешне напоминающих полиэтиленовую пленку. Наслоение таких тонких пленок друг на друга обеспечивает возможность сверхбыстрого заряда батареи, а технологический процесс, согласно которому BTRY собирает свои батареи, не предусматривает использования растворителей, что сразу превращает эту промышленность в 100% экологичную.

К пятерке европейских бизнес-инкубаторов стоит отнести и датские отделения ESA BICs. В 2023 году они помогали сразу 12 новым стартапам в реализации широкого спектра идей: от специального прибора для мониторинга состояния легких, который разрабатывает Spiromagic, к сложным системам наблюдения за объектами критической инфраструктуры с помощью миниатюрных высотных беспилотников, которыми занимается Innopilot. В 2023 году датские стартапы также выдвинули концепцию субньютоновских космических двигательных установок на химическом топливе, разработкой которых сейчас озабочен North Propulsion.

Глядя на все многообразие идей и новых технологических концепций, бурлящих в стенах инкубационных бизнес-центров ESA, не устаешь удивляться, насколько тщательно космический сектор Европы подходит к подготовке и поддержке новых космических решений. Сейчас расположенные в разных уголках Европы десятки ESA BICs служат решающим фактором на пути обретения европейским космосом лидерства в коммерческом космическом секторе. Высокий процент привлечения иностранных (не европейского происхождения) капиталов тоже свидетельствует о растущем уровне востребованности новых европейских технологических решений. Хотя и указывает на то, что ESA, возможно, следует больше тратить на поддержку новых стартапов, для того чтобы поощрять их оставаться и работать внутри ЕС.