В первой части нашего материала, посвященного итогам года, мы рассказали о трех самых важных, на наш взгляд, космических миссиях уходящего года. Теперь отвлечемся от уже свершившихся миссий, чтобы заострить внимание на анализе главных трендов в сфере космоса, сформировавшихся в 2022 году и задающих необходимый вектор развития космического сектора.
Строительство космодромов: спрос рождает предложение
Успешные космические миссии DART, JWST и Artemis I, о которых мы рассказывали ранее, никогда бы не состоялись без ракет-носителей, произведенных в таких концернах-гигантах, как SpaceX, Arianespace, Northrop Grumman и Boeing. Тем не менее, на конец 2022 года все более очевидным становилось то, что эра компаний-монополистов по типу SpaceX постепенно изживает себя. Космос сегодня — поле игры для всех.
Достаточно взглянуть на темпы строительства новых космодромов в минувшем году — лишь на территории Великобритании в скором времени их должно появиться семь. Ожидается, что будущие стартовые площадки будут приспособлены под потребности как вертикального, так и горизонтального запуска.
Источник: UK Space Agency
Туманный Альбион никогда не обладал автономностью в вопросе проведения запусков своих космических миссий и производил пуски со стартовых площадок Франции, РФ и Южной Америки. Теперь же Британия сама готова к запуску первой космической миссии со своей национальной территории. Космодром Корнуолл, открытый летом 2022 года, выступит площадкой для старта космической ракеты LauncherOne с борта Boeing 747 Cosmic Girl, модифицированного специалистами из Virgin Orbit под возможность запуска баллистических ракет.
В случае если миссия британской Virgin Orbit завершится успехом, можно будет констатировать завершение процесса становления Британии как новой космической державы. Запуск Boeing 747 Cosmic Girl c космодрома Корнуолл должен был состояться в середине декабря, однако вследствие промедлений с выдачей лицензии на вывод полезной нагрузки на орбиту Virgin Orbit была вынуждена снова переносить сроки старта. Вероятнее всего, историческое для британцев событие состоится уже в начале года.
Очевидно, что главная цель строительства Великобританией новых космодромов заключается в желании страны заполучить статус ведущей космической державы, способной самостоятельно удовлетворить свои потребности в инфраструктуре для космических запусков.
Вторая причина строительства новых космодромов — экономическая. Она заключается в увеличении спроса на площадки для космических запусков со стороны новых частных аэрокосмических компаний — как европейских, так и британских. Выход Великобритании из ЕС, завершившийся в 2020 году и получивший название Brexit, существенно охладил отношения британского космоса с ESA (European Space Agency). Теперь же, с появлением новых площадок под космические запуски, появится и надежда на восстановление былых контактов. Европейцам есть что запускать на орбиту, однако космодромы на территории Европы по-прежнему можно пересчитать по пальцам. В сложившейся ситуации услуги Британии в сфере инфраструктуры для космических запусков могут оказаться очень кстати.
Частные запуски: важность работы над ошибками и новые типы метановых ракет
В самом Туманном Альбионе тоже хватает потенциальных пользователей для активно строящихся космодромов. В их числе шотландская Skyrora с амбициями укрепиться на рынке частных компаний по производству ракет в ближайшие несколько лет. В планах компании создание линейки ракет-носителей, ориентированной под потребности вывода полезной нагрузки на разные околоземные орбиты. 13 октября этого года Skyrora предприняла первую попытку запуска своей ракеты Skylark L с космодрома полуострова Лангес, Исландия. Несмотря на удачный старт и вертикальный отрыв от земли, ракета не смогла достичь заявленного высотного порога в 100 км, чем подытожила провал миссии.
Это был лишь первый запуск Skylark L, и есть все основания для уверенности, что последующие завершатся успешно. Тем более, что в 2022 году на рынке космических запусков были подобные примеры. Так, Firefly Aerospace, которая 3 сентября 2021 года также не смогла вывести полезную нагрузку на орбиту во время первого запуска своей двухступенчатой ракеты Alpha, сумела извлечь уроки из случившейся неудачи. 1 октября 2022 года компания предприняла вторую попытку запуска с космодрома базы космических сил Ванденберг, Калифорния. И на этот раз успешную.
Firefly Alpha вывела на низкую околоземную орбиту (LEO) несколько исследовательских микроспутников от NASA, в частности космический аппарат TechEdSat-15, призванный продемонстрировать новую технологию орбитального Exo тормоза, которая в будущем поможет быстро сводить спутники с орбиты. На своем борту ракета несла и спутниковую шину от Libre Space Foundation, на которой размещались пять кубсатов PocketCube. Успех второго ракетного запуска Firefly Aerospace наглядно подтвердил важность умения производить разбор своих ошибок.
Подобная работа над ошибками в скором времени понадобится и китайской компании Landspace, которая 15 декабря на смогла осуществить первый запуск своей «Чжуцюэ-2» — ракеты на метановом топливе, использующей кислород в качестве окислителя. Новый вид ракетных двигателей, работающих на сжиженном метане, способен расширить горизонты возможностей в сфере возвратных ракет, так как они безусловно будут более мощным и экономичным способом доставки полезной нагрузки на орбиту.
Миссия китайской Landspace могла бы стать первым успешным запуском метановой ракеты в мире, однако теперь эта честь, вероятно, выпадет другим игрокам. Строительством своих ракет на метано-кислородных двигателях уже занимаются такие компании, как Blue Origin (ракета New Glenn), ULA (ракета Vulcan, также использующая двигатель New Glenn) и SpaceX (полностью возвратная ракета Starship).
Многие из этих ракет должны достичь орбиты уже в 2023 году. Но даже сейчас, когда мы еще не видели ни одного успешного запуска метановых ракет, можно констатировать, что современные возвратные ракеты произвели настоящую революцию на рынке ракетных запусков. Именно развитие технологий возвратных и частично возвратных (когда на Землю возвращаются лишь некоторые ступени) ракет в сочетании с продолжающимся удешевлением стоимости доставки полезной нагрузки на орбиту сделали реальностью то, что к концу 2022 года следовало называть не иначе как «бум на LEO-орбите».
Активное покорение LEO
К концу 2022 года самым обширным спутниковым созвездием, функционирующим на орбите, по-прежнему оставалось Starlink от SpaceX. В настоящее время оно насчитывает более 3300 спутников, число которых компания собирается довести до 12 000, с возможностью последующего расширения этой группировки до 42 000 космических аппаратов на низкой околоземной орбите.
Во многом таких результатов удалось достичь благодаря умению SpaceX грамотно использовать ресурс LEO — орбита находится ниже, а это значит, что выводить на нее полезную нагрузку легче. В сочетании с таким ресурсом, как наличие у компании возвратных ракет типа Falcon 9, SpaceX быстро поставила на поток запуск своих аппаратов на LEO. Всего за один запуск группировка спутников Starlink прирастает в среднем на 40 космических аппаратов.
Увеличение запусков на LEO ознаменовало начало новой эры коммерциализации космоса, которая будет все громче заявлять о себе на протяжении следующего десятилетия. Телекоммуникационные, мониторинговые и метеорологические спутниковые созвездия все чаще размещают на LEO, где, работая когерентно, они могут обеспечить большую зону покрытия земных участков, гарантируя конечному пользователю быстроту передачи спутникового сигнала (здесь роль играет низкий высотный потолок орбиты) и его высокую устойчивость (каждый спутник созвездия готов подменить другой в случае его отказа).
Растущее количество космических аппаратов, спутников и кубсатов, выведенных на LEO, существенно расширяет и спектр услуг, которые они могут предоставлять людям. Политическая нестабильность, вызванная нападением России на Украину в начале 2022 года (к чему мы еще вернемся ниже), обострила ситуацию на рынке продовольствия. Блокада российскими кораблями торговых мореходных путей привела к тому, что в портах одной из самых важных аграрных стран Европы простаивали миллионы тонн зерна, предназначавшегося на экспорт. Дефицит сразу же ощутило на себе население некоторых африканских стран, в результате чего локальный пищевой кризис в считанные дни разросся до масштабов глобального.
В сложившейся ситуации нестабильности на рынке продовольствия активную роль начали играть аграрные спутниковые мониторинговые миссии. Их главной целью стала попытка увеличения урожайности за счет методов дистанционного зондирования и последующего анализа собранных данных с подключением систем искусственного интеллекта. Одной из таких компаний была EOSDA, которая в начале 2023 года запустила первый из семи спутников своего созвездия для агромониторинга посевных земель с орбиты.
Мониторинговый спутник SAT-1, изготовленный компанией DragonFly Aerospace, сконструирован на базе спутниковой шины µDragonfly, на которой располагаются два оптических модуля DragonEye. Оптика SAT-1 сможет вести съемку в 11 спектральных диапазонах, а охват конечного спутникового созвездия составит порядка 100% территории 20 крупнейших аграрных стран мира.
Очевидно, что ставка на использование мониторинговых спутников в аграрном секторе — это ставка на будущее, но именно вклад таких компаний, как EOSDA, в развитие технологии сегодня в конечном итоге и приближает этот рывок. Будущие созвездия аграрных спутников будут способствовать появлению новых методов ведения экономного и высокоурожайного земледелия, в котором орбитальные наблюдения будут играть ключевую роль.
Условия низкой гравитации (микрогравитации) на LEO открывают дорогу новым научным миссиям. Это может стать очень полезным для научных исследований в области здравоохранения. Недавнее исследование, проведенное McKinsey & Company, утверждает, что фармацевтические компании, желающие проводить свои клинические испытания в условиях микрогравитации, в случае успеха могут рассчитывать на увеличение своей прибыли в размере от $2,4 млрд до $4,2 млрд в год.
Некоторые миссии по спутниковому мониторингу (Earth Observation, EO) также функционирующие на LEO-орбите, в минувшем году способствовали еще одной, ранее не свойственной коммерческим спутникам миссии — оборонной. Коммерческие EO-компании заняли активную позицию, которая заключалась в предоставлении Украине актуальных разведданных касательно перемещения российских оккупационных войск. Это стало первым прецедентом в истории космоса, когда частные коммерческие компании решили внести свой вклад в процесс урегулирования геополитических кризисов.
Война в Украине: роль коммерческих EO-компаний в обеспечении глобальной безопасности
Полномасштабное вторжение России на территорию Украины, которое началось 24 февраля 2022 года, изначально пошло не по российскому сценарию. Главной причиной этого стал высокий уровень осведомленности о выдвижении российских подразделений к государственной границе Украины. О подготовке к интервенции сигнализировал ряд аэрокосмических компаний, предоставляющих услуги спутникового мониторинга.
Предвестниками российского вторжения стали спутниковые снимки компании Maxar, начавшей фиксировать первую активность россиян в наращивании своей военной инфраструктуры у границы с Украиной еще за несколько недель до вторжения.
Источник: Maxar Technologies
24 февраля 2022 года спутники Maxar уже наблюдали за многокилометровыми колоннами российской техники, выдвинувшимися маршем на Киев. Во многом именно эта информация помогла украинским войскам отследить стратегические перемещения войск захватчиков и реагировать на земле, встречая и уничтожая технику и личный состав оккупационных войск. Слаженная работа спутниковой разведки, с одной стороны, и украинских военных — с другой, привела к тому, что в течение нескольких месяцев россияне были изгнаны со всей северной территории Украины. Частные спутниковые компании праздновали свой успех, а ведущие общественные деятели и бизнесмены Украины выступили с заявлениями о необходимости увеличения предоставления стране актуальных спутниковых разведданных.
Украинский бизнесмен Макс Поляков, глава EOSDA, обратился к ряду EO-компаний, в частности Iceye, Capella, Planet, MAXAR, Airbus, SIIS, Space View, Blacksky. Он призвал к более плотной координации и указал на критическую важность для Украины данных с мониторинговых спутников с синтезированной апертурой (SAR-спутников). SAR-спутники могут производить наблюдения с помощью радиоволнового зондирования поверхности, благодаря чему позволяют отслеживать перемещения оккупантов вне зависимости от погодных условий или времени суток. К августу 2022-го Украина, не без участия Полякова, приобрела в свое личное пользование мониторинговый SAR-спутник Iceye от одноименной финской компании.
EO-спутники сыграли важную роль в борьбе не только с российской техникой, но и с российской пропагандой. Изображения, полученные со спутников, разоблачали ложь, исходящую от российских СМИ и генштаба. Так, августовские орбитальные снимки, предоставленные мониторинговыми спутниками Planet Labs, продемонстрировали реальную картину результатов украинской атаки на российскую авиабазу в Крыму, ущерб от которой правительство РФ отчаянно пыталось скрыть от мировой общественности и собственных граждан.
Источник: Planet Labs PBS/Reuters
Войну в Украине с уверенностью можно назвать первой в истории, в которой активно участвует коммерческий космический сектор. Вероятно, что и в этом году тенденция поддержки Украины из космоса будет продолжена. За прошедшие 16 лет мы увидели, что количество частных мониторинговых спутниковых компаний возросло с 11 в 2006 году до свыше 500 — в 2022-м. И более 70% таких компаний базируются на территории США — самого влиятельного союзника Украины в этой войне.
Решительная позиция, продемонстрированная рядом частных спутниковых компаний, дала понять, что коммерческий космос способен не только выполнять частные заказы, но и в случае необходимости становиться на стражу глобальной безопасности. В 2022 году космический сектор подтвердил, что он может быть автономным, устойчивым, продуктивным. А когда требуется ответная реакция на общемировые угрозы — ответственным и решительным.
