У першій частині нашого матеріалу, присвяченого підсумкам року, ми розповіли про три найважливіші, на наш погляд, космічні місії року, що минув. Тепер відволічемося від місій, що вже відбулися, аби загострити увагу на аналізі головних трендів у сфері космосу, які сформувалися 2022 року та задали необхідний вектор розвитку космічного сектора.
Будівництво космодромів: попит породжує пропозицію
Успішні космічні місії DART, JWST та Artemis I, про які ми розповідали раніше, ніколи б не відбулися без ракет-носіїв, вироблених у таких концернах-гігантах, як SpaceX, Arianespace, Northrop Grumman та Boeing. Утім, на кінець 2022 року все більш очевидним ставало те, що ера компаній-монополістів на кшталт SpaceX поступово минає. Космос сьогодні — поле гри для всіх.
Досить поглянути на торішні темпи будівництва нових космодромів — лише на території Великої Британії незабаром їх має з’явитися сім. Очікується, що майбутні стартові майданчики будуть пристосовані під потреби як вертикального, так і горизонтального запуску.
Джерело: UK Space Agency
Туманний Альбіон ніколи не мав автономності у питанні проведення запусків своїх космічних місій і здійснював пуски зі стартових майданчиків Франції, РФ та Південної Америки. Тепер же Британія сама готова до запуску першої космічної місії зі своєї національної території. Космодром Корнуолл, відкритий торік влітку, слугуватиме майданчиком для старту космічної ракети LauncherOne з борту Boeing 747 Cosmic Girl, модифікованого спеціалістами Virgin Orbit під можливість запуску балістичних ракет.
У разі успіху місії британської Virgin Orbit можна буде констатувати завершення процесу становлення Великої Британії як нової космічної держави. Запуск Boeing 747 Cosmic Girl з космодрому Корнуолл мав відбутися в середині грудня, проте через зволікання з видачею ліцензії на виведення корисного навантаження на орбіту Virgin Orbit була змушена знову переносити терміни старту. Найімовірніше, історична для британців подія відбудеться вже на початку року.
Очевидно, що головна мета будівництва Британією нових космодромів полягає в бажанні країни набути статусу провідної космічної держави, здатної самостійно задовольнити свої потреби в інфраструктурі для космічних запусків.
Друга причина будівництва нових космодромів — економічна. Вона полягає у збільшенні попиту на майданчики для космічних запусків від нових приватних аерокосмічних компаній — як європейських, так і британських. Вихід Великої Британії з ЄС, що завершився 2020 року і отримав назву Brexit, суттєво охолодив відносини британського космосу з ESA (European Space Agency). Тепер із появою нових майданчиків під космічні запуски з’явиться і надія на відновлення колишніх контактів. Європейцям є що запускати на орбіту, проте космодроми на території Європи, як і раніше, можна перерахувати по пальцях. У ситуації, що склалася, послуги Британії у сфері інфраструктури для космічних запусків можуть виявитися дуже доречними.
Приватні запуски: важливість роботи над помилками та нові типи метанових ракет
У самому Туманному Альбіоні теж вистачає потенційних користувачів для космодромів, що активно будуються. Серед них шотландська Skyrora з амбіціями зміцнитися на ринку приватних компаній із виробництва ракет у найближчі кілька років. У планах компанії створення лінійки ракет-носіїв, орієнтованої під потреби виведення корисного навантаження на різні навколоземні орбіти. 13 жовтня цього року Skyrora зробила першу спробу запуску своєї ракети Skylark L із космодрому півострова Лангес, Ісландія. Попри вдалий старт і вертикальний відрив від землі, ракета не змогла досягти заявленого висотного порогу 100 км, чим підсумувала провал місії.
Це був лише перший запуск Skylark L, тож є всі підстави сподіватися, що наступні закінчаться успішно. Тим більше, що 2022 року на ринку космічних запусків були подібні приклади. Так, Firefly Aerospace, яка 3 вересня 2021 року теж не змогла вивести корисне навантаження на орбіту під час першого запуску своєї двоступеневої ракети Alpha, винесла уроки з цієї невдачі. 1 жовтня 2022 року компанія зробила другу спробу запуску з космодрому бази космічних сил Ванденберг, Каліфорнія. На цей раз успішну.
Firefly Alpha вивела на низьку навколоземну орбіту (LEO) кілька дослідних мікросупутників від NASA, зокрема космічний апарат TechEdSat-15, який мав продемонструвати нову технологію орбітального Exo гальма, що в майбутньому допоможе швидко зводити супутники з орбіти. На своєму борті ракета несла також супутникову шину від Libre Space Foundation, на якій розмістилися п’ять кубсатів PocketCube. Успіх другого ракетного запуску Firefly Aerospace наочно підтвердив важливість уміння розбирати свої помилки.
Подібна робота над помилками незабаром знадобиться і китайській компанії Landspace, яка 15 грудня не змогла здійснити перший запуск своєї “Чжуцюе-2” — ракети на метановому паливі, яка використовує кисень в якості окислювача. Новий вид ракетних двигунів, що працюють на зрідженому метані, здатен розширити горизонти можливостей у сфері багаторазових ракет, оскільки вони безперечно будуть більш потужним та економічним способом доставки корисного навантаження на орбіту.
Місія китайської Landspace могла б стати першим успішним запуском метанової ракети у світі, але тепер ця честь, імовірно, випаде іншим гравцям. Будівництвом своїх ракет на метано-кисневих двигунах уже займаються такі компанії, як Blue Origin (ракета New Glenn), ULA (ракета Vulcan, що також використовує двигун New Glenn) і SpaceX (повністю багаторазова ракета Starship).
Більшість цих ракет мають досягти орбіти вже 2023 року. Проте навіть зараз, коли ми ще не бачили жодного успішного запуску метанових ракет, можна констатувати, що сучасні багаторазові ракети здійснили справжню революцію на ринку ракетних запусків. Саме розвиток технологій зворотних і частково зворотних (коли на Землю повертаються лише деякі ступені) ракет у поєднанні зі здешевленням вартості доставки корисного навантаження на орбіту зробили реальністю те, що наприкінці 2022 року можна було називати не інакше як “бум на LEO-орбіті”.
Активне підкорення LEO
До кінця 2022 року найбільшим супутниковим сузір’ям, що функціонує на орбіті, як і раніше, залишалося Starlink від SpaceX. Наразі воно налічує понад 3300 супутників, кількість яких компанія збирається довести до 12 000, з можливістю подальшого розширення цього угруповання до 42 000 космічних апаратів на низькій навколоземній орбіті.
Багато в чому таких результатів вдалося досягти завдяки вмінню SpaceX грамотно використати ресурс LEO — орбіта перебуває нижче, а це означає, що виводити на неї корисне навантаження легше. У поєднанні з таким ресурсом, як наявність у компанії зворотних ракет типу Falcon 9, SpaceX швидко поставила на потік запуск своїх апаратів на LEO. Загалом за один запуск угруповання супутників Starlink приростає в середньому на 40 космічних апаратів.
Збільшення запусків на LEO ознаменувало початок нової ери комерціалізації космосу, яка все голосніше заявлятиме про себе протягом наступного десятиліття. Телекомунікаційні, моніторингові та метеорологічні супутникові сузір’я все частіше розміщують на LEO, де, працюючи когерентно, вони можуть забезпечити велику зону покриття земних ділянок, гарантуючи кінцевому користувачеві швидкість передачі супутникового сигналу (тут роль відіграє низький висотний поріг орбіти) і його високу стійкість (кожен супутник сузір’я готовий підмінити інший у разі його відмови).
Зростаюча кількість космічних апаратів, супутників і кубсатів, виведених на LEO, істотно розширює спектр послуг, які вони можуть надавати людям. Політична нестабільність, спричинена нападом Росії на Україну на початку 2022 року (до чого ми ще повернемося нижче), загострила ситуацію на ринку продовольства. Блокада російськими кораблями торгових морських шляхів призвела до того, що в портах однієї з найважливіших аграрних країн Європи простоювали мільйони тонн зерна, яке призначалося на експорт. Дефіцит одразу ж відчуло на собі населення деяких африканських країн, внаслідок чого локальна харчова криза за лічені дні розрослася до масштабів глобальної.
У нестабільній ситуації, яка склалася на ринку продовольства, активну роль почали грати аграрні супутникові моніторингові місії. Їхньою головною метою стала спроба збільшення врожайності за рахунок методів дистанційного зондування та подальшого аналізу зібраних даних за допомогою систем штучного інтелекту. Однією з таких компаній була EOSDA, яка на початку 2023 року запустила перший із семи супутників свого сузір’я для агромоніторингу посівних земель з орбіти.
Моніторинговий супутник SAT-1, виготовлений компанією DragonFly Aerospace, сконструйований на базі супутникової шини µDragonfly, на якій розташовуються два оптичні модулі DragonEye. Оптика SAT-1 може вести зйомку в 11 спектральних діапазонах, а охоплення кінцевого супутникового сузір’я становитиме близько 100% території 20 найбільших аграрних країн світу.
Очевидно, що ставка на використання моніторингових супутників в аграрному секторі — це ставка на майбутнє, проте саме внесок таких компаній, як EOSDA, у розвиток технології сьогодні зрештою і наближає цей ривок. Майбутні сузір’я аграрних супутників сприятимуть появі нових методів ведення економного та високоврожайного землеробства, в якому орбітальні спостереження відіграватимуть ключову роль.
Умови низької гравітації (мікрогравітації) на LEO відкривають дорогу і новим науковим місіям. Це може стати дуже корисним для наукових досліджень у галузі охорони здоров’я. Нещодавнє дослідження, проведене McKinsey & Company, стверджує, що фармацевтичні компанії, які бажають проводити свої клінічні випробування в умовах мікрогравітації, у разі успіху можуть розраховувати на збільшення свого прибутку у розмірі від $2,4 млрд до $4,2 млрд на рік.
Деякі місії з супутникового моніторингу (Earth Observation, EO), що також функціонують на LEO-орбіті, торік сприяли ще одній, раніше не властивій комерційним супутникам місії — оборонній. Комерційні EO-компанії зайняли активну позицію, яка полягала у наданні Україні актуальних розвідданих щодо переміщення російських окупаційних військ. Це стало першим прецедентом в історії космосу, коли приватні комерційні компанії вирішили зробити свій внесок у процес врегулювання геополітичних криз.
Війна в Україні: роль комерційних EO-компаній у забезпеченні глобальної безпеки
Повномасштабне вторгнення Росії на територію України, яке розпочалося 24 лютого 2022 року, від самого початку пішло не за російським сценарієм. Головною причиною цього став високий рівень обізнаності щодо висування російських підрозділів до державного кордону України. Про підготовку до інтервенції сигналізувала низка аерокосмічних компаній, що надають послуги супутникового моніторингу.
Провісниками російського вторгнення стали супутникові знімки компанії Maxar, яка почала фіксувати першу активність росіян у нарощуванні своєї військової інфраструктури біля кордону з Україною ще за кілька тижнів до вторгнення.
Джерело: Maxar Technologies
24 лютого 2022 року супутники Maxar уже спостерігали за багатокілометровими колонами російської техніки, які вирушили маршем на Київ. Багато в чому саме ця інформація допомогла українським військовим відстежити стратегічні переміщення військ загарбників та реагувати на землі, зустрічаючи та знищуючи техніку й особовий склад окупаційних військ. Злагоджена робота супутникової розвідки, з одного боку, та українських військових — з іншого, призвела до того, що протягом кількох місяців росіян вигнали з усієї північної території України. Приватні супутникові компанії святкували свій успіх, а провідні громадські діячі та бізнесмени України заявили про необхідність збільшити надання країні актуальних супутникових розвідданих.
Український бізнесмен Макс Поляков, голова EOSDA, виступив зі зверненням до кількох EO-компаній, зокрема Iceye, Capella, Planet, MAXAR, Airbus, SIIS, Space View, Blacksky. Він закликав до більш ретельної координації і наголосив на критичній важливості для України даних із моніторингових супутників із синтезованою апертурою (SAR-супутників). Супутники SAR здатні вести спостереження за допомогою радіохвильового зондування поверхні, завдяки чому дозволяють відстежувати переміщення окупантів незалежно від погодних умов або часу доби. У серпні 2022 року Україна, не без участі Полякова, придбала у своє особисте користування моніторинговий SAR-супутник Iceye від однойменної фінської компанії.
EO-супутники відіграли важливу роль у боротьбі не лише з російською технікою, а й із російською пропагандою. Отримані з супутників зображення викривали брехню, яку продукували російські ЗМІ та генштаб. Так, серпневі орбітальні знімки, надані моніторинговими супутниками Planet Labs, продемонстрували реальну картину результатів української атаки на російську авіабазу в Криму, збитки від якої уряд РФ відчайдушно намагався приховати від світової громадськості та власних громадян.
Джерело: Planet Labs PBS/Reuters
Війну в Україні впевнено можна назвати першою в історії, в якій активну участь бере комерційний космічний сектор. Вірогідно, що й цього року тенденцію підтримки України з космосу буде продовжено. За минулі 16 років ми побачили, що кількість приватних моніторингових супутникових компаній зросла з 11 у 2006 році до понад 500 — у 2022-му. І більш ніж 70% таких компаній базується на території США — найвпливовішого союзника України у цій війні.
Рішуча позиція, продемонстрована низкою приватних супутникових компаній, дала зрозуміти, що комерційний космос здатен не тільки виконувати приватні замовлення, а й за потреби ставати на варту глобальної безпеки. У 2022 році космічний сектор підтвердив, що він може бути автономним, стійким, продуктивним. А у разі необхідності реакції у відповідь на загальносвітові загрози — відповідальним і рішучим.
