Zelenyikot: Открытый космос

Малая космическая революция

Наноспутники (1–10 кг) и микроспутники (10–100 кг) развиваются последние 20 лет. Поначалу их многие не воспринимали всерьез, называли «мусоросаты», использовали только для недорогих испытаний в космосе и в образовании. Но электроника уменьшалась, вычислительные способности ее росли, как и пропускная способность радиоканалов, и в мире начали появляться десятки компаний, которые предлагали услуги на основе «мусоросатов». Оказалось, такие малыши могут фотографировать Землю с субметровым разрешением, следить за мировым судоходством и авиасообщением, нести на борту активные радары и работать в межпланетном пространстве.

Как правило, малые космические аппараты собирают из компонентов индустриального класса, и цена их в несколько раз ниже, чем электроника космического назначения. Запускать малые спутники тоже легче. Сегодня есть три способа запуска малых спутников:

или вручную;

2. сверхлегкими ракетами грузоподъемностью 200–500 кг;

3. на больших ракетах попутным запуском — с каким-нибудь большим спутником или группой.

Попутный запуск — самый дешевый, так как владельцу попутки не надо оплачивать ракету, она уже оплачена основным заказчиком. Спутники становятся меньше и легче, а ракеты остаются прежние, поэтому практически на каждой ракете среднего класса остается запас грузоподъемности, который можно использовать. Малому «попутчику» требуется только оплатить интеграцию, то есть установку на ракету, и создание переходного адаптера системы отделения. 

Поэтому, когда журналисты высчитывают стоимость запуска делением цены всей ракеты на ее максимальную грузоподъемность, получается сумма, далекая от реальности. Например, коммерческая цена ракеты «Союз-2» — около $40 млн, а ее грузоподъемность — около 8000 кг. Простым делением получим $5000 за 1 кг, но фактическая коммерческая стоимость запуска на этой ракете — около $15 000 за 1 кг. 

Если же брать сверхлегкую ракету типа Electron, то там простое деление даст цену около $30 000 за 1 кг, но фактически она будет выше за счет интеграции и использования третьей ступени, особенно если у пуска несколько заказчиков. Тем не менее спрос на запуски сверхлегкими ракетами есть и постоянно растет. Причина этого в недостатках попутного запуска большими ракетами. Таких недостатков несколько:

Несмотря на недостатки, попутные запуски остаются самым популярным средством достижения орбиты для малых космических аппаратов. И на этот рынок пришел Илон Маск и говорит: «Эй, ребята, у меня ракеты со спутниками Starlink будут летать каждую неделю, могу подбросить, и ваша первая проблема решена». Вторая и третья проблема решаются дополнительными средствами — сверхмалыми разгонными блоками, которые запускаются как попутные микроспутники и доставляют малые аппараты куда им нужно. 

SpaceX сама не производит такие малые разгонные блоки и отдает это своим технологическим партнерам. На прошедшем рекордном пуске таким малым разгонным блоком стала Sherpa-FX: металлическое кольцо, внутри которого размещены двигатели, а снаружи — космические аппараты, которым нужно довыведение. Предполагалось, что на этом же Falcon 9 полетит и другой малый разгонный блок Vigoride от компании Momentus, но его отправка на орбиту переместилась на лето.

Высокая частота запусков по собственной программе Starlink и наличие малых разгонных блоков позволило SpaceX открыть программу Rideshare. Суть этой программы именно в запуске всей мелкой попутки, которую привезут клиенты. Цена запуска вне конкуренции — $5000 за 1 кг на низкую орбиту, то есть в три раза ниже, чем на российских ракетах. Услуга довыведения малым разгонным блоком оплачивается отдельно, но даже с наценкой спрос такой, что компания Momentus получила оценку на бирже $1,2 млрд (!), несмотря на то что пока не запустила ни одного разгонного блока.

По сути, Маск пытается монополизировать и этот «копеечный» рынок запуска малых космических аппаратов. И первый запуск по программе Rideshare показал серьезность его заявки. Прежде общее годовое количество запущенных малых космических аппаратов (не считая Starlink и OneWeb) насчитывало примерно 350 штук. Запуская по 140 штук, Маск закроет потребности всего рынка двумя-тремя ракетами. Все запущенные аппараты — мини-, микро- и наноспутники, поэтому общая их масса не превысила 5 тонн. Грузоподъемность же ракеты Falcon 9 — 22 тонны, то есть на ракете сохраняется значительный запас грузоподъемности (но не объема). Это серьезно повлияет на бизнес других ракетных частников, которые тоже метят на этот рынок: Rocketlab, Virgin Orbit, Astra, Firefly. «Роскосмос» тоже может остаться без подработки на извозе «попутчиков».

В этих условиях обостряется конкуренция не за мощность ракеты и даже не за ее стоимость, хотя это тоже важно. Для производителей малых спутников и заказчиков их запусков более важным оказывается длительность интервала между подписанием договора на запуск и самим запуском. Важное значение приобретают бюрократические и организационные процедуры, и частные компании — хоть SpaceX, хоть Rocketlab — имеют по определению более высокие преимущества перед громоздким государственным агентством. В «Роскосмосе» это понимают, поэтому и доверили пусковую кампанию частно-государственной GK Launch («Главкосмос пусковые услуги»). В госкорпорации не отказывают в сотрудничестве и начинающим частникам, хотя тем еще предстоит показать себя в делее Фото: Роскосмос/GK Launch

Фото: Роскосмос/GK Launch

Наглядным выражением «разворота к клиенту» в условиях конкуренции стала новая «ливрея» классического «Союза». Ракета, которая практически не меняла своего облика десятки лет, приобрела новое лицо. С точки зрения традиционной космонавтики и инженерного дела эта мера бессмысленная и даже вредная, так как краска добавляет массу ракете, а значит, отнимает ценные килограммы полезной нагрузки. Но в маркетинге красивая упаковка — одно из небольших, но важных дел в конкуренции за клиента. Хорошо, что это стали у нас понимать.

Микро- и наноспутники продолжат свое развитие — снижение стоимости запуска, прогресс в микроэлектронике, новые технологии и растущие инвестиции будут повышать количество производимых аппаратов. К привычной фотосъемке и радарам добавляются еще орбитальные серверы, оптическая связь, распределенные вычисления, квантовая криптография, фундаментальные космические исследования… Для всего этого нужны ракеты, а значит, и для наших «Союзов» будет работа.

Подготовленно для naukatv.ru