Що станеться, якщо ракети Falcon припинять польоти?
Західний ринок космічних запусків опиниться у великій скруті без Falcon 9. Джерело: SpaceX
Це мала б бути золота доба космічних запусків.
Протягом останніх трьох років з Землі було запущено в середньому 270 орбітальних ракет, що більш ніж утричі перевищує показники десятирічної давнини. За всіма доступними показниками, індустрія космічних запусків демонструє вражаючі результати: ціни ще ніколи не були такими конкурентними, запуски — такими частими, а доступ до космосу — таким швидким.
Парадоксально, але спостерігається зростаючий дефіцит доступності запускових послуг.
Келеб Генрі, директор з досліджень у Quilty Space, постійно спілкується з операторами супутників. І він чує постійний і дедалі гучніший запит від компаній, які хочуть вивести свої пристрої в космос.
«Ми спостерігаємо паніку в галузі», — сказав Генрі.
Анекдоти трапляються постійно. Канадська супутникова компанія Telesat нещодавно отримала запити від інших компаній з проханням розглянути можливість спільного використання деяких із 11 запусків Falcon 9, які Telesat забронювала для своєї нової сузір’я. (Відповідь: «Вибачте, ні»). Сузір’я LEO від Amazon було змушене скоротити виробництво супутників через те, що мало хто з десятків запусків, заброньованих п’ять років тому, готовий. Під час звітування про прибутки минулого понеділка представники AST SpaceMobile заявили, що доступність запусків стала обмежувальним фактором для розгортання їхнього сузір’я.
Зі зростаючою кількістю сузір’їв, великих і малих, існує величезний і зростаючий попит. Commercial Space Federation прогнозує потребу в тисячах супутникових запусків щорічно менш ніж через десятиліття. Analysys Mason прогнозує, що між 2023 і 2033 роками потрібно буде запустити понад 37 000 супутників. Власна компанія Генрі, Quilty Space, відзначає зміну в обговоренні: від того, скільки компаній із запусковими послугами може підтримати ринок США, до того, хто зможе найшвидше задовольнити стрімко зростаючі потреби в супутниках.
І якщо зараз ситуація погана, є причини вважати, що вона може погіршитися протягом наступних двох-чотирьох років.
X — знак місця
Численні фактори спричиняють цей дефіцит, але головним занепокоєнням останнього часу є SpaceX.
Компанія, яка майже виключно відповідальна за різке збільшення доступності запусків у 2020-х роках, сигналізувала про свій намір якомога швидше згорнути операції Falcon 9 на користь більшої ракети Starship. Дехто може вважати це позитивним через величезну вантажопідйомність Starship. Але зростає занепокоєння, що SpaceX зосередиться переважно на власних корисних навантаженнях — супутниках Starlink v3 та орбітальних центрах даних — через їхній потенціал приносити значно більший прибуток. Диспенсер супутників PEZ ракети Starship, оптимізований для Starlink, є свідченням пріоритетів компанії.
У фінансових документах чітко видно, що SpaceX розглядає комерційні запуски як незначну цифру порівняно з доходами від власних супутників у космосі. Більша частина доходу компанії (4,3 мільярда доларів із 7,8 мільярда доларів) у другому кварталі 2026 року надійшла від Starlink, тоді як менше 12 відсотків було від космічних послуг, з яких комерційні запуски становлять лише частину. Ця невідповідність, ймовірно, тільки зростатиме.
SpaceX вже минула «пік» операцій Falcon 9. Минулого року компанія здійснила 165 запусків ракети, і цього року, ймовірно, буде приблизно на 20 місій менше. SpaceX вже вносить зміни до наземних систем, щоб відобразити ці скорочення.
Президент компанії Гвінн Шотвелл раніше заявляла, що експлуатаційний термін Falcon 9 може закінчитися у 2030 або 2032 році. Однак останнім часом комерційні клієнти-супутникові оператори стикаються з труднощами під час спроб придбати запуск після 2028 року. Одне з джерел повідомило, що SpaceX заявила уряду США про намір припинити комерційні запуски після 2028 року, але продовжуватиме польоти ракети Falcon 9 для обмеженої кількості федерально законтрактованих місій після цього.
Незалежно від того, залишаться ці дати чи ні, комерційним супутниковим операторам стало зрозуміло, що вони більше не можуть надійно планувати своє майбутнє навколо «робочої конячки» Falcon 9, створюючи величезний головний біль для комерційної космічної індустрії в Сполучених Штатах та інших західних країнах.
Це пов’язано з неминучою реальністю: без SpaceX західний ринок космічних запусків був би повністю розорений за останні п’ять років.
Війна в Україні
24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну. Це виключило російські ракети з доступу для західних країн, зокрема європейських. Найбільш негайно це торкнулося OneWeb, яка втратила деякі супутники, що вже перебували в процесі запуску на «Союзі», і зрештою змушена була звернутися до прямого конкурента, SpaceX та її ракети Falcon 9, щоб завершити розгортання свого сузір’я.
Втрата ракет «Союз» і «Протон» для західних комерційних цілей сталася одночасно з тим, як два інші провідні постачальники припиняли використання своїх старих ракет на користь нових моделей. У Європі тривав перехід від ракети Ariane 5 до Ariane 6. За океаном United Launch Alliance прагнула позбутися залежності від російських двигунів для ракети Atlas V, мігруючи до нової ракети Vulcan.
Обидва проєкти спочатку планувалися до завершення до 2020 року, але на момент початку війни жоден новий космічний корабель не був близько до першого польоту. Фактично це означало, що Arianespace та United Launch Alliance мали зменшену кількість старих ракет, які вже були повністю зарезервовані.
Війна також надала шанс двом азійським країнам, пов’язаним із Заходом, — Японії та Індії — виступити вперед. Обидві країни, маючи ракети H3 в Японії та LVM3 в Індії, прагнули підтримати комерційну супутникову індустрію. Але дебют H3 було відкладено до 2023 року, і перший запуск завершився невдачею. Восьмий запуск космічного корабля у 2025 році також був невдалим. На сьогоднішній день цей космічний корабель не є комерційно успішним і в середньому здійснює лише кілька запусків на рік. Індійська LVM3 запускалася ще менше разів, лише один-два рази на рік.
Серед усіх можливостей відреагувати на відхід Росії з західного ринку, відгукнулася лише одна компанія. Поки російські солдати марширували в Україну, SpaceX вдосконалювала повторне використання першого ступеня ракети Falcon 9. Компанія здійснила 31 політ Falcon у 2021 році. До 2023 року це число майже потроїлося до 91 ракети.
Поки головні конкуренти SpaceX боролися за введення в експлуатацію нових космічних кораблів, ракета Falcon 9 літала й літала. Вона підтримувала всі потреби західної півкулі в космічних запусках, виводячи на орбіту все: від пріоритетних супутників Galileo Європи до астронавтів NASA і комерційних космічних апаратів Amazon Джеффа Безоса.
Очікування Vulcan та New Glenn
Ракета Ariane 6 дебютувала в липні 2024 року і має хорошу історію польотів. Але з виробничою метою в десять одиниць на рік, ракета не зробить суттєвого внеску в глобальну потребу в потужностях для запуску.
Таким чином, залишалися лише дві великі ракети — Vulcan та New Glenn від Blue Origin — як ключові космічні кораблі для конкуренції зі SpaceX та полегшення зростаючого попиту на потужності для запуску в середині 2020-х років.
Попит був очевидним давно. Ще до того, як ці дві ракети досягли стартового майданчика, їхні списки запусків були повністю заброньовані. У 2020 році, в рамках програми National Security Space Launch, Космічні сили США закупили десятки запусків Vulcan для військових місій. Через два роки Amazon придбав 38 запусків Vulcan та опціони на до 27 польотів New Glenn для програми Amazon, яка пізніше отримала назву Amazon LEO. Обидві мали більше місій, ніж могли виконати протягом певного часу.
Щоб ускладнити проблеми, жодна з ракет не мала легкого шляху від свого дебюту (січень 2024 року для Vulcan, січень 2025 року для New Glenn) до досягнення вищої частоти запусків.
Через шість років після отримання контракту від Космічних сил, Vulcan здійснив лише два військові запуски. Vulcan зіткнувся з проблемами через тривалі труднощі з ефективністю своїх твердопаливних прискорювачів, які постачає Northrop Grumman. Пентагон дедалі більше розчаровується затримками і вже переніс кілька корисних навантажень, які раніше планувалися для Vulcan, на Falcon 9 від SpaceX.
New Glenn стартувала навіть пізніше за Vulcan, але здавалося, що вона досягає хорошої частоти після успішного приземлення першого ступеня ракети під час другого польоту в листопаді 2025 року. На жаль, у травні цього року сталася трагедія, коли ракета вибухнула під час статичного випробування паливом у Флориді. Цей інцидент знищив єдиний стартовий майданчик космічного корабля. Таким чином, New Glenn буде поза експлуатацією щонайменше до кінця 2026 року, і, незважаючи на висловлену компанією оптимізм щодо швидкого повернення до польотів, ймовірно, до перших місяців 2027 року.
Отже, майже через півдесятка років після початку війни в Україні, західний ринок космічних запусків майже не змінився. Ariane 6 зробила внесок для Європи, але для решти комерційної індустрії космічних запусків зберігається режим очікування, коли Falcon 9 підтримує все.
А як щодо наступного покоління?
Vulcan та New Glenn — це ракети важкого класу, але крім них, у розробці перебуває нове покоління американських ракет середнього класу.
Найменшою є ракета Nova від Stoke Space, яка призначена бути повністю багаторазовою з вантажопідйомністю до 7 тонн на низьку навколоземну орбіту. Генеральний директор Stoke, Енді Лапса, ретельно уникає публічного оголошення цільової дати. Однак під час нещодавнього візиту на завод компанії в Кенті, штат Вашингтон, представники компанії повідомили Ars, що вони сподіваються доставити польову версію першого ступеня на стартовий майданчик у Флориді для тестування цієї осені. Запуск, якщо все піде добре, можливий протягом першої половини 2027 року.
Ракета Neutron від Rocket Lab може вивести на низьку навколоземну орбіту 13 метричних тонн у багаторазовій версії та 15 тонн в одноразовій. Цільова дата запуску цієї ракети, яка колись була 2024 рік, кілька разів переносилася. Згідно з останніми даними, компанія планує доставити Neutron на свій стартовий майданчик у Вірджинії до кінця цього року. Дебютний запуск у 2027 році видається правдоподібним, але не гарантованим.
З моменту придбання Google-мільярдером Еріком Шмідтом, Relativity Space досягає стабільного прогресу з великою ракетою Terran R, яка призначена для багаторазової вантажопідйомності 23,5 метричних тонн та 33,5 метричних тонн в одноразовому режимі. Враховуючи останні успіхи з Terran R, дебютний запуск можливий протягом наступних 12 місяців, але оскільки це така велика ракета, можуть бути додаткові затримки.
Нарешті, Firefly та Northrop Grumman розробляють ракету Eclipse, яка матиме вантажопідйомність 16 метричних тонн. Менше відомо про прогрес у розробці цієї ракети, і вона, найімовірніше, з’явиться пізніше за інші ракети з цього списку.
Навіть якщо одна або кілька з цих ракет дебютують у 2027 році, жодна з вищезгаданих компаній не має значного досвіду подолання труднощів, пов’язаних з ракетами середнього класу. Знадобиться час, щоб масштабувати операції для виробництва більш ніж кількох запусків на рік. З цієї причини віце-президент Stoke з розвитку бізнесу, Девон Пандрау, вважає, що криза з запусками посилиться протягом наступних кількох років, перш ніж ситуація покращиться.
«Я думаю, справедливо сказати, що існує більше, ніж просто невелика паніка щодо доступності запусків», — сказав Пандрау Ars. «Навіть якщо чотири нові компанії, що виробляють ракети середнього класу, досягнуть своїх цілей щодо успіху польотів і частоти, це насправді не матиме значного впливу на попит одразу. Я давно кажу, що, на мою думку, 2028 рік стане роком, коли ця проблема стане справді гострою».
То що ж станеться?
З наближенням кризи запусків у галузі, почали лунати запитання, чи може федеральний уряд втрутитися, щоб зберегти польоти ракет Falcon. Зрештою, NASA фінансово підтримувала розробку Falcon 9 та її стартових майданчиків певною мірою через програму Commercial Cargo. А військовим США надає важелі впливу на SpaceX програма National Security Space Launch.
Деякі з найсміливіших ідей передбачають примус SpaceX продати свою інфраструктуру Falcon 9 третій стороні — іншій космічній компанії, мільярдеру, зацікавленому в космосі, або комусь ще. Інші припускали, що уряд США міг би втрутитися і націоналізувати SpaceX. Це можна було б зробити, якби Конгрес США ухвалив закон, що стверджує, що гарантований доступ до космосу є життєво важливим для національної оборони.
Однак цей підхід має кілька серйозних проблем. Серед них головною є те, що апаратне забезпечення та інфраструктура Falcon 9 працюють так добре завдяки інженерам і технікам SpaceX, які розробили та продовжують вдосконалювати систему запуску. Багато з цих людей, ймовірно, не захотіли б працювати на нового роботодавця (або на уряд) і, швидше за все, перейшли б на інші посади або залишилися б у SpaceX і перейшли б до програми Starship.
Засновник SpaceX Ілон Маск також мав би величезний «військовий скарб» для протидії будь-яким подібним діям, і оскільки він є великим донором Республіканської партії, він мав би значний політичний капітал для використання.
І чи має сенс вести війну зі SpaceX? Успіх компанії в галузі космічних запусків та зв’язку на низькій навколоземній орбіті дає Сполученим Штатам найкращу зброю в цивільному та національно-безпековому змаганні з Китаєм, і законодавці, ймовірно, не захотіли б загальмувати цей процес. З цих причин експерти з космічної політики не очікують серйозного конфлікту між урядом та SpaceX щодо майбутнього ракети Falcon 9.
«Будь-які урядові зусилля в цій галузі для збереження польотів Falcon 9 повинні бути взаємно узгодженими та вигідними для обох сторін», — сказав Скотт Пейс, директор Інституту космічної політики Джорджтаунського університету.
Пейс та інші експерти з питань політики стверджують, що уряд США міг би вже зараз вживати заходів для вирішення цих проблем, наприклад, збільшити кількість космопортів і бути більш лояльним до розширення існуючих американських стартових об’єктів. Також можна докласти зусиль для укладання «угод про технологічний захист» з такими країнами, як Японія, щоб дозволити американським ракетам здійснювати комерційні запуски звідти та з інших місць по всьому світу.
Але фундаментальні проблеми не зникнуть.
Протягом останнього десятиліття багато людей в американській галузі космічних запусків видавали надто оптимістичні прогнози, і дотепер лише SpaceX змогла швидко збільшити свою частоту запуску. Попит перевищив пропозицію, і це, ймовірно, триватиме деякий час.
«Я думаю, що це розгорнеться так: ми побачимо повійне та поступове введення в експлуатацію нових космічних кораблів і повільне, але, сподіваюся, стабільне нарощування потужностей від існуючих гравців», — сказав Генрі. «І до 2030-х років ми отримаємо певну подобу балансу. Але, на жаль, я не бачу, щоб це сталося швидко».
Ерік Бергер
Старший редактор космічного відділу
Ерік Бергер — старший редактор космічного відділу Ars Technica, який охоплює все: від астрономії до приватних космічних програм і політики NASA, а також автор двох книг: «Liftoff», про зростання SpaceX; і «Reentry», про розробку ракети Falcon 9 і космічного корабля Dragon. Ерік, сертифікований метеоролог, живе в Х’юстоні.
Подробиці можна знайти на сайті: arstechnica.com