Що станеться, якщо ракети Falcon припинять польоти?
Західний ринок космічних запусків опиниться у серйозних проблемах без Falcon 9. Джерело: SpaceX
Це має бути золота доба космічних запусків.
Протягом останніх трьох років із Землі було здійснено в середньому 270 орбітальних запусків ракет, що більш ніж утричі більше, ніж десять років тому. За всіма доступними показниками, галузь космічних запусків демонструє вражаючі результати: ціни ніколи не були такими конкурентними, запуски — такими частими, а доступ до космосу — таким швидким.
Парадоксально, але наявність місць для запуску стає дедалі обмеженішою.
Як директор з досліджень у Quilty Space, Калеб Генрі постійно спілкується з операторами супутників. Він чує постійний і дедалі гучніший нарікання від компаній, які хочуть вивести обладнання в космос.
«Ми маємо справу з індустрією, яка панікує», — сказав Генрі.
Анекдотів безліч. Канадська супутникова компанія Telesat нещодавно отримала запити від інших компаній з питанням, чи не розглядає вона можливість поділитися деякими з 11 запусків Falcon 9, заброньованих Telesat для своєї нової сузір’я. (Відповідь: «На жаль, ні»). Сузір’я LEO від Amazon змушене уповільнити виробництво супутників, оскільки мало хто з десятків запусків, заброньованих п’ять років тому, готовий. Під час звіту про прибутки минулого понеділка представники AST SpaceMobile заявили, що доступність запусків є ключовим фактором для розгортання їхнього сузір’я.
Зі зростаючою кількістю сузір’їв, великих і малих, існує величезний і зростаючий попит. Commercial Space Federation прогнозує попит на тисячі супутникових запусків щорічно менш ніж за десять років. Analysys Mason прогнозує, що з 2023 по 2033 роки потрібно буде запустити понад 37 000 супутників. Власна фірма Генрі, Quilty Space, відзначає зміну дискусії з питання про те, скільки компаній з космічних запусків може підтримати ринок США, до питання про те, хто може виконати замовлення найшвидше, щоб задовольнити зростаючі потреби в супутниках.
І якщо зараз ситуація складна, є причини вважати, що вона може погіршитися протягом наступних двох-чотирьох років.
X означає місце
Існує безліч факторів, що спричиняють цей дефіцит, але головне занепокоєння останнім часом викликає SpaceX.
Компанія, яка майже виключно відповідальна за різке зростання доступності космічних запусків у 2020-х роках, сигналізувала про намір якомога швидше припинити експлуатацію 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 дата-центрах — через їхній потенціал для отримання значно більших прибутків. Розподільник супутників PEZ ракети Starship, оптимізований для Starlink, є показником пріоритетів компанії.
З фінансових документів зрозуміло, що SpaceX розглядає комерційні запуски як незначний дохід порівняно з доходами від власних супутників у космосі. Більша частина доходу компанії (4,3 мільярда доларів США з 7,8 мільярдів доларів США) за другий квартал 2026 року надійшла від Starlink, тоді як менше 12 відсотків припало на космічні послуги, з яких комерційні запуски становлять лише частку. Цей розрив, ймовірно, лише зростатиме.
SpaceX вже вийшла за межі «піку» операцій Falcon 9. Минулого року компанія здійснила 165 запусків ракети, і цього року вона, ймовірно, зробить приблизно на 20 місій менше. SpaceX вже вносить зміни до наземних систем, щоб відобразити ці скорочення.
Президент компанії, Гвінн Шотвелл, раніше заявляла, що термін експлуатації Falcon 9 може закінчитися у 2030 або 2032 роках. Однак нещодавно комерційні клієнти-супутники стикаються з труднощами при спробі придбати місце для запуску після 2028 року. Одне джерело повідомило, що SpaceX заявила уряду США про намір припинити комерційні запуски після 2028 року, але продовжить польоти ракети Falcon 9 для обмеженої кількості місій за федеральними контрактами після цього.
Незалежно від того, чи будуть дотримані ці терміни, для комерційних операторів супутників стало очевидним, що вони більше не можуть надійно планувати своє майбутнє навколо робочої конячки Falcon 9, що створює величезні проблеми для комерційної космічної галузі в Сполучених Штатах та інших західних країнах.
Це пов’язано з неминучою реальністю: без SpaceX західний ринок космічних запусків опинився б у повній скруті за останні пів десятиліття.
Війна в Україні
24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну. Це вивело російські ракети з експлуатації для західних країн, включаючи європейські. Найбільш безпосередньо постраждала компанія OneWeb, яка втратила деякі супутники, що вже перебували на стадії обробки для запуску ракетою «Союз», і згодом мусила звернутися до прямого конкурента, SpaceX та її ракети Falcon 9, щоб завершити своє сузір’я.
Втрата ракет «Союз» і «Протон» для західних комерційних цілей сталася одночасно з припиненням виробництва старих ракет двома іншими провідними постачальниками на користь новіших моделей. У Європі тривав перехід від ракети Ariane 5 до Ariane 6. За океаном United Launch Alliance прагнула покінчити із залежністю від російських двигунів для ракети Atlas V, переходячи на нову ракету Vulcan.
Обидва проєкти спочатку планували завершити до 2020 року, але до моменту початку війни жоден новий апарат ще не був близький до першого польоту. Фактично, це означало, що Arianespace та United Launch Alliance мали обмежену кількість старих ракет, які вже були повністю зарезервовані.
Війна також надала можливість двом азійським країнам, пов’язаним із Заходом — Японії та Індії — виступити вперед. Обидві країни, з ракетою H3 в Японії та LVM3 в Індії, прагнули підтримати комерційну супутникову індустрію. Але дебют H3 був відкладений до 2023 року, а перший запуск закінчився невдачею. Восьмий запуск апарату у 2025 році також був невдалим. До сьогодні цей апарат не був комерційно успішним і здійснює в середньому лише кілька запусків на рік. Індійська LVM3 запустилася ще менше — лише один-два рази на рік.
Серед усіх можливостей відреагувати на відхід Росії з західного ринку, лише одна компанія виступила вперед. Коли російські солдати вторглися в Україну, SpaceX почала вдосконалювати повторне використання першого ступеня ракети Falcon 9. У 2021 році компанія здійснила 31 запуск ракети Falcon. До 2023 року ця цифра майже потроїлася до 91 ракети.
Поки головні конкуренти SpaceX боролися з введенням нових апаратів в експлуатацію, ракета Falcon 9 літала й літала. Вона підтримувала всі потреби Західної півкулі щодо космічних запусків, виводячи на орбіту все: від престижних супутників Galileo Європи до астронавтів NASA та транспортних засобів Amazon LEO Джеффа Безоса.
Очікування Vulcan та New Glenn
Ракета Ariane 6 здійснила свій дебютний політ у липні 2024 року і продемонструвала хороші результати. Але при цільовому виробництві десятьох апаратів на рік, ракета не зробить значного внеску в глобальну потребу в потужностях для запуску.
Таким чином, залишалися лише дві великі ракети — апарат Vulcan та ракета Blue Origin New Glenn — як ключові засоби для створення конкуренції SpaceX та полегшення зростаючого попиту на потужності для запуску в середині 2020-х років.
Попит давно був очевидним. Ще до того, як ці дві ракети опинилися на стартовому майданчику, їхні списки запусків були повністю розкуплені. У 2020 році, в рамках програми National Security Space Launch, Космічні сили США закупили десятки запусків Vulcan для військових місій. Через два роки Amazon придбала 38 запусків Vulcan та опціони на до 27 польотів New Glenn для програми Amazon, яка пізніше була перейменована на Amazon LEO. Обидві мали більше місій, ніж могли виконати протягом певного часу.
На додачу до проблем, жодна з ракет не мала легкого шляху від свого дебюту (січень 2024 року для Vulcan, січень 2025 року для New Glenn) до досягнення високої частоти запусків.
Через шість років після отримання контракту від Космічних сил, Vulcan здійснила лише дві військові місії. Vulcan стикалася з проблемами через тривалі труднощі з ефективністю своїх твердопаливних прискорювачів, які постачає Northrop Grumman. Пентагон дедалі більше розчаровувався затримками та вже переніс кілька вантажів, які раніше призначалися для Vulcan, на Falcon 9 від SpaceX.
New Glenn почала роботу навіть пізніше за Vulcan, але, здавалося, досягла хорошої частоти після успішного приземлення першого ступеня ракети під час другого польоту в листопаді 2025 року. На жаль, трагедія сталася в травні цього року, коли ракета вибухнула під час тестового статичного вогневого випробування у Флориді. Це зруйнувало єдиний стартовий майданчик апарату. Тому New Glenn не працюватиме щонайменше до кінця 2026 року, і, незважаючи на заявлений компанією оптимізм щодо швидкого відновлення польотів, ймовірно, до перших місяців 2027 року.
Отже, майже через пів десятиліття після початку війни в Україні, західний ринок космічних запусків майже не змінився. Ariane 6 зробила внесок для Європи, але для решти комерційної галузі космічних запусків зберігається режим очікування, оскільки Falcon 9 підтримує все.
Що щодо наступного покоління?
Vulcan і New Glenn — це ракети важкого класу, але окрім них, розробляється 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. Головний виконавчий директор Stoke, Енді Лапса, обережно уникає публічного оголошення цільової дати. Однак під час нещодавнього відвідування заводу компанії в Кенті, штат Вашингтон, представники компанії повідомили Ars, що сподіваються доставити льотну версію першого ступеня на космодром у Флориді для випробувань 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 моделі та 15 тонн у одноразовій. Цільова дата запуску цього апарату, яка колись була 2024 рік, кілька разів переносилася. Згідно з останніми даними, компанія планує відправити Neutron на свій космодром у Вірджинії до кінця цього року. Дебютний запуск у 2027 році здається правдоподібним, але не гарантованим.
Після придбання Google-мільярдером Еріком Шмідтом, Relativity Space демонструє стабільний прогрес у розробці великого апарату Terran R, який призначений мати вантажопідйомність 23,5 метричних тонн у багаторазовому режимі та 33,5 метричних тонн у одноразовому. З огляду на нещодавній прогрес із Terran R, дебютний запуск можливий протягом наступних 12 місяців, але оскільки це дуже велика ракета, можуть бути додаткові затримки.
Нарешті, Firefly і Northrop Grumman розробляють ракету Eclipse, яка матиме вантажопідйомність 16 метричних тонн. Про прогрес у розробці цієї ракети відомо менше, і вона, найімовірніше, з’явиться пізніше за інші апарати зі 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 із ракетами середнього класу. Знадобиться час, щоб масштабувати операції для здійснення більше ніж кількох запусків на рік. З цієї причини віце-президент з розвитку бізнесу Stoke, Девон Папандрю, вважає, що криза доступності запусків посилиться в наступні кілька років, перш ніж ситуація покращиться.
«Я вважаю, що справедливо буде сказати, що існує більше, ніж просто невелика паніка щодо доступності запусків», — сказав Папандрю Ars. «Навіть якщо чотири нові учасники ринку ракет середнього класу досягнуть своїх цілей щодо успішності польотів та частоти, це насправді не зробить значного впливу на попит одразу. Я вже давно кажу, що, на мою думку, у 2028 році ця проблема стане дійсно гострою».
То що ж станеться?
З наближенням кризи космічних запусків, почали виникати питання, чи не втрутиться федеральний уряд, щоб зберегти польоти ракет Falcon. Зрештою, NASA фінансово підтримувало розробку Falcon 9 та її стартових майданчиків певною мірою через програму Commercial Cargo. А військові США мають важіль впливу на SpaceX через програму National Security Space Launch Program.
Деякі з найсміливіших ідей передбачають примусовий продаж SpaceX її інфраструктури Falcon 9 третій стороні — іншій космічній компанії, мільярдеру, зацікавленому в космосі, або комусь іншому. Інші припускали, що уряд США може втрутитися та націоналізувати SpaceX. Це може бути зроблено, якщо Конгрес США ухвалить закон, що стверджує, що гарантований доступ до космосу є необхідним для національної оборони.
Однак цей підхід має кілька серйозних проблем. Головна з них полягає в тому, що апаратне забезпечення та інфраструктура Falcon 9 працюють настільки добре завдяки інженерам та технікам SpaceX, які розробили та продовжують вдосконалювати систему запуску. Багато з цих людей, ймовірно, не захочуть працювати на нового роботодавця (або на уряд) і, швидше за все, перейдуть на інші посади або залишаться в SpaceX і перейдуть до програми Starship.
Засновник SpaceX Ілон Маск також матиме величезний капітал для протидії будь-яким подібним діям, і, оскільки він є значним донором республіканців, він матиме значний політичний вплив для його використання.
І чи має сенс воювати зі SpaceX? Успіх компанії в космічних запусках та комунікаціях на низькій навколоземній орбіті надає Сполученим Штатам найкращу зброю в цивільному та національному конкурсі з Китаєм, і законодавці, ймовірно, будуть неохоче обмежувати це зусилля. З цих причин експерти з космічної політики не очікують серйозного конфлікту між урядом та SpaceX щодо майбутнього ракети Falcon 9.
«Будь-які державні зусилля в цій сфері для продовження польотів Falcon 9 повинні бути взаємно узгоджені та вигідні для обох сторін», — сказав Скотт Пейс, директор Інституту космічної політики при Університеті Джорджа Вашингтона.
Пейс та інші експерти з політики стверджують, що уряд США міг би вжити заходів вже зараз для вирішення цих проблем, наприклад, збільшити кількість космодромів і бути більш гнучким щодо розширення існуючих американських об’єктів для запусків. Також можна було б укласти «угоди про технологічні гарантії» з такими країнами, як Японія, щоб дозволити американським ракетам здійснювати комерційні запуски звідти та з інших країн світу.
Але фундаментальні проблеми не зникнуть.
Протягом останнього десятиліття багато людей у галузі космічних запусків США видавали надто оптимістичні прогнози, і поки що лише SpaceX змогла швидко збільшити свою частоту запусків. Попит перевищив пропозицію, і це, ймовірно, триватиме ще деякий час.
«Я думаю, що це виглядає так: ми матимемо повільне та поступове впровадження нових апаратів та повільне, і, сподіваємось, стабільне нарощування кількості ракет від існуючих постачальників», — 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 відділу космосу. Ерік Бергер, старший редактор відділу космосу. Ерік Бергер — старший редактор відділу космосу в Ars Technica, що висвітлює все: від астрономії до приватних космічних польотів та політики NASA, і автор двох книг: «Liftoff» про підйом SpaceX; та «Reentry» про розробку ракети Falcon 9 і корабля Dragon. Ерік, сертифікований метеоролог, живе в Х’юстоні.
Інформація підготовлена на основі матеріалів: arstechnica.com