Що станеться, якщо ракети Falcon припинять польоти?
Західний ринок космічних запусків опиниться у великій біді без Falcon 9. Джерело: SpaceX
Запусків ракет на орбіту Землі за останні три роки побільшало більш ніж утричі порівняно з десятиліттям раніше. Наразі в середньому здійснюється 270 запусків на рік. За всіма показниками, галузь космічних запусків демонструє чудові результати: ціни ніколи не були настільки конкурентоспроможними, запуски – частішими, а доступ до космосу – швидшим.
Однак, парадоксально, зростає дефіцит можливостей для запусків.
У рамках своєї роботи директор з досліджень Quilty Space Кейлеб Генрі постійно спілкується з операторами супутників. Він чує постійне й дедалі гучніше звернення від компаній, які прагнуть вивести своє обладнання в космос.
«Ми маємо справу з галуззю, яка панікує», — сказав Генрі.
Численні анекдоти підтверджують це. Канадська супутникова компанія Telesat нещодавно отримувала запити від інших компаній з проханням розглянути можливість поділитися деякими з 11 запусків Falcon 9, які Telesat забронювала для своєї нової сузір’я. Відповідь була, звісно, «ні». Amazon LEO constellation мусила уповільнити виробництво супутників, оскільки мало хто з десятків запусків, замовлених п’ять років тому, готовий. Під час звіту про прибутки минулого понеділка представники AST SpaceMobile заявили, що доступність запусків тепер є обмежувальним фактором для розгортання їхньої сузір’я.
Зі зростаючою кількістю сузір’їв, як великих, так і малих, існує величезний і зростаючий попит. Commercial Space Federation прогнозує потребу в тисячах супутникових запусків щорічно менш ніж за десятиліття. Analysys Mason прогнозує, що між 2023 і 2033 роками буде запущено понад 37 000 супутників. Власна фірма Генрі, Quilty Space, відзначає зміну дискусії з питання про те, скільки компаній-розробників космічних запусків може підтримувати ринок США, до питання про те, хто може найшвидше задовольнити зростаючі потреби в супутниках.
І якщо зараз ситуація погана, то є причини вважати, що протягом наступних двох-чотирьох років вона може погіршитися.
X позначає місце
Численні фактори спричиняють цей дефіцит, але головним занепокоєнням останнього часу є SpaceX.
Компанія, яка майже виключно відповідальна за значне зростання доступності запусків у 2020-х роках, сигналізувала про намір якомога швидше згорнути операції Falcon 9 на користь більшої ракети Starship. Дехто може сприйняти це як позитив через величезну вантажопідйомність Starship. Однак зростає занепокоєння, що SpaceX значною мірою зосередиться на власних вантажах — супутниках Starlink v3 та орбітальних центрах даних — через їхній потенціал для отримання значно більших прибутків. 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. Більшість доходу компанії (4,3 мільярда доларів із 7,8 мільярда доларів) за другий квартал 2026 року надійшла від Starlink, тоді як менш як 12 відсотків було від космічних послуг, з яких комерційні запуски становлять лише частку. Ця невідповідність, ймовірно, тільки зростатиме.
SpaceX вже вийшла за межі «піку» операцій Falcon 9. Минулого року компанія здійснила 165 запусків ракети, і цього року їх, імовірно, буде приблизно на 20 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 останнім часом комерційні клієнти-супутникові оператори стикаються з труднощами при спробі придбати запуск після 2028 року. Одне з джерел 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 цієї дати.
Незалежно від того, чи будуть ці дати дотримані, комерційним супутниковим операторам стало зрозуміло, що вони більше не можуть надійно планувати своє майбутнє, спираючись на ракету Falcon 9, що стала робочою конячкою, створюючи величезну проблему для комерційної космічної галузі в Сполучених Штатах та інших західних країнах.
Це пояснюється неминучою реальністю: без SpaceX західний ринок космічних запусків опинився б у катастрофічному становищі за останні п’ять років.
Війна в Україні
24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну. Це усунуло російські ракети від можливості використання країнами Заходу, включно з європейськими. Найбільш негативно це вплинуло на OneWeb, яка втратила деякі супутники, що вже перебували на етапі підготовки до запуску на «Союзі», і зрештою змушена була звернутися до прямого конкурента, SpaceX та її ракети Falcon 9, щоб завершити свою 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 для новіших 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, переходячи на нову ракету Vulcan.
Обидва проєкти спочатку планувалися до завершення до 2020 року, але до моменту початку війни жоден новий носій не був близький до свого першого польоту. Фактично це означало, що Arianespace та United Launch Alliance мали обмежену кількість старих ракет, які вже були розписані.
Війна також надала шанс двом азійським країнам, пов’язаним із Заходом, — Японії та Індії — проявити себе. Обидві країни, з ракетою H3 в Японії та LVM3 в Індії, прагнули підтримати індустрію комерційних супутників. Але дебют H3 був відкладений до 2023 року, а перший запуск закінчився невдачею. Восьмий запуск ракети у 2025 році також був невдалим. До сьогодні ракета не мала комерційного успіху і здійснює в середньому лише кілька запусків на рік. Індійська LVM3 запустилася ще менше разів — лише один-два рази на рік.
Серед усіх можливостей відреагувати на вихід Росії з західного ринку, піднялася лише одна компанія. Поки російські солдати марширували в Україну, SpaceX почала вдосконалювати багаторазовість першого ступеня ракети Falcon 9. У 2021 році компанія здійснила 31 запуск ракети Falcon. До 2023 року це число майже потроїлося до 91 ракети.
Поки головні конкуренти SpaceX боролися за виведення нових носіїв на ринок, ракета Falcon 9 літала і літала. Вона підтримувала всі потреби Західної півкулі в космічних запусках, виводячи на орбіту все — від престижних супутників Європи Galileo до астронавтів NASA і транспортних засобів Amazon LEO Джеффа Безоса.
Очікування Vulcan і New Glenn
Ракета Ariane 6 здійснила свій дебютний політ у липні 2024 року і має хорошу історію. Але з виробничою метою десять ракет на рік, вона не зробить значного внеску в глобальну потребу в потужностях для запусків.
Таким чином, залишалися лише дві великі ракети — Vulcan і New Glenn від Blue Origin — як ключові носії, що мали б принести конкуренцію SpaceX і допомогти полегшити зростаючий попит на потужності для запусків у середині 2020-х років.
Попит давно був очевидним. Ще до того, як ці дві ракети досягли стартового майданчика, їхні списки запусків були розписані. 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 компанії 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 польотів.
Через шість років після отримання контракту від Космічних сил, Vulcan здійснила лише два військові запуски. Vulcan стикалася з проблемами через тривалі труднощі з продуктивністю своїх твердопаливних прискорювачів, які постачає Northrop Grumman. Пентагон ставав дедалі більше розчарованим затримками і вже переніс кілька корисних навантажень, які раніше призначалися для Vulcan, на SpaceX Falcon 9.
New Glenn стартувала навіть пізніше за Vulcan, але здавалося, що вона досягає непоганої 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 тестування статичного вогню у Флориді. Ця пожежа знищила єдиний стартовий майданчик носія. Тому New Glenn не працюватиме щонайменше до кінця 2026 року, і, незважаючи на висловлені компанією оптимістичні заяви про швидке повернення до польотів, ймовірно, до перших місяців 2027 року.
Отже, майже через півдесятиліття 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 залишається режим очікування, поки Falcon 9 підтримує все.
А як щодо наступного покоління?
Vulcan і New Glenn — це ракети важкого класу, але крім них, у розробці перебуває нове покоління американських носіїв середнього класу.
Найменша з них — 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 сподіваються доставити льотну 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 13 метричних тонн на низьку навколоземну орбіту в багаторазовому варіанті та 15 тонн у одноразовому. Цільова дата запуску цієї ракети, яка колись була 2024 рік, кілька разів відкладалася. Згідно з останніми даними, компанія планує доставити Neutron на свій стартовий майданчик у Вірджинії до кінця цього року. Дебютний запуск у 2027 році виглядає ймовірним, але не гарантованим.
Після придбання Google-мільярдером Еріком Шмідтом, Relativity Space досягла стабільного прогресу з великою ракетою Terran R, яка призначена для багаторазової вантажопідйомності 23,5 метричних тонн і 33,5 тонни в одноразовому режимі. Враховуючи нещодавній прогрес з Terran R, дебютний запуск можливий протягом наступних 12 місяців, але оскільки це дуже велика ракета, можливі додаткові затримки.
Нарешті, Firefly і Northrop Grumman розробляють ракету Eclipse, яка матиме вантажопідйомність 16 метричних тонн. Про прогрес щодо цієї ракети відомо менше, і вона, найімовірніше, з’явиться пізніше за інші ракети в цьому списку.
Навіть якщо одна або кілька з цих ракет дебютують у 2027 році, жодна з вищезгаданих компаній не має значного досвіду роботи з проблемами зростання потужностей середнього класу. Знадобиться час, щоб масштабувати операції для виробництва більш ніж кількох запусків на рік. З цієї причини віце-президент з розвитку бізнесу Stoke Девон Папандрю вважає, що криза з запусками загостриться протягом наступних кількох років, перш ніж ситуація покращиться.
«Я думаю, справедливо сказати, що існує не просто невелика паніка щодо доступності запусків, — сказав Папандрю Ars. — Навіть якщо чотири нових учасники середнього класу досягнуть своїх цілей щодо успіху польотів та частоти, це насправді не матиме великого значення для попиту одразу. Я вже давно кажу, що, на мою думку, саме у 2028 році ця проблема стане дійсно гострою».
Отже, що станеться?
З наближенням кризи запусків в галузі почали з’являтися питання про те, 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. І американські військові мають вплив на SpaceX через програму National Security Space Launch.
Деякі з найсміливіших ідей передбачають примус SpaceX до продажу своєї інфраструктури Falcon 9 третій стороні — іншій космічній компанії, мільярдеру, зацікавленому в космосі, або комусь іншому. Інші припускали, що уряд США може втрутитися і націоналізувати SpaceX. Це можна було б зробити, якби Конгрес США ухвалив 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 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, а оскільки він є великим донором республіканців, він мав би значний політичний капітал для використання.
І чи має сенс вести війну проти SpaceX? Успіх компанії в космічних запусках та зв’язку на низькій навколоземній орбіті пропонує Сполученим Штатам найкращу зброю в цивільному та національному безпековому протистоянні з Китаєм, і законодавці, ймовірно, не захочуть підривати ці 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 галузі для підтримки польотів Falcon 9 повинні бути взаємно погоджені та вигідні для обох сторін», — сказав Скотт Пейс, директор Інституту космічної політики в Університеті Джорджа Вашингтона.
Пейс та інші експерти з політики зазначили, що уряд США міг би вже зараз вживати заходів для вирішення цих проблем, наприклад, збільшити кількість космопортів і бути більш поступливим до розширення на існуючих американських стартових об’єктах. Також можна було б укласти «угоди про технологічний захист» з такими країнами, як Японія, щоб дозволити американським ракетам комерційно стартувати звідти та з інших місць по всьому світу.
Але фундаментальні проблеми нікуди не зникають.
За останнє десятиліття багато людей в американській галузі космічних запусків робили надто оптимістичні прогнози, і досі лише SpaceX змогла швидко збільшити свою частоту. Попит перевищив пропозицію, і це, ймовірно, триватиме деякий час.
«Я думаю, що розвиток подій буде полягати в повільному та поступовому впровадженні нових носіїв та повільному, але, сподіваємося, стабільному нарощуванні польотів від існуючих операторів, — сказав Генрі. — І вже в 2030-х роках ми отримаємо певну подобу балансу. Але, на жаль, я не бачу, щоб це сталося швидко».
Ерік Бергер
Старший редактор з питань космосу
Ерік Бергер — старший редактор Ars Technica, який висвітлює все — від астрономії до приватних космічних польотів та політики NASA, а також автор двох книг: Liftoff про становлення SpaceX; і Reentry про розробку ракети Falcon 9 та Dragon. Сертифікований метеоролог, Ерік живе в Х’юстоні.
Джерело новини: arstechnica.com