Що буде, якщо ракети Falcon перестануть літати?
Західний ринок космічних запусків зазнав би серйозних проблем без Falcon 9. Джерело: SpaceX
Це має бути золота доба космічних запусків.
За останні три роки з Землі було здійснено в середньому 270 орбітальних запусків ракет, що більш ніж утричі перевищує показники десятирічної давності. За всіма наявними показниками, індустрія космічних запусків на висоті: ціни ніколи не були такими конкурентними, запуски — такими частими, а доступ до космосу — таким швидким.
Парадоксально, але спостерігається зростаючий дефіцит доступних запускових послуг.
У межах своєї роботи директором з досліджень у Quilty Space Калеб Генрі постійно спілкується з операторами супутників. Він чує постійне й дедалі гучніше звернення від компаній, які хочуть вивести обладнання в космос.
«Ми спостерігаємо паніку в галузі», — сказав Генрі.
Анекдотів безліч. Канадська супутникова компанія Telesat нещодавно отримала запити від інших компаній з проханням розглянути можливість поділитися деякими з 11 запусків Falcon 9, заброньованих Telesat для своєї нової сузір’я. (Відповідь, звісно, була «ні»). Amazon LEO Constellation довелося скоротити виробництво супутників через те, що мало з десятків запусків, заброньованих п’ять років тому, готові. А під час звіту про прибутки минулого понеділка представники AST SpaceMobile заявили, що доступність запусків тепер є обмежувальним фактором для розгортання їхнього сузір’я.
Зі зростаючою кількістю сузір’їв, як великих, так і малих, спостерігається величезний і зростаючий попит. Commercial Space Federation прогнозує попит на тисячі супутникових запусків щорічно менш ніж за десятиліття. Analysys Mason прогнозує, що між 2023 і 2033 роками потрібно буде запустити понад 37 000 супутників. Власна компанія Генрі, Quilty Space, відзначила зміну дискусії з питання про те, скільки компаній-розробників ракет може підтримати американський ринок, на те, хто зможе виконати завдання найшвидше, щоб задовольнити зростаючі потреби в супутниках.
І якщо зараз ситуація погана, є причини вважати, що вона може погіршитися протягом наступних двох-чотирьох років.
X позначає місце
Безліч факторів спричиняють цей дефіцит, але головним занепокоєнням останнього часу є SpaceX.
Компанія, яка майже виключно відповідальна за різке збільшення доступності запусків у 2020-х роках, подала сигнал про намір якнайшвидше згорнути операції Falcon 9 на користь більшої ракети Starship. Дехто може розцінити це як позитив 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 більші прибутки. Розміщувач супутників PEZ ракети Starship, оптимізований для Starlink, є ознакою пріоритетів компанії.
У фінансових документах чітко видно, що SpaceX розглядає комерційні запуски як незначну статтю порівняно з доходами від власних супутників у космосі. Більшість доходів компанії (4,3 мільярда доларів з 7,8 мільярда доларів) у другому кварталі 2026 року надійшли від Starlink, тоді як менше 12 відсотків припало на космічні послуги, з яких комерційні запуски становлять лише частку. Ця невідповідність, ймовірно, тільки зростатиме.
SpaceX вже вийшла за межі «пікових» операцій Falcon 9. Минулого року компанія здійснила 165 запусків ракети, і, ймовірно, цього року їх буде приблизно на 20 менше. SpaceX вже вносить зміни в наземні системи, щоб відобразити це скорочення.
Президент компанії Гвінн Шотвелл раніше заявляла, що термін експлуатації 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 продовжить виконувати польоти ракети Falcon 9 для обмеженої кількості федерально законтрактованих місій після цього.
Незалежно від того, чи дотримаються цих термінів, комерційні супутникові оператори чітко усвідомили, що вони більше не можуть надійно планувати своє майбутнє, спираючись на робочу конячку — ракету 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 був би повністю розорений за останні п’ять років.
Війна в Україні
24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну. Це вилучило російські ракети з переліку доступних для західних країн, зокрема європейських. Найбільш негайно постраждала компанія OneWeb, яка втратила деякі супутники, що вже перебували на стадії обробки для запуску ракетою «Союз», і зрештою була змушена 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 тим, як два інші провідні постачальники припиняли використання своїх старих ракет для нових моделей. В Європі тривав перехід від ракети Ariane 5 до Ariane 6. Через океан United Launch Alliance прагнула позбутися залежності від російських двигунів для ракети Atlas V, переходячи на нову ракету Vulcan.
Обидва проєкти спочатку планувалося завершити до 2020 року, але до моменту спалаху війни жоден новий апарат ще не був близький до першого польоту. Фактично, це означало, що Arianespace та United Launch Alliance мали зменшувану кількість старих ракет, які вже були повністю зарезервовані.
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 комерційну супутникову галузь. Але дебют H3 був відкладений до 2023 року, а перший запуск завершився невдачею. Восьмий запуск цього апарату у 2025 році також виявився невдалим. На сьогодні цей апарат не мав комерційного успіху і здійснює в середньому лише кілька запусків на рік. Індійська LVM3 запускалася ще рідше, лише раз чи двічі на рік.
Серед усіх можливостей відреагувати на вихід Росії з західного ринку, лише одна компанія стала на захист. Коли російські солдати марширували в Україну, SpaceX почала вдосконалювати багаторазовість першого ступеня ракети Falcon 9. У 2021 році компанія здійснила 31 запуск Falcon. До 2023 року ця цифра майже потроїлася до 91 ракети.
Поки основні конкуренти SpaceX боролися за введення в експлуатацію нових апаратів, ракета Falcon 9 літала й літала. Вона підтримувала потреби в запуску всього західної півкулі, виводячи на орбіту все: від престижних супутників Європи Galileo 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 має хороший послужний список. Але з виробничою метою десять одиниць на рік, ракета не зробить суттєвого внеску в глобальну потребу в потужності запуску.
Таким чином, залишилися лише дві великі ракети — апарат Vulcan та ракета Blue Origin New Glenn — як ключові засоби для забезпечення конкуренції SpaceX та допомоги у задоволенні зростаючого попиту на потужності запуску в середині 2020-х років.
Попит був очевидним давно. Ще до того, як ці дві ракети опинилися на стартовому майданчику, їхні плани запусків були повністю 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 запусків New Glenn для програми Amazon, яка пізніше була перейменована на Amazon LEO. Обидві компанії мали більше місій, ніж могли виконати протягом деякого часу.
Щоб посилити 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 виграшу контракту від Космічних сил, Vulcan здійснив лише дві військові місії. Vulcan стикався з труднощами через постійні проблеми з ефективністю своїх твердопаливних прискорювачів, які постачає Northrop Grumman. Пентагон стає все більш розчарованим затримками і вже переніс кілька корисних навантажень, які раніше планувалися для Vulcan, на Falcon 9 від SpaceX.
New Glenn стартував навіть пізніше за Vulcan, але, здавалося, досягав хорошого темпу 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 статичного вогневого випробування у Флориді. Ця пожежа знищила єдиний стартовий майданчик апарату. Таким чином, New Glenn не працюватиме щонайменше до кінця 2026 року, і, незважаючи на заявлений компанією оптимізм щодо швидкого повернення до польотів, ймовірно, до перших місяців 2027 року.
Отже, майже через півдесятиліття після початку війни в Україні, західний ринок космічних запусків істотно не змінився. Ariane 6 зробила внесок для Європи, але для решти комерційної галузі космічних запусків залишається режим очікування, оскільки Falcon 9 підтримує все.
Що щодо наступного покоління?
Vulcan і New Glenn — це ракети важкого класу, але, крім 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 не називав публічно цільову дату. Однак під час нещодавнього відвідування заводу компанії в Кенті, Вашингтон, представники компанії повідомили Ars, що вони сподіваються доставити льотну версію першого ступеня на стартовий майданчик у Флориді для випробувань цієї осені. Запуск, за умови успіху, можливий протягом першої половини 2027 року.
Ракета Neutron від Rocket Lab може виводити 13 метричних тонн на низьку навколоземну орбіту в багаторазовому варіанті та 15 тонн у одноразовому. Цільовий запуск цього апарату, який колись був 2024 рік, кілька разів переносився. Згідно з останніми даними, компанія планує доставити Neutron на свій стартовий майданчик у Вірджинії до кінця цього року. Дебютний запуск у 2027 році здається можливим, але не гарантованим.
Після придбання Google-мільярдером Еріком Шмідтом, Relativity Space досягла стабільного прогресу з великою ракетою Terran R, яка призначена для багаторазового використання з вантажопідйомністю 23,5 метричних тонн і 33,5 метричних тонн у 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 у розробці цієї ракети відомо менше, і вона, найімовірніше, з’явиться пізніше за інші апарати з цього списку.
Навіть якщо одна або кілька з цих ракет дебютують у 2027 році, жодна з вищезгаданих компаній не має достатнього досвіду з проблемами розвитку ракет середнього класу. Знадобиться час, щоб масштабувати операції для здійснення більше ніж кількох запусків на рік. З цієї причини віце-президент зі стратегічного розвитку Stoke, Девон Папандрю, вважає, що криза доступності запускових послуг посилиться протягом наступних кількох років, перш ніж ситуація покращиться.
«Я думаю, справедливо сказати, що існує більше, ніж трохи паніки щодо доступності запусків», — сказав Папандрю Ars. «Навіть якщо чотири нові учасники ринку середнього класу досягнуть своїх цілей щодо успіху польотів і частоти, це насправді не матиме суттєвого впливу на попит одразу. Я давно говорю, що, на мою думку, саме 2028 рік стане роком, коли ця проблема стане справді гострою».
Тож що станеться?
З наближенням кризи запускових послуг у галузі почали виникати питання, чи може федеральний уряд втрутитися, щоб зберегти польоти ракет Falcon. Зрештою, NASA певною мірою фінансово підтримувало розробку Falcon 9 та її стартових майданчиків через програму Commercial Cargo. А військові США мають вплив на SpaceX через програму National Security Space Launch.
Деякі з найсміливіших ідей передбачають примусове продаж SpaceX своєї інфраструктури Falcon 9 третій стороні — іншій космічній компанії, мільярдеру, зацікавленому в космосі, або комусь іншому. Дехто припускав, що уряд США міг би втрутитися і націоналізувати SpaceX. Це можна було б зробити, якби Конгрес США ухвалив закон, який стверджує, що гарантований доступ до космосу є життєво важливим для національної оборони.
Однак з цим підходом пов’язано кілька серйозних проблем. Найголовніша з них полягає в тому, що обладнання 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 (чи уряд) і, швидше за все, перейшли б на інші посади або залишилися б у SpaceX і перейшли б до програми Starship.
Засновнику SpaceX Ілону Маску також довелося б мати величезний «бойовий фонд» для протидії будь-яким таким діям, а 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 запускових послуг і зв’язку на низькій навколоземній орбіті пропонує Сполученим Штатам найкращу зброю в цивільному та національному безпековому протистоянні з Китаєм, і законодавці, ймовірно, неохоче б перешкоджали цьому зусиллю. З цих причин експерти з космічної політики не очікують серйозного конфлікту між урядом і SpaceX щодо майбутнього ракети Falcon 9.
«Будь-які зусилля уряду в цій галузі для підтримки польотів Falcon 9 повинні бути взаємно узгодженими та вигідними для обох сторін», — сказав Скотт Пейс, директор Інституту космічної політики в Університеті Джорджа Вашингтона.
Пейс та інші експерти з питань політики зазначили, що уряд США міг би вже зараз вживати заходів для вирішення цих проблем, наприклад, збільшити кількість космопортів і бути більш гнучким щодо розширення існуючих американських стартових об’єктів. Також можна було б докласти зусиль для укладання «угод про технологічні гарантії» з такими країнами, як Японія, щоб дозволити американським ракетам комерційно запускатися звідти та з інших місць по всьому світу.
Але фундаментальні проблеми нікуди не зникнуть.
Протягом останнього десятиліття багато людей в американській галузі космічних запусків робили надто оптимістичні прогнози, і досі лише SpaceX змогла швидко збільшити свою частоту польотів. Попит перевищив пропозицію, і це, ймовірно, триватиме ще деякий час.
«Я думаю, що це буде повільне і поступове впровадження нових апаратів та повільне, сподіваємося, стабільне нарощування кількості ракет від існуючих гравців», — сказав Генрі. «І в 2030-х роках ми отримаємо певну подобу балансу. Але, на жаль, я не бачу, щоб це сталося швидко».
Ерік Бергер Старший редактор космічного напрямку
Ерік Бергер — старший редактор космічного напрямку в Ars Technica, що охоплює все: від астрономії до приватних космічних польотів та політики NASA. Автор двох книг: «Liftoff» про підйом SpaceX; та «Reentry» про розробку ракети Falcon 9 і корабля Dragon. Ерік, сертифікований метеоролог, живе в Х’юстоні.
За даними порталу: arstechnica.com