Що буде, якщо ракети Falcon припинять польоти?
Західний ринок космічних запусків опиниться у великій скруті без Falcon 9. Джерело: SpaceX
Це має бути золота ера 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 доступними показниками, галузь космічних запусків переживає бум: ціни ніколи не були такими конкурентоспроможними, запуски — такими частими, а доступ до космосу — таким швидким.
Парадоксально, але водночас спостерігається зростаючий дефіцит доступних місць для запуску.
У рамках своєї роботи директор з досліджень Quilty Space Кейлеб Генрі постійно спілкується з операторами супутників. І він чує постійну та все гучнішу скаргу від компаній, які хочуть вивести свої об’єкти в космос.
«У нас галузь у паніці», — сказав Генрі.
Анекдоти трапляються постійно. Канадська супутникова компанія Telesat нещодавно отримала запити від інших компаній з питанням, чи не розглянуть вони можливість поділитися деякими з 11 запусків Falcon 9, які Telesat забронювала для своєї нової сузір’я. (Відповідь, звісно, була «ні»). Amazon LEO constellation була змушена уповільнити виробництво супутників, оскільки мало хто з десятків запусків, заброньованих півдесятиліття тому, готові. А під час звіту про прибутки минулого понеділка представники AST SpaceMobile заявили, що доступність запусків зараз є обмежувальним 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 десятиліття. Analysys Mason спрогнозував, що понад 37 000 супутників потрібно буде запустити між 2023 і 2033 роками. Власна фірма Генрі, Quilty Space, зафіксувала зміну в обговоренні: з питання, скільки компаній-запускачів може підтримати ринок США, на питання, хто зможе найшвидше виконати замовлення, щоб задовольнити зростаючі потреби супутників.
І якщо зараз справи погані, є причини вважати, що вони можуть стати ще гіршими протягом наступних двох-чотирьох років.
X означає місце
Численні фактори спричиняють цю кризу, але головною проблемою останнього часу є SpaceX.
Компанія, яка майже виключно відповідальна за різке збільшення доступності запусків у 2020-х роках, сигналізувала про намір якнайшвидше згорнути операції Falcon 9 на користь більшої ракети Starship. Дехто може побачити в цьому позитив через величезну вантажопідйомність Starship. Але зростає занепокоєння, що SpaceX значною мірою зосередиться на власних корисних навантаженнях — супутниках Starlink v3 та орбітальних дата-центрах — через їхній потенціал генерувати значно більші прибутки. Розгортавач супутників PEZ ракети Starship, оптимізований для Starlink, є показником пріоритетів компанії.
У фінансових документах зрозуміло, що SpaceX розглядає комерційні запуски як незначну цифру порівняно з доходами від власних супутників у космосі. Більшість доходу компанії (4,3 мільярда доларів США з 7,8 мільярда доларів США) за другий квартал 2026 року надійшла від Starlink, тоді як менше 12 відсотків було отримано від космічних послуг, частиною яких є комерційні запуски. Ця невідповідність, ймовірно, лише зростатиме.
SpaceX вже вийшла за межі «пікових» операцій Falcon 9. Компанія здійснила 165 запусків ракети минулого року, і цього року, ймовірно, виконає 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 році. Однак нещодавно комерційні клієнти-супутники 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 цього.
Незалежно від того, чи дотримаються цих термінів, для комерційних операторів супутників стало очевидним, що вони більше не можуть надійно планувати своє майбутнє навколо універсальної ракети Falcon 9, що створює величезну проблему 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 зіпсований за останні півдесятиліття.
Війна в Україні
24 лютого 2022 року Росія розпочала повномасштабне вторгнення в Україну. Це вивело російські ракети з поля зору західних країн, включаючи європейські. Найбільш негайно постраждала OneWeb, яка втратила деякі супутники, що вже знаходилися на стадії обробки запуску Союз, і врешті-решт була змушена звернутися до прямого конкурента, SpaceX та її ракети Falcon 9, щоб завершити своє сузір’я.
Втрата ракет Союз та Протон для західних комерційних цілей сталася одночасно з тим, як два інші провідні постачальники припиняли використання своїх старих ракет для запуску нових моделей. У Європі відбувався перехід від ракети Ariane 5 до Ariane 6. За океаном United Launch Alliance прагнула покласти край залежності від російських двигунів для ракети Atlas V, переходячи на нову ракету Vulcan.
Обидва проєкти спочатку планували завершити до 2020 року, але на момент вибуху війни жодна нова ракета ще не була близька до першого польоту. Фактично, це означало, що Arianespace та United Launch Alliance мали зменшену кількість старих ракет, які вже були повністю заброньовані.
Війна також надала можливість двом азійським країнам, пов’язаним із Заходом, Японії та Індії, активізуватися. Обидві країни, маючи ракету H3 в Японії та LVM3 в Індії, прагнули підтримати індустрію комерційних супутників. Але дебют H3 був перенесений на 2023 рік, а перший запуск закінчився невдачею. Восьмий запуск ракети у 2025 році також був невдалим. На сьогоднішній день ракета не стала комерційним успіхом і в середньому здійснює лише кілька запусків на рік. Індійська LVM3 запускалася ще рідше, лише раз чи двічі на рік.
Попри всі можливості для реакції на вихід Росії з західного ринку, лише одна компанія стала на ноги. Поки російські солдати марширували в Україну, SpaceX починала вдосконалювати повторне використання першого ступеня ракети Falcon 9. Компанія здійснила 31 політ Falcon у 2021 році. До 2023 року ця цифра майже потроїлася до 91 ракети.
Поки головні конкуренти SpaceX боролися за виведення нових ракет на ринок, ракета Falcon 9 літала і літала. Вона підтримувала потреби всього західного півкулі в космічних запусках, виводячи на орбіту все: від цінних супутників Galileo Європи 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 непоганий послужний список. Але при цільовому показнику виробництва десять ракет на рік, вона не зробить значного впливу на глобальну потребу в потужностях для запусків.
Таким чином, залишилися лише дві великі ракети — Vulcan та booster Blue Origin New Glenn — як ключові засоби для конкуренції з SpaceX та допомоги у задоволенні зростаючого попиту на потужності для запусків у середині 2020-х років.
Попит був очевидним вже давно. Ще до того, як ці дві ракети потрапили на стартовий майданчик, їхні списки запусків були повністю заповнені. 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.
Щоб ускладнити проблеми, жодна з цих 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 замовлення від Космічних сил, Vulcan здійснила лише дві військові місії. Vulcan стикалася з проблемами через постійні проблеми з ефективністю своїх твердопаливних прискорювачів, що надаються Northrop Grumman. Пентагон стає все більш розчарованим затримками і вже переніс кілька корисних навантажень, раніше призначених для Vulcan, на Falcon 9 від SpaceX.
New Glenn стартувала ще пізніше за Vulcan, але здавалося, досягає хорошої частоти польотів після успішного приземлення першого ступеня ракети під час другого польоту в листопаді 2025 року. На жаль, трагедія сталася у травні цього року, коли ракета вибухнула під час статичного тестування двигунів у Флориді. Ця пожежа знищила єдиний стартовий майданчик ракети. Таким чином, New Glenn не функціонує 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 мало змінився. Ariane 6 зробила внесок для Європи, але для решти комерційної індустрії космічних запусків зберігається режим очікування, поки Falcon 9 підтримує все.
А як щодо наступного покоління?
Vulcan і New Glenn — це важкі ракети-носії, але, крім них, розробляється нове покоління американських ракет середньої вантажопідйомності.
Найменша з них — ракета Nova від Stoke Space, яка призначена бути повністю багаторазовою з потужністю до 7 тонн на низьку навколоземну орбіту. Генеральний директор Stoke, Енді Лапса, обережно не називає публічно цільову дату. Однак під час недавнього відвідування заводу компанії в Кенті, штат Вашингтон, представники компанії повідомили Ars, що вони 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 виводити 13 метричних тонн на низьку навколоземну орбіту в багаторазовому режимі та 15 тонн у одноразовому. Цільова дата запуску цієї ракети, яка колись була 2024 рік, неодноразово відкладалася. 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 мати багаторазову вантажопідйомність 23,5 метричних тонн і 33,5 метричних тонн в одноразовому режимі. З огляду на недавній прогрес з Terran R, дебютний запуск можливий протягом наступних 12 місяців, але, оскільки це така велика ракета, можливі додаткові затримки.
Нарешті, Firefly та 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 ракети з цього списку.
Навіть якщо одна або кілька з цих ракет дебютують у 2027 році, жодна з вищезгаданих компаній не має значного досвіду з проблемами розвитку ракет середньої вантажопідйомності. Знадобиться час, щоб масштабувати операції для виробництва більше ніж кількох запусків на рік. З цієї причини віце-президент з розвитку бізнесу Stoke, Девон Папандрю, вважає, що криза запусків 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 нових учасники середньої вантажопідйомності досягнуть своїх цілей щодо успіху польотів та темпів, це насправді не матиме такого великого значення для попиту одразу. Я вже давно говорю, що, на мою думку, проблема стане дійсно гострою у 2028 році».
Отже, що станеться?
У зв’язку з наближенням кризи космічних запусків, почали циркулювати питання про те, 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. І військові США мають вплив на SpaceX через програму National Security Space Launch.
Деякі найсміливіші ідеї передбачають примушення SpaceX продати свою інфраструктуру Falcon 9 третій стороні — іншій космічній компанії, мільярдеру, зацікавленому в космосі, або комусь іншому. Інші пропонували, щоб уряд США втрутився та націоналізував SpaceX. Це можна було б зробити, якби Конгрес США ухвалив закон, який стверджує, що гарантований доступ до космосу є необхідним для національної оборони.
Однак є кілька серйозних проблем з цим підходом. Головна з них полягає в тому, що обладнання 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 захочуть працювати на нового роботодавця (або на уряд) і, швидше за все, перейдуть на інші позиції або залишаться в SpaceX і перейдуть до програми Starship.
Засновник SpaceX Ілон Маск також мав би величезний «бойовий фонд» 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 зі SpaceX? Успіх компанії в космічних запусках та комунікаціях на низькій навколоземній орбіті пропонує Сполученим Штатам найкращу зброю в цивільному та національному безпековому протистоянні з Китаєм, і законодавці, ймовірно, неохоче б перешкоджали цій діяльності. З цих причин експерти з космічної політики не очікують серйозного конфлікту між урядом і SpaceX щодо майбутнього ракети Falcon 9.
«Будь-які державні 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 в Університеті Джорджа Вашингтона.
Пейс та інші експерти з політики зазначили, що уряд США міг би вжити заходів для вирішення цих проблем, таких як збільшення кількості космопортів і більш сприятливе ставлення до розширення існуючих об’єктів для запуску в США. Також могли б бути докладені зусилля для підписання «угод про технологічні гарантії» з такими країнами, як Японія, щоб дозволити американським ракетам комерційно запускатися звідти та з інших місць світу.
Але фундаментальні проблеми нікуди не зникнуть.
За останнє десятиліття багато людей в американській галузі космічних запусків робили надто оптимістичні прогнози, і досі лише SpaceX змогла швидко збільшити свою продуктивність. Попит перевищив пропозицію, і це, ймовірно, триватиме ще деякий час.
«Я думаю, що ситуація розгортатиметься так: ми матимемо повільне та поступове введення нових ракет та повільне й, сподіваюся, стабільне нарощування ракет від існуючих гравців, — сказав Генрі. — І ближче до 2030-х років ми отримаємо певну подобу балансу. Але, на жаль, я не бачу, щоб це сталося швидко».
Ерік Бергер
Старший редактор з космічних питань
Ерік Бергер — старший редактор з космічних питань у Ars Technica, який охоплює все: від астрономії до приватних космічних польотів та політики NASA, а також автор двох книг: Liftoff, про зростання SpaceX; і Reentry, про розробку ракети Falcon 9 і Dragon. Ерік, сертифікований метеоролог, живе в Х’юстоні.
Інформація підготовлена на основі матеріалів: arstechnica.com