SpaceX: какие 10 лет коммерческих космических путешествий предсказывают будущее

Во многих отраслях десятилетия едва ли достаточно, чтобы вызвать кардинальные изменения, если не произойдет что-то разрушительное - новая технология, бизнес-модель или дизайн сервиса. Космическая индустрия в последнее время наслаждается всеми тремя.

Но 10 лет назад ни одно из этих нововведений не было гарантировано. Фактически, 28 сентября 2008 года целая компания наблюдала и надеялась, что их флагманский продукт попытается окончательно запустить его после трех сбоев. С наличными, заканчивающимися, это был последний выстрел. Более 21 000 килограммов керосина и жидкого кислорода воспламенились и запустили две ступени бустера со стартовой площадки.

Смотрите также: SpaceX отправит роботов на Луну для Ispace в 2020 году

Когда эта ракета Falcon 1 успешно вышла на орбиту, и компания заключила последующий контракт с НАСА, SpaceX пережил свой «стартовый провал». Этот рубеж - первая частная ракета на жидком топливе, вышедшая на орбиту, - зажгла новую космическую отрасль, которая меняет наш мир, на этой планете и за ее пределами. Что произошло за прошедшие годы, и что значит идти вперед?

В то время как ученые заняты разработкой новых технологий, которые решают бесчисленные технические проблемы космоса, есть еще один сегмент исследователей, включая меня, который изучает бизнес-аспекты и вопросы эксплуатации, стоящие перед этой новой отраслью. В недавней статье мы с моим коллегой Кристофером Тангом исследуем вопросы, на которые фирмы должны ответить, чтобы создать устойчивую космическую отрасль и дать людям возможность создавать внеземные базы, добывать астероиды и расширять космические путешествия - и все в то время, когда правительства играют все более и более меньшая роль в финансировании космических предприятий. Мы полагаем, что эти бизнес-решения могут держать менее гламурный ключ к открытию галактики.

Новая глобальная космическая индустрия

Когда Советский Союз запустил свою программу «Спутник», выведя спутник на орбиту в 1957 году, они начали гонку в космос, вызванную международной конкуренцией и опасениями холодной войны. Советский Союз и Соединенные Штаты играли главные роли, связывая воедино серию «первых» для записей. Первая глава космической гонки завершилась исторической посадкой на Луну Аполлона-11 Нила Армстронга и Базза Олдрина, которая потребовала огромных государственных инвестиций, порядка 25,4 миллиардов долларов США, или почти 200 миллиардов долларов в сегодняшних долларах.

Конкуренция характеризовала эту раннюю часть космической истории. В конечном итоге это переросло в сотрудничество, и Международная космическая станция стала ярким примером того, как правительства работают над достижением общих целей. Теперь мы вступили в новую фазу - открытость - с частными, коммерческими компаниями, ведущими путь.

Индустрия запуска космических аппаратов и спутников становится все более коммерциализированной, отчасти из-за сокращения государственных бюджетов. Согласно отчету инвестиционной компании Space Angels, рекордные 120 венчурных компаний инвестировали в частные предприятия в прошлом году более 3,9 миллиардов долларов. Космическая отрасль также становится глобальной, в ней больше не доминируют соперники времен холодной войны, Соединенные Штаты и СССР.

В 2018 году до настоящего времени было произведено 72 орбитальных запуска, в среднем два в неделю, со стартовых площадок в Китае, России, Индии, Японии, Французской Гвинее, Новой Зеландии и США.

Наблюдавшийся за последнее десятилетие всплеск орбитальных запусков реальных ракет, а также запусков космических аппаратов, который включает спутники и зонды, запускаемые из космоса, совпадает с этой открытостью.

Больше правительств, фирм и даже любителей участвуют в различных запусках космических аппаратов, чем когда-либо прежде. Инновации процветают благодаря участию большего числа организаций. Как отмечает Роберсон в Digital Trends: «Частный, коммерческий космический полет. Даже исследование Луны, добыча полезных ископаемых и колонизация - все это внезапно оказывается на столе, делая гонку за космос сегодня более важной, чем она ощущалась в течение многих лет ».

Можно увидеть эту жизнеспособность ясно в новостях. 21 сентября Япония объявила, что два ее беспилотных ровера, получившие название Minerva-II-1, приземлились на небольшом отдаленном астероиде. В перспективе масштаб этой посадки аналогичен поражению 6-сантиметровой цели на расстоянии 20 000 километров. А в начале этого года люди по всему миру с восхищением наблюдали за успешной запуском ракеты SpaceX Falcon Heavy и, что более впечатляюще, вернули два своих ускорителя на посадочную площадку в синхронизированном балете эпических масштабов.

Проблемы и возможности

На фоне роста капитала, фирм и знаний как исследователи, так и практики должны выяснить, как организации должны управлять своей повседневной деятельностью, организовывать свою цепочку поставок и развивать устойчивые операции в космосе. Это усложняется из-за препятствий в космическом пространстве: расстояния, гравитации, неблагоприятных условий и дефицита информации.

Одна из величайших задач заключается в том, чтобы на самом деле получить то, что люди хотят в космосе, в космосе. Производство всего на Земле, а затем запуск его с помощью ракет - это дорого и ограничительно. Компания под названием Made In Space использует другой подход, поддерживая производство аддитивных материалов на Международной космической станции и 3D-печать прямо в космосе. Инструменты, запасные части и медицинские приборы для экипажа могут быть созданы по требованию. Преимущества включают в себя большую гибкость и лучшее управление запасами на космической станции. Кроме того, некоторые продукты могут производиться лучше в космосе, чем на Земле, например, из чистого оптического волокна.

Как компании должны определять стоимость производства в космосе? Где следует наращивать потенциал и как его расширять? На приведенном ниже рисунке показано происхождение и назначение товаров между Землей и космосом и распределение товаров по секторам. Люди освоили нижний левый квадрант, сделанный на Земле - для использования на Земле. Двигаясь по часовой стрелке оттуда, каждый квадрант ставит новые задачи, для которых у нас все меньше и меньше опыта.

Сначала я заинтересовался этой конкретной проблемой, когда слушал, как эксперты по робототехнике обсуждают вопрос о строительстве колонии на Марсе (в нашем третьем квадранте). Вы не можете строить структуры на Земле и легко отправлять их на Марс, поэтому вы должны производить их там. Но поместить людей-строителей в эту экстремальную среду не менее проблематично. По сути, может потребоваться совершенно новый способ производства с использованием роботов и автоматики в предварительном посланнике.

Ресурсы в космосе

Вы можете задаться вопросом, где можно получить материалы для производства в космосе, но на самом деле существует множество ресурсов: металлы для производства можно найти в астероидах, вода для ракетного топлива замерзает как лед на планетах и ​​лунах, а редкие элементы, такие как гелий, -. 3 энергии вложены в лунную кору. Если бы мы вернули этот конкретный изотоп обратно на Землю, мы могли бы устранить нашу зависимость от ископаемого топлива.

Как продемонстрировала недавняя посадка на астероид "Минерва-II-1", люди приобретают технические ноу-хау для поиска и навигации по этим материалам. Но добыча и транспорт - открытые вопросы.

Как эти случаи меняют экономику в космической отрасли? Уже сейчас такие компании, как Planetary Resources, Moon Express, Deep Space Industries и Asterank, организуют эти возможности. И ученые начинают обрисовывать, как ориентироваться в вопросах прав собственности, эксплуатации и партнерских отношений.

Угрозы из космоса

Фильм «Гравитация» открывается взрывом российского спутника, который запускает цепную реакцию разрушения из-за осколков, попавших в космический челнок, телескоп Хаббл и часть Международной космической станции. Последовательность, хотя и не вполне правдоподобная, как написано, является очень реальным явлением. Фактически, в 2013 году российский спутник распался, когда на него попали осколки китайского спутника, взорвавшегося в 2007 году. Известный как эффект Кесслера, опасность от 500 000 с лишним кусков космического мусора уже получила некоторое внимание в государственной политике круги. Как следует предотвратить, уменьшить или смягчить этот риск? Количественная оценка воздействия космической отрасли на окружающую среду и обеспечение устойчивых операций еще впереди.

Что дальше?

Это правда, что космос становится еще одним местом для ведения бизнеса. Есть компании, которые будут заниматься материально-техническим снабжением вашего космического модуля на борту ракеты; есть компании, которые доставят эти ракеты на Международную космическую станцию; и есть другие, которые могут сделать запасную часть, как только там.

Что будет дальше? В каком-то смысле, об этом можно догадаться, но все признаки указывают на то, что эта новая индустрия продвигается вперед. Новый прорыв может изменить скорость, но курс кажется установленным: исследовать дальше от дома, будь то Луна, астероиды или Марс. Трудно поверить, что 10 лет назад запуск SpaceX еще не был успешным. Сегодня активный частный сектор состоит из множества компаний, работающих над всем, от коммерческих космических кораблей и ракетных двигателей до космической добычи и производства продуктов питания. Следующим шагом является укрепление бизнес-практики и развитие отрасли.

Смотрите также: Этот бесстрашный 17-летний подросток - лучший выбор для Америки, чтобы добраться до Марса

Стоя в большом зале в университете Питтсбурга в рамках конференции по границам Белого дома, я вижу будущее. Обернутые вокруг моей головы современные очки виртуальной реальности. Я смотрю на поверхность Марса. Каждая деталь мгновенная и четкая. Это не просто видеоигра или бесцельное упражнение. Научное сообщество вкладывает ресурсы в такие усилия, потому что исследованию предшествует информация. И кто знает, может, через 10 лет кто-то будет стоять на настоящей поверхности Марса.

Эта статья была первоначально опубликована в «Разговоре» Джоэла Вутена. Прочитайте оригинальную статью здесь.