2016 год для космонавтики

2016 год был для космической деятельности в мире динамичным: полным как больших свершений, грандиозных планов, так и обидных провалов и неудач, напоминающих, что космонавтика остаётся одной из самых сложных областей человеческой деятельности. Самые заметные события уходящего года и прогнозы на будущее - в колонке, написанной  для Sk.ru Алексеем Беляковым, вице-президентом «Сколково», руководителем кластера космических технологий и телекоммуникаций, и Иваном Косенковым, проектным менеджером этого кластера

---

В России и в мире продолжается активная дискуссия о роли космонавтики, её целях, степени вовлечённости государства в космическую деятельность, частной космонавтике. Для последней - как наиболее динамичной в своём развитии - всё более остро встают вопросы поиска новых рынков, бизнес-моделей, формата взаимодействия с государством.

Возникают и закрываются новые компании, частные игроки из подрядчиков государств превращаются в самостоятельные субъекты, чьи программы могут идти вразрез с космическими программами государств и демонстрируют впечатляющие успехи, такие как ряд успешных посадок первой ступени компанией SpaceX.

Представляется, что перед государствами в сложившихся обстоятельствах стоит вызов обеспечения эффективного стимулирования частного космического сектора мерами регуляторного характера наряду с ведением государственных космических программ в соответствии со сложившимися для каждой конкретной космической державы институциональными предпосылками.

  

Государственные космические программы – политическая тектоника на плато стабильности

Государственные программы космической деятельности в ближайшие годы останутся относительно неизменными. Если говорить о космической программе США, то определённое влияние на неё окажет избрание президентом Дональда Трампа – помимо того, что традиционно в годы выборов цикл бюджетирования NASA несколько затягивается, ожидается, что часть ресурсов, выделенных сейчас на климатологические программы наблюдения за Землёй, будут перенаправлены на исследование и освоение глубокого космоса. К тому же может быть пересмотрено стратегическое решение лететь на Марс, минуя Луну. 

Также интересно взглянуть на влияние Brexit’а на осуществление космических программ Европы. Несмотря на то, что Британия более не будет являться членом Евросоюза, Королевство останется страной-членом Европейского космического агентства (ЕКА), являющегося отдельной международной организацией со своими принципами и правилами, членство в котором не было предметом референдума. Тем не менее, у Евросоюза существуют собственные космические программы, по которым ЕКА является исполнителем, а не инициатором, а именно Galileo (навигационная система) и Copernicus (дистанционное зондирование Земли), и вопрос формата участия Великобритании в них остаётся открытым.

В общем, в том, что касается государственных программ на ближайшие годы, нет ничего необычного. Космические державы осуществляют программы, нацеленные на исследование и использование космоса – как правило, это программы ДЗЗ и телекоммуникаций в гражданских и военных целях, а также космическая наука. Впрочем, телеком-программы могут часто осуществляться коммерческими компаниями-операторами и не быть сопряжёнными с развитием космического потенциала государства: подрядчик строит и запускает спутник, не осуществляя трансфера технологий.

Также приоритетом для государств, имеющих возможность создания средств выведения (которых меньше десятка), является обеспечение гарантированного доступа в космос.

Ещё меньшее количество стран замахивается на создание собственной навигационной системы. В настоящее время существует 6 спутниковых навигационных систем: 4 глобальные и 2 региональные. Среди них три глобальные, GPS, ГЛОНАСС и региональная IRNSS, полностью функционируют, другие две глобальные – Beidou (Китай) и Galileo (ЕС), а также региональная QZSS (Япония) функционируют частично.

Среди научных программ 2016 года можно отметить прибытие зонда Juno к Юпитеру – аппарат испытывает трудности с переходом на целевую орбиту, но продолжает собирать научные данные. Другим событием стал выход на марсианскую орбиту российско-европейской миссии ExoMars. К сожалению, спускаемый аппарат Schiaparelli разбился о поверхность планеты, но орбитальный модуль, в составе которого находятся российские приборы АЦС (спектрометрический комплекс, нацеленный на исследование атмосферы и климата Марса, поиск малых составляющих атмосферы, в том числе метана) и ФРЕНД (картографирование наличия воды на и под поверхностью Марса) работает нормально. Продолжает работу и российский проект «Радиоастрон»: запущенный в 2011 г. космический радиотелескоп «Спектр-Р» вносит большой вклад в развитие астрономии, исследования ведутся в широкой международной кооперации.

Что касается государственных пилотируемых программ, то перед странами-участниками МКС по-прежнему стоит вопрос жизни после МКС. Станция будет существовать до 2024 года (хотя уже начато обсуждение продления до 2028 г.), но что будет после – понимания нет. США пока что декларируют «гибкий путь» продвижения к марсианской экспедиции, при этом все больше сторонников завоевывает мнение, что без лунной или окололунной инфраструктуры на этом пути не обойтись. Много вопросов к планируемой миссии по высадке на астероид, планируемой в 20е годы – критики указывают на несфокусированность миссии и неготовность ключевой инфраструктуры. Провозглашённая ЕКА концепция «лунной деревни» оказывается скорее приглашением к сотрудничеству вообще, некой концепцией, нежели реальной лунной программой.

На фоне этого российские планы отстыковать новые модули от российского сегмента и сделать собственную станцию имеют смысл, поскольку к моменту завершения программы, судя по всему, их ресурс далеко не будет исчерпан. Для России ключевым является доведение до готовности нового пилотируемого космического корабля, создание носителя под него и постройка пусковой площадки под пилотируемые пуски на Восточном, с которого в этом году был выполнен первый тестовый запуск. По-прежнему остро стоит вопрос контроля качества – потеря второго «Прогресса» за два года существенно повышает риск срыва выполнения Россией международных обязательств по МКС.

Количество государств, обладающих космическими амбициями, растёт за счёт стран Азии, Африки и Южной Америки. Как правило, начальной фазой национальной космической программы является заказ и эксплуатация собственного спутника связи или частично самостоятельная разработка малого спутника для ДЗЗ, под которую привлекается человеческий и технологический ресурс из развитых космических держав, подразумевающий трансфер технологий. Соответствующий рыночный продукт был в свое время успешно отработан и предлагается на рынке компанией SSTL, ныне действующей в составе Airbus Corp. Другого рода проекты, такие как создание ракет-носителей, требуют намного более развитого технологического потенциала и сопряжены с вопросами контроля за экспортом товаров двойного назначения и вооружения. 

Перспективы рынков геопространственной информации

Для спутниковых стартапов такой рынок – создания космических компетенций и пилотных группировок для развивающихся стран с последующим трансфером технологий - также может являться одной из точек роста, наряду с попытками создания вертикально интегрированной компании, зарабатывающей деньги на предоставлении коммерческих услуг с высокой добавочной стоимостью.

В целом для стартапов, работающих в upstream, ориентированных на создание и развертывание космических аппаратов и группировок, 2017-2018 годы станут моментом истины. В 2016 году продолжились пуски спутников Flock Planet (ранее Planet Labs), были выведены на орбиту 5 спутников принадлежащей входящей в состав Google компании Terra Bella (ранее SkyBox Imaging), начато развёртывание группировки Spire – можно сказать, что инфраструктура, позволяющая оказание прорывных сервисов по дистанционному зондированию Земли, уже на месте. И в ближайшие годы мы сможем увидеть, удалось ли космическим стартапам «расшить» геоинформационную отрасль – сделать доступными и желаемыми конечным пользователем сервисов, связанных с предоставлением геопространственных данных, а также аналитики на их основе. Стартапы обещают революцию в использовании космической информации, основанной на обработке «больших данных» из космоса, но вопрос востребованности таких сервисов и устойчивости бизнес-модели, выбранной космическими стартапами, пока открыт. Что из этого получится – вопрос пары ближайших лет. Вполне вероятно, что основными потребителями этих сервисов, как и для традиционных операторов ДЗЗ – DigitalGlobe и Airbus, останутся органы публичной власти, что для апологетов частной космонавтики будет выглядеть достаточно иронично.

Среди сколковских компаний, работающих в данном направлении, можно выделить Astro Digital – стартап разрабатывает онлайн-платформу, предоставляющий пользователям доступ к геопространственным данным и аналитике. В перспективе планируется постройка собственной орбитальной группировки из 30 спутников. Сейчас компания утверждает, что обладает портфелем заказов на более чем $20 млн.

Другими российскими компаниями, создающими космические средства для съёмки Земли из космоса, являются сколковские же «Даурия Аэроспейс» и «Спутникс». Первая в 2017 году должна запустить два аппарата МКА-Н, заказанные Роскосмосом попутным запуском со спутником «Канопус», а также продолжает работать над аппаратами «Аурига» для съёмки Земли с решением до 2,5 м. на пиксель. «Спутникс» же собирается к 2018 году запустить малый спутник - технологический демонстратор, являющийся следующей итерацией их платформы «Таблетсат-Аврора». 

Мегагруппировки и динамика венчурного инвестирования

В 2016 году динамика венчурного инвестирования в космические стартапы лишний раз подтвердила волатильность объёма инвестиций. После рекордного 2015 года, когда благодаря мегараундам SpaceX и OneWeb объём инвестиций в космические стартапы превысил $2,314 млрд, 2016 год с объёмом чуть выше $300 млн. выглядит обескураживающе. Даже объявленный в предпоследнюю неделю 2016 года новый раунд инвестирования OneWeb в $1,2 Млрд не способен исправить положение.

 

Из подобной динамики можно сделать вывод о невозможности достоверного прогнозирования объёма венчурных инвестиций в отрасль, основанного на сколько-либо объективных индикаторах. Да, в целом количество и объём сделок выросло, но за основной объём сделок отвечают лишь несколько игроков, которых можно пересчитать по пальцам. Насколько вероятно появление новых космических «единорогов» - большой вопрос: порог входа в отрасль остаётся высоким для любой компании, вписывающей в бизнес-план разработку техники. В итоге пока можно прогнозировать, что в ближайшие годы венчурные инвестиции в отрасль будут привлекаться всё теми же компаниями – Blue Origin, Planet, OneWeb, SpaceX. Последние две вынашивают планы построения телекоммуникационных мегагруппировок для предоставления высокоскоростного интернет-доступа. OneWeb говорит о 900 спутниках, которые к 2020 будут предоставлять глобальное покрытие. Планы SpaceX впечатляют ещё более – заявка, поданная в Федеральную комиссию по связи, предусматривает запуск 4425 спутников на орбиту высотой от 1100 до 1300 км.

В гонку за глобальный широкополосный доступ вступают и такие игроки как Boeing, и небольшие стартапы. При этом, однозначного понимания величины спроса на услуги таких группировок нет. Стоит начать с того, что клиентская база для спутниковых телекоммуникаций сужается – везде, где есть платёжеспособный спрос, приходит наземное решение – сотовые сети и оптоволокно. Да, аналитики указывают на отсутствие регулярного доступа в Интернет у более, чем 4,2 Млрд населения планеты, однако насколько такой спрос платёжеспособен? Недавно появившаяся технология «спутников высокой пропускной способности» на геостационарной орбите (HTS – high-throughput satellite) уже привела к значительному падению стоимости передачи данных через спутник и соответствующему падению выручки операторов. В ближайшие годы HTS породит избыток спутниковых ёмкостей и от того, насколько рынок сможет заполнить новые мощности контентом и расширить клиентскую базу, будет зависеть дальнейшее развитие спутниковых телекоммуникаций. С точки зрения траффика есть потенциал роста предоставления услуг высокоскоростного интернет-доступа для подвижных объектов – кораблей, самолётов, поездов и автомобилей. Здесь очевидно существует потребность в увеличении пропускной способности существующих каналов. С точки зрения расширения клиентской базы – от используемых бизнес-моделей и возможности достигнуть неохваченных потребителей. Именно поэтому, например, OneWeb развивает партнёрство с Coca-Cola, которая имеет сеть дистрибуции в целевых для спутникового интернет-провайдера регионах. Насколько существующие и новые игроки смогут изменить рынок спутниковых телекоммуникаций, мы увидим до 2020 года.

Другим вопросом, связанным с развертыванием мегагруппировок, является засорение космического пространства. Стоит отметить, что в настоящее время на орбите находится всего около полутора тысяч функционирующих космических аппаратов. Таким образом, в случае реализации проектов SpaceX и OneWeb, численность искусственных спутников Земли возрастёт в несколько раз.

При этом при запуске таких группировок вновь возникает вопрос предотвращения столкновений в космическом пространстве – сравнительно низкая продолжительность жизни космических аппаратов в мегагруппировках, порядка 5 лет, ведёт к необходимости постоянного дозапуска космических аппаратов на смену выбывшим. В итоге, орбиты для этих группировок будут буквально переполнены функционирующими и вышедшими из строя аппаратами.

Существующая система регулирования космической деятельности пока не приспособлена к этим вызовам – Международный союз электросвязи распределяет только места на геостационарной орбите, но вопрос выделения отдельных областей космического пространства под коммерческие группировки стремительно становится одним из самых актуальных для глобальной системы управления космической деятельностью. Исходя из этого, логично предположить, что на уровне МСЭ будет активно обсуждаться вопрос дополнительного регулирования, и вполне возможно, в конце концов будут выпущены новые правила, касающиеся выделения участков низкой и средней орбит под нужды связных группировок. Это станет крупным изменением правовой системы космической деятельности, потребует, видимо, де-факто консенсуса ведущих космических (и некосмических) держав, а исходя из нынешнего состояния международных отношений, вряд ли станет делом легким и быстрым.

 

Будущая космическая инфраструктура

В случае, если проекты крупных группировок будут осуществлены, с новой силой встанет вопрос орбитального обслуживания и удаления космического мусора. В связи с этим, в следующие несколько лет имеет смысл присмотреться к судьбе проекта Restore-L, осуществляемого по схеме государственно-частного партнёрства с NASA компанией Space Systems Loral, недавно купленных канадской компанией MDA, имеющей значительный опыт в разработке космической робототехники. Так, основной канадский вклад в программу МКС – манипулятор Canadarm и Dextre - изготовлены именно этой компанией. Таким образом, логично, что мировой лидер в космической робототехнике займётся исследованиями по орбитальному обслуживанию, дозаправке, в том числе объектов, специально для этого не приспособленных, и уборке мусора, которые входят в рамки программы.

На наш взгляд, развитие технологий орбитального обслуживания – одна из составляющих задачи создания орбитальной инфраструктуры нового поколения, отличающейся большей автономией и гибкостью. Другой ее аспект – создание космических средств, частично производимых в космосе, и частично - с использованием космических же ресурсов. И здесь, что интересно, в 2016 году также наблюдались новые подвижки – стоит отметить контракт подразделения компании Tethers Unlimited с той же Space Systems Loral по демонстрации производства в космосе таких компонентов телекоммуникационных аппаратов как антенны, фермы и другие крупногабаритные конструкции.

В России в этом направлении работают сколковские компании «СПУТНИКС» и «Анизопринт», создающие принтер для печати композитными материалами для создания на орбите космических аппаратов по запросу клиента. Для них в последующие годы критичным будет договориться с Роскосмосом о тестировании создаваемой инфраструктуры для аддитивного производства в космосе на российском сегменте МКС. Такой договорённости, к примеру, достигла компания из биомедицинского кластера Сколково – 3D Bioprinting Solutions, разрабатывающая технологию трёхмерной печати человеческих органов. Утверждается, что в условиях невесомости процесс выращивания органов будет протекать эффективнее.

Что касается использования космических ресурсов, то, несмотря на позитивные новости о создании в США и Люксембурге законодательства, регулирующего деятельность по их добыче, а также инвестировании Люксембургом 200 млн. Евро в развитие технологического потенциала в этом направлении, нужно отметить, что те же Planetary Resources – лидеры в этом направлении, сделали в этом году поворот в сторону более приземлённых планов – создания группировки дистанционного зондирования Земли. Логику руководства компании можно понять – венчурные инвесторы не собираются ждать 20 и более лет, пока добыча внеземных ископаемых станет хоть сколько-нибудь реальна.

В конечном итоге, все планы по созданию орбитальной инфраструктуры упираются в снижение стоимости запусков, и эта проблема, несмотря на первые успехи Маска и Безоса по возвращению использованных ракетных ступеней, остаётся далёкой от разрешения. Исходя из заявлений президента SpaceX Гвин Шотвелл, стоимость запуска на повторно используемой ступени РН Falcon 9 будет пока лишь на 10% меньше, чем на новой с увеличением в перспективе до 30%, что в принципе является интересным ценовым предложением, но отнюдь не воплощением обещаний Илона Маска об уменьшении стоимости доставки грузов на орбиту на порядки или даже в разы. При этом проекты создания Falcon Heavy и пилотируемой версии корабля Dragon идут с большими задержками, отягчённые последствиями сентябрьского взрыва ракеты на пусковой площадке. Разрушение пусковой площадки во Флориде повлекло за собой невозможность запусков на геостационарную орбиту (а это самый «хлебный» сегмент рынка пусковых услуг), в результате чего SpaceX не выполнили программу запуска на 2016 год, что в случае дальнейших задержек или проблем может привести к уходу клиентов к ILS («Протон») или Arianespace (Ariane 5 и «Союз»). 

С другой стороны, запуски Falcon 9 явились одной из причин, по которой Россия оказалась на третьей строчке рейтинга по количеству космических пусков в 2016 году, пропустив вперёд США и Китай – по статистике запусков именно Falcon 9 было запущено в США больше всего.

2016 год поистине можно назвать годом обещаний – здесь и титанические планы Маска по покорению Марса, и объявленный New Glenn от Blue Origin Джеффри Безоса. О первом мы уже писали ранее, а второй, словно цитируя Циолковского, объявляет своей целью построение самодостаточных колоний в космическом пространстве – вне «гравитационных колодцев планет». Результаты деятельности Blue Origin за 2016 год впечатляют – суборбитальные полёты с повторно используемой ступенью, прогресс в работе по метановому двигателю для новой ракеты Vulcan от ULA, призванной заменить энергомашевские РД-180. При этом стоит отметить, что свою деятельность Blue Origin ведёт без государственного финансирования – Безос, второй по богатству человек на планете, может вести космическую программу и на свои карманные деньги. Насколько переход от суборбитальных к орбитальным полётам будет успешен, мы увидим в следующие три года.

Будущее других проектов в сфере суборбитального туризма выглядит пока менее оптимистично. В мае появилась информация о заморозке проекта суборбитального ракетоплана Lynx от XCOR – одного из претендентов на лидерство. Проект Virgin Galactic только к концу года вышел на стадию испытаний второго суборбитального челнока – первый разрушился в 2014 году и унёс жизнь тестового пилота. Стало также известно о банкротстве компании S3, CEO и основателя которой избили и подожгли в швейцарском лесу в августе.

В России единственным проектом такого рода является проект резидента Сколково – компании «Космокурс». В 2016 году компания приступила к разработке аванпроекта многоразового суборбитального космического комплекса для туристических полётов в космос и проводит расширение штата, что говорит о наличии у компании инвестора, заинтересованного в доведении проекта до операционной стадии.

Другой категорией интересных ракетных проектов является создание средств выведения лёгкого и сверхлёгкого класса для запуска многочисленных малых спутников. Операторы последних сталкиваются с проблемами, связанными с ограничениями, присущими схеме применяемых на сегодняшний день попутных запусков – как по конструкции космических аппаратов, так и по орбитам и срокам запуска. Здесь всё хорошо идёт для компании Rocket Lab, которые недавно закончили наземное тестирование первой ступени ракеты Electron, изготовленной с широким применением композитных материалов и аддитивного производства. С другой стороны, у компании Firefly с проектом Alpha обнаружились сложности с инвестициями и интеллектуальной собственностью. Что касается российских компаний, то сколковский «Лин Индастриал» потерял первый изготовленный двигатель в декабрьском взрыве. Перспективы компании после этого инцидента пока остаются неясными.

Итоги

В итоге, 2016 год задаёт нам огромное количество вопросов о том, что будет происходить с космонавтикой в ближайшие годы. С одной стороны, мы видим растущую активность частных игроков, провозглашающих всё более амбициозные проекты, видим попытки стартапов «разорвать» существующие рынки и продукты, сопровождающиеся, впрочем, регулярными «катастрофическими потерями целостности» самих стартапов. С другой – планы государств и финансирование космических программ остаются неизменными и всё так же подверженными влиянию внешних обстоятельств, будь то выборы или экономический кризис. 

В России будущее космической программы предопределяется успехом трансмутации Роскосмоса в Госкорпорацию, ход которой, к сожалению, недоступен внешнему любопытному взгляду и о которой будут судить по ходу строительства «Восточного», работе МКС и количеству катастрофических происшествий в ходе запусков ракет. В работе Роскосмоса явно намечаются позитивные тенденции большей ориентированности на коммерческий рынок, такие как контракт со «СКАНЭКС» на поставку данных со спутников «Ресурс-П» и «Канопус-В», а также курс на большую открытость в освещении деятельности. Тем не менее вопросы институционального строительства, совмещения функций промышленности и органа исполнительной власти требуют своего разрешения уже в самое ближайшее время.

Для космической деятельности вне контура госкорпорации в России такие институты развития, как Сколково, и такие программы, как НТИ, продолжат играть решающую роль, как платформа для роста экосистемы частных космических компаний и как стейкхолдеры, лоббирующие интересы стартапов. Впрочем, про институциональный ландшафт космической отрасли можно с уверенностью сказать лишь то, что он будет меняться. Во что выльются эти изменения, зависит, вероятно, от каждого из заинтересованных лиц в российской космонавтике.