Павел Булат

заместитель руководителя рабочей группы Аэроспейснет НТИ

Все публикации эксперта

18.04.2020

Сверхлегкая ракета: ставка России на коммерческое освоение космоса

Только закончив дело,
можно узнать,
с чего его нужно было начать.

Блез Паскаль


В последнее время ведутся оживленные дискуссии о направлениях развития аэрокосмической отрасли в целом и «дорожной карты» «Аэроспейнет» в частности. Со 2 по 6 марта в МАИ прошла стратегическая сессия «Реализация дорожной карты "Аэроспейснет" в методологии Stage-Gate». На сессии был сформулирован новый проектный подход к реализации «дорожной карты» в форме комплексных интегрированных проектов (КИП). 

Одним из таких проектов является «Комплексная пусковая услуга», включающая разработку ракеты-носителя сверхлегкого класса (СЛРН), межорбитального буксира с электрореактивным двигателем, а также серийного производства легких спутников.  

По замыслу разработчиков проекта, с 2025 года должны будут предоставляться комплексные услуги по выводу на орбиту малых космических аппаратов (МКА) и проведения с их помощью дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), предоставления связи и космического интернета. Наиболее острые вопросы и критика звучат в адрес проекта СЛРН. 

Три таких вопроса в гротескной форме можно сформулировать так:
  1. В мире запущены сотни космических стартапов. На основании чего, вы, инженеры советского типа, динозавры, не окончившие курсы Университета 20.35, беретесь утверждать, что сможете выиграть у этих стартапов конкурентную борьбу?
  2. Предприятия Роскосмоса самодостаточны и могут разработать любую космическую систему. Зачем нужны какие-то частные инициативы, когда можно просто заказать работу Роскосмосу?
  3. Рынок полезных нагрузок для СЛРН очень узок и не окупит затрат на её создание. Роскосмос давно бы создал такую ракету, если бы она была нужна.
В каждой шутке есть только доля шутки, и на эти вопросы необходимо дать ответ. 

Текущее состояние рынка и негативный прогноз

Зачем летать в космос? Начнем с конца, с вопроса о рынке для сверхлёгких ракет. Космос и сегодня остается больше зоной романтики, а не бизнеса. Но нас интересует рынок. И нам необходимо доказать, что он у нас есть.

Большая космонавтика долгое время развивалась благодаря мечтателям, воспитанным на произведениях научной фантастики. А нынешние глобальные космические инициативы, как правило, продвигают «бешеные миллиардеры», в детстве мечтавшие о полетах на Марс и на другие планеты. С реальной же хозяйственной деятельностью в космосе пока не всё в порядке. Остается актуальным вопрос — зачем летать в космос?

Если говорить о коммерческой деятельности в космосе, то сегодня основной спрос на пусковые услуги формируют потребности в спутниках связи и ДЗЗ. Сейчас это достаточно тяжелые аппараты, выводимые на орбиту ракетами среднего и тяжелого класса.

Аппараты класса микро — CubSat. До недавнего времени в легком классе речь шла о выведении в космос только наноспутников класса CubSat. Это любительские и университетские аппараты, преимущественно образовательного назначения. По прогнозу, количество аппаратов класса нано- и микро-, выводимых на орбиту, довольно быстро растет и будет расти дальше (рисунок 1). Но специальных требований при их выведении на орбиту не выдвигается, поэтому выводят их в качестве попутной нагрузки в ходе кластерных запусков. При этом действует принцип «выводим на ту орбиту, на которую получится, тогда, когда получится». При попутном запуске стоимость выведения оказывается меньше, чем при использовании СЛРН. Таким образом, на рынок нано-спутников рассчитывать нельзя.
 
prognoz_nanosputniki.jpg

Рисунок 1. Прогноз 2018 года по количеству наноспутников на орбите

 
Рынок выведения МКА. В настоящее время имеется потребность в малых космических аппаратах с массой до 250 кг для следующих задач: 
- низкоорбитальные спутниковые группировки связи;
- научно-технические эксперименты на низкой орбите.  

Общая потребность в МКА оценивается в 1800-2500 шт. Ежегодные потребности в пусковых услугах формируются за счет необходимости замены вышедших из строя малых космических аппаратов на орбите. 
Соответствующий расчет приведен на рисунке 2. С учетом того, что некоторые из МКА могут выводиться на орбиту в ходе кластерных пусков большими ракетами, прогноз емкости рынка для российской СЛРН действительно выглядит неутешительным. 

ocenka_minim_potrebn.jpg

Рисунок 2. Оценка минимальных потребностей в пусках СЛРН сегодня, при цене $45 тыс./кг

Любопытно, что в решающем для дорожной карты «Аэроспейснет» 2025 году потребности в пусках СЛРН оцениваются даже в меньшем объеме, чем потребность в ракетах сверхтяжелого класса. Привет, «Енисей», аналитики Роскосмоса тебя не забудут.

«Во-о-о-о-т!!! — скажут критики. — Роскосмос просто не хочет заниматься всякой ерундой. Достойного рынка СЛРН нет и не будет. Баловство одно». Однако в приведенных выше прогнозах содержится методическая ошибка, т. к. они исходят из сегодняшнего состояния рынка.

kolichestvo_puskov.jpg

Рисунок 3. Потребности в пусках ракет-носителей разного класса при сохранении текущей стоимости выведения и структуры рынка пусковых услуг 


Прогнозы исходят из того, что космос по-прежнему будет в основном исследовательским: полеты на Луну, к Марсу, экспедиции за орбиту Юпитера. Прогнозы исходят из того, что спутники останутся примерно такими же, как сейчас, а нижний порог стоимости выведения на орбиту при помощи малых ракет уже достигнут. Это от $20 до $40 тыс. за кг. Сумма зависит от массы выводимого груза, класса ракеты, высоты орбиты, срочности и множества иных факторов. 

Но мир стремительно меняется.

Инновационный продукт формирует новый рынок, а не наоборот

Драйвер роста рынка пусковых услуг при помощи СЛРН. Основной задачей развития сегмента спутниковых систем связи и ДЗЗ является значительное удешевление комплектующих МКА за счет их унификации, а также уменьшение стоимости вывода МКА на орбиту. 

Главная надежда рынка пусковых услуг при помощи СЛРН — это низкоорбитальные группировки ДЗЗ. Такие аппараты в последние 10 лет стремительно уменьшаются в размерах и становятся легче. 

По оценкам ряда экспертов, тенденция снижения массы МКА для дистанционного зондирования Земли сохранится. Микро-миниатюризация электронных и электромеханических систем, совершенствование оптики и освоение новых материалов позволяют снижать массу спутников ДЗЗ при сохранении высоких технических характеристик. Уже в ближайшем будущем МКА класса микро обеспечат пространственное разрешение 2,5 м, а для специализированных спутников массой около 100 кг. оно достигнет 1 м. 

Коммерчески привлекательным сегментом в перспективе 10-15 лет будут космические аппараты ДЗЗ массой до 100 кг, максимум до 250 кг, позволяющие решать серьезные научные и прикладные задачи, имеющие срок службы от 1 до 5 лет. Их стоимость составит от нескольких сотен тысяч до нескольких млн долларов. 

Удешевление МКА за счет перехода на коммерческую компонентную базу может сопровождаться сокращенным сроком жизни спутниковых группировок в 2-3 раза, но при этом стоимость группировки уменьшается в 10-15 раз. Этот факт стимулирует появление большого числа проектов, прежде всего низкоорбитальных дешевых спутниковых группировок связи, которые в ближайшие 7-10 лет могут потеснить традиционные системы. Возрастает потребность и в запусках МКА «по требованию» (Launch on Demand), например, в течение суток после поступления запроса со стороны заказчика.

Реальные рыночные прогнозы сегодня строятся с учетом перечисленных выше трёх факторов. По данным отчёта Frost & Sullivan, объём рынка запусков малых спутников составит более $62 млрд к 2030 году. Объём мирового рынка к 2023-2025 гг. должен составить до 500 МКА в год. 

Сегодня быстрее всего растут рынки малых спутников массой от 100 до 300 кг. Более 3600 МКА массой до 500 кг будет запущено в 2017-2025 годы, что на 76% больше, чем за период 2006-2016 гг.

Анализ текущей рыночной ситуации приводит выводу о грузоподъемности СЛРН на уровне от 150 до 250 кг для вывода МКА на низкую околоземную орбиту и от 50 до 150 кг на солнечно-синхронную орбиту. 

Важным фактором является стоимость выведения спутника на орбиту. Для МКА прикладного назначения массой 50-100 кг стоимость выведения на орбиту составляет $2-3 млн. Эти цифры позволяют их владельцам ориентироваться на стоимость пуска того же порядка при сохранении удельной стоимости выведения при кластерном запуске. Соответственно, стоимость пуска в $3-5 млн обеспечивает приемлемую доходность производителям СЛРН, позволяющую развивать бизнес даже при умеренной частоте запусков (5-10 в год). Именно на эти цифры ориентируется компания RocketLab, которая первой вывела на рынок сверхлегкую ракету.

На иллюстрации ниже приведено сравнение рынка пусковых услуг СЛРН при цене выведения $23 и $45 тыс. за кг. Видно, что есть разница более чем в 2 раза. 

Сравнение рынка при текущей стоимости выведения и при прогнозной стоимости выведения в 2026 году

prognozMKA.jpg

Рисунок 4. Прогноз рынка выведения малых космических аппаратов при существующих расценках

prognoz_MKA.jpg

Рисунок 5. Прогноз рынка выведения малых космических аппаратов при снижении расценок



А при снижении цены запуска до уровня 10-15 тыс. долларов за кг ожидается взрывной рост рынка. Даже при консервативном подходе 10-15% глобального рынка составляет около 100 пусков в год, начиная с 2026 года.  

Проект «Сфера»

В России разработан глобальный проект «Сфера» по ДЗЗ, который должен обеспечить полное освещение ситуационной обстановки на всей территории страны. При благоприятном стечении обстоятельств данный проект может обеспечить СЛРН стартовыми заказами. Предполагаемый объём отечественного рынка к 2023–2025 гг. должен составить более 50 МКА ДЗЗ в год.
 
При взрывном росте спроса ожидается, что в России потребность в запусках МКА с массой до 250 кг через 5-7 лет может составить до 100 аппаратов в год. Обеспечение услуги дешёвого (менее 3 млн долларов) запуска МКА снимет барьеры перед коммерческими компаниями по освоению новых сегментов космического рынка с использованием орбитальных группировок МКА для решения задач ДЗЗ, связи и IoT. 

При таком снижении цены входа на рынок космической деятельности (12 тыс. долларов за 1 кг, исходя из расчёта запуска полезной нагрузки в 250 кг за 3 млн долларов) пусковые услуги станут доступными не только крупным, но и средним заказчикам из числа эксплуатантов исследовательских и специализированных МКА. Такие фирмы сегодня вынуждены годами ожидать возможности поучаствовать в кластерном запуске ракетой среднего класса. Следовательно, резонно рассчитывать на появление многочисленных иностранных заказчиков из развивающихся стран, особенно из азиатско-тихоокеанского региона.

В заключение

Таким образом, мы можем констатировать, что рынок у СЛРН есть. Он может быть большим. Но это при условии, что ракета и выводимые ею спутники будут отвечать весьма жестким и специфичным требованиям.

В следующих материалах я рассмотрю, что это за требования, и отвечу на каверзный вопрос о том, может ли Роскосмос их выполнить. А также представлю анализ способности российской науки и аэрокосмического сообщества создать продукт, который не только сможет захватить рынок пусковых услуг, но и удержать его в течение 15-20 лет.


#Аэроспейснет, #космос, #ракета, #спутники

Эксперты

Дмитрий Мазепин

председатель совета директоров АО «ОХК «УРАЛХИМ», заместитель председателя совета директоров ПАО «Уралкалий», член Бюро Правления РСПП, руководитель рабочей группы Фуднет НТИ

Александра Кулясова

руководитель направления «Ресурсные состояния» Университета 20.35, эмбодимент-коуч

Зоя Федотова

Руководитель проектов Департамента развития сообществ АНО «Платформа НТИ»

Владислав Широков

руководитель проекта «Центр развития сети "Точек Кипения"»

Сергей Гарбук

председатель Технического комитета 164 «Искусственный интеллект» на базе РВК

Олег Бахтияров

Лидер школы «Новые когнитивные инструменты», директор Института психонетических исследований и разработок

Виктор Кононов

генеральный директор «ЦентрПрограммСистем», координатор проекта АгроНТИ

Сергей Микушев

Руководитель Центра технологий распределённых реестров СПбГУ, проректор по научной работе Санкт-Петербургского государственного университета

Михаил Свердлов

контент-директор онлайн-школы английского языка Skyeng

Евгений Белянко

вице-президент НП «ГЛОНАСС» по технологиям, советник руководителя рабочей группы рынка НТИ Автонет

Евгений Куценко

директор Центра «Российская кластерная обсерватория» Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ

Дарья Гриц

директор по стратегии продукта для университетов и школ онлайн-школы Skyeng

Павел Гудков

заместитель генерального директора Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере

Кураторы «Точек кипения»

«Осенний навигатор» глазами сотрудников «Платформы НТИ» и Университета 20.35

Михаил Чистяков

Проректор по стратегическому развитию Ярославского государственного университета

Тарас Пустовой

технический директор Университета 20.35

Денис Коричин

Руководитель сообщества «Конструкторы сообществ практики»

Николай Косвинцев

общественный лидер «Точки кипения – Пермь», руководитель направления «Экосистема НТИ» Агентства инвестиционного развития Пермского края

Александр Ларьяновский

управляющий партнер онлайн-школы Skyeng

Иван Тетерин

программный директор университетской «Точки Кипения» в ТГПУ им. Л. Н. Толстого (Тула)

Николай Живаев

директор Центра трансфера технологий ЯрГУ им. П. Г. Демидова, программный директор университетской «Точки кипения» ЯрГУ

Лариса Малышева

программный директор «Точки кипения - Екатеринбург», директор МВА-Центра Уральского федерального университета

Виктор Достов

руководитель группы аналитики Центра технологий распределённых реестров СПбГУ, председатель Совета и д-р по исследованиям и разработкам Ассоциации участников рынка электронных денег и денежных переводов

Брехач Родион

управляющий парнер Группы инновационных образовательных компаний «Каменный город», лидер Клуба мышления в Перми

Раиса Малышева

Руководитель проектов, аналитик Проектного офиса НТИ «Российской венчурной компании»

Валентина Иванова

Д-р эконом. наук, профессор, ректор МГУТУ им. К. Г. Разумовского (ПКУ), председатель Всероссийского педагогического собрания

Мария Галямова

руководитель Инфраструктурного центра HealthNet

Дмитрий Шаменков

директор НОЦ «Информационные и социальные технологии в медицине» Первого МГМУ им. И. М. Сеченова, основатель «Школы открытого диалога», член Экспертной коллегии и ментор Фонда «Сколково»

Сергей Анисимов

директор по операциям компании «Национальный БиоСервис», вице-президент Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию

Юлия Кошурникова

программный директор «Точки кипения» в Иркутске

Евгений Пен

исполнительный директор Центра компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Технологии распределённых реестров» на базе СПбГУ

Игорь Чаусов

Ведущий эксперт Фонда «ЦСР Северо-Запад», эксперт рабочей группы EnergyNet НТИ

Марина Дегтярь

программный директор «Точки кипения» в Тюмени

Олег Гранстрем

директор по развитию бизнеса компании «Национальный БиоСервис», вице-президент Национальной ассоциации биобанков и специалистов по биобанкированию

Фёдор Слюсарчук

руководитель образовательного направления АНО «Университет НТИ 20.35»

Нурлан Киясов

директор центра новых образовательных технологий EdCrunch University НИТУ «МИСиС»

Анатолий Левенчук

преподаватель Школы системного мышления

Вера Адаева

руководитель центра цифрового развития Агентства стратегических инициатив

Константин Тетерин

Лидер проекта «Точка Кипения Белгород», генеральный директор «Корпорации "Развитие"» Белгородской области

Константин Горцевский

руководитель проекта департамента развития сети «Точек кипения»

Анна Рада

Директор департамента регионального развития Корпорации развития Тульской области

Андрей Комиссаров

директор сервиса диагностики и отбора Университета 20.35

Мария Колодина

контент-редактор Департамента продюсирования знаний АНО «Платформа НТИ»

Анатолий Семенов

ответственный исполнитель проекта по развитию сети Точек кипения на базе университетов АНО «Платформа НТИ», директор техноброкерского агентства «Деловой Альянс»

Алина Яшина

руководитель программы Департамента развития сообществ «Точек кипения»

Роман Усатов-Ширяев

генеральный директор группы компаний Robotikum

Александрина Клюс

руководитель Центра сетевых мероприятий АНО «Платформа НТИ»

Дмитрий Судаков

руководитель проекта «Атлас новых профессий»

Олег Мальсагов

руководитель проекта по развитию сети «Точек кипения» на базе университетов АНО «Платформа НТИ», член исполкома набсовета АНО «Университет 2035», руководитель Лаборатории по открытию «Точек кипения» на базе университетов в рамках интенсива «Остров 10-22»

Александр Пинский

генеральный директор АНО «Отраслевой центр МАРИНЕТ»

Василиса Пешкова

руководитель проектов АНО «Платформа НТИ»

Мария Долгих

руководитель международных проектов АНО «Платформа НТИ»

Николай Ютанов

руководитель исследовательской группы «Конструирование будущего», ведущий Школы прогностического мышления

Алексей Федосеев

президент Ассоциации участников технологических кружков

Сергей Салкуцан

программный директор «Точки кипения – Политех», заместитель руководителя дирекции Центра компетенций НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ Петра Великого

Даниил Мазуровский

лидер «Клуба мышления» в Екатеринбурге

Виталий Генаров

руководитель проектов Университета «20.35»

Кирилл Конев

руководитель отдела аналитики рынков и технологий Департамента архитектуры НТИ и аналитики АНО «Платформа НТИ»

Лиана Кобзева

программный директор «Точки кипения» в Томске

Любовь Кириенко

руководитель программ развития сети, департамент развития сети «Точек кипения» АНО «Платформа НТИ»

Юлия Гудач

директор по развитию сети АНО «Платформа НТИ»

Наталья Кульбятская

директор Департамента продюсирования знаний АНО «Платформа НТИ»

Ксения Андреева

директор по развитию сервисов АНО «Платформа НТИ»

Александр Крылатов

координатор «Клуба мышления» в Санкт-Петербурге

Василий Буров

программный директор «Клубов мышления»

Сергей Абдыкеров

руководитель Департамента архитектуры НТИ и аналитики АНО «Платформа НТИ»

Ольга Такшаитова

руководитель проекта Центра развития сети «Точек кипения» Департамента развития сообществ АНО «Платформа НТИ»

Михаил Самсонов

директор медицинского департамента «Р-Фарм», заместитель руководителя рынка HealthNet

Александр Шумский

президент Национальной палаты моды, лидер направления FashionNet

Александр Гурко

президент Федерального сетевого оператора в сфере навигационной деятельности Некоммерческого партнерства «Содействие развитию и использованию навигационных технологий» (НП «ГЛОНАСС»)

Олег Гринько

соруководитель рабочей группы EnergyNet НТИ, директор ООО «Т-Система»

Олег Подольский

координатор Центра компетенций по кадрам для цифровой экономики Национальной программы «Цифровая экономика РФ»

Валентин Макаров

лидер рынка SafeNet НТИ, президент компании «РУССОФТ»

Кирилл Игнатьев

председатель совета директоров группы «Русские инвестиции», футуролог, преподаватель Университета 20.35

Евгений Казанов

руководитель экспедиции «Эковолна»

Елена Брызгалина

завкафедрой философского факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, преподаватель Университета 20.35

Василий Третьяков

генеральный директор АНО "Университет 20.35"

Константин Кичинский

руководитель центра «Франшиза НТИ», АНО «Платформа НТИ»

Алексей Чадаев

директор Института развития парламентаризма, преподаватель Университета 20.35

Ирина Гордина-Невмержицкая

эксперт по коммуникациям, кандидат социологических наук

Вячеслав Трактовенко

основатель «Городского цифрового акселератора» CDA.vc, региональный координатор «Клуба лидеров» в Санкт-Петербурге и Ленобласти

Андрей Силинг

исполнительный директор АНО «Платформа НТИ», руководитель проекта «Клубы мышления», руководитель штаба интенсива «Остров 10-22»

Андрей Ломоносов

соруководитель направления «Биомедицина» HealthNet НТИ

Владимир Статут

генеральный директор компании ООО «Нейроматикс»

Ольга Прудковская

директор по развитию сообщества в проекте Кружкового движения НТИ «Практики будущего»

Сергей Жуков

соруководитель рабочей группы «Аэронет» НТИ

Дмитрий Холкин

директор Центра Развития Цифровой Энергетики фонда "ЦСР" Северо-Запад

Алексей Басов

инвестиционный директор РВК

Андрей Иващенко

соруководитель рабочей группы NeuroNet НТИ, профессор РАН

Алексей Боровков

соруководитель рабочей группы «Технет» НТИ, руководитель Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», проректор по перспективным проектам СПбПУ

Александр Повалко

генеральный директор, председатель Правления АО «РВК»

Екатерина Морозова

директор открытого университета «Сколково», лидер проекта «Наставник «Кружкового движения» НТИ, преподаватель Университета 20.35

Марина Ракова

заместитель Министра просвещения Российской Федерации

Дмитрий Земцов

проректор по развитию ДВФУ, соруководитель рабочей группы «Кружкового движения» НТИ, преподаватель Университета 20.35

Руслан Карманный

руководитель Казначейства и Корпоративных финансов Группы EuroChem AG (Швейцария). Аналитик

Дмитрий Песков

специальный представитель Президента РФ по вопросам цифрового и технологического развития

Принять участие

8, 11, 15, 18, 22, 25 июня 2020 года

Искусственный интеллект в медицине

Мероприятия НТИ

Подписка на обновления

«Информбюро 20.35» делает почтовую рассылку самых интересных публикаций один раз в неделю. Чтобы подписаться на нее, зарегистрируйтесь или войдите через свою учетную запись на платформе leader-id.ru.