In de afgelopen tien jaar hebben we letterlijk een revolutie gezien in de particuliere ruimtevaart. Het begon in de Verenigde Staten, maar vandaag verandert deze revolutie de benaderingen van het gebruik en de verkenning van de ruimte over de hele wereld, ook in aspecten van het wetenschappelijke en technologische beleid van staten en hun concurrentie op dit gebied. Parallel aan de explosieve groei van de commerciële ruimtevaartsector zijn er kwalitatieve veranderingen op het gebied van ruimtetechnologie. Natuurlijk hebben alle voortdurende veranderingen gevolgen voor Rusland en zijn langetermijnbelangen.
Revolutie in de commerciële ruimte
Vanaf het allereerste begin van de verkenning van de ruimte in dit gebied zijn er particuliere bedrijven die als aannemers optraden in het kader van overheidscontracten in het kader van ruimteprogramma's, en onafhankelijk ruimtevaartuigen en diensten op basis daarvan ontwikkelden en creëerden. Het is belangrijk om hier te benadrukken: het staatsbevel omvatte de ontwikkeling en oprichting van lanceervoertuigen, andere middelen voor het lanceren van nuttige ladingen, satellieten, wetenschappelijke voertuigen, vracht- en bemande schepen en orbitale stations. Sinds de jaren zestig is de telecommunicatiesector aantrekkelijk voor particuliere investeringen - de ontwikkeling, creatie en exploitatie van communicatie- en omroepsatellieten. Deze afstemming werd over het algemeen gehandhaafd in de komende 35-40 jaar.
De voorwaarden voor veranderingen begonnen zich te manifesteren in de tweede helft van de jaren tachtig, toen de economische effecten van ruimteactiviteiten en de commercialisering van technologieën die in de lucht- en ruimtevaartindustrie onder overheidscontracten werden gecreëerd, zich begonnen te realiseren. Dit gebied is steeds meer geconceptualiseerd in termen van potentiële winst. Laten we de rol van de Koude Oorlog niet vergeten als stimulans voor enorme overheidsinvesteringen in ruimteprogramma's. Aan het einde van hun confrontatie maakten de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten zelf echter steeds meer ruzie over de meerwaarde die werd gecreëerd door elke roebel of dollar die in dergelijke programma's werd geïnvesteerd.
Dennis Tito, de eerste ruimtetoerist
Naast de meer voorzichtige benadering van de supermachten ten aanzien van hun uitgaven aan ruimte, speelde de 'revolutie in militaire aangelegenheden' die in die jaren begon een belangrijke rol. De integratie van ruimtecommunicatie-, verkennings- en navigatiesystemen in de dagelijkse activiteiten van de strijdkrachten en de opkomst van het fenomeen "high-tech oorlog" [1] vereiste de betrokkenheid van een aanzienlijk aantal civiele specialisten, evenals het gebruik van van commerciële communicatiesatellieten door de troepen.
Het begin van een nieuw tijdperk werd gelegd door de oorlog in Irak in 1991, waarna duidelijk werd dat geen enkel leger volledig kon voorzien in zijn behoefte aan ruimtesystemen door het gebruik van uitsluitend militaire voertuigen - te duur. Tegelijkertijd was het duidelijk dat bijvoorbeeld navigatiesatellietsystemen (toen was het het Amerikaanse GPS en het Sovjet/Russische systeem, later GLONASS genoemd), waarvan de oprichting en het onderhoud commercieel onrendabel is, onderdeel zouden moeten zijn van de civiel-economische infrastructuur, zoals wegen en elektrische netwerken. Met de ontwikkeling van technologie is een dergelijke infrastructuur uitgegroeid tot - en zelfs een apart segment van de ruimtevaartindustrie geworden - satellieten voor teledetectie van de aarde, die het mogelijk maken om het aardoppervlak in hoge resolutie te onderzoeken en gegevens in realtime te verzenden aan een breed scala van klanten (aanvankelijk werd oppervlakteonderzoek via satelliet uitsluitend uitgevoerd in het belang van inlichtingen).
Een andere krachtige impuls voor de ontwikkeling van commerciële ruimteverkenning was de ineenstorting van het economische systeem van de Sovjet-Unie en de vorming van de wereldmarkt voor ruimtegoederen en -diensten, waar nu Russische en Oekraïense ondernemingen met draagraketten en raketmotoren hun intrede deden. Later voegde China zich bij hen, dat commerciële satellietlanceringen uitvoert met zijn lanceervoertuigen en satellieten produceert voor klanten in Afrika en Latijns-Amerika. Rusland was ook een pionier in de commercialisering van ruimtestations en de opkomst van ruimtetoerisme (dit begon bij het Mir-station).
Het einde van de Koude Oorlog bevrijdde een groot aantal specialisten die voorheen werkzaam waren in overheidsprogramma's uit de lucht- en ruimtevaartindustrieën in de Verenigde Staten en Rusland. En we moeten hulde brengen aan de Amerikanen - ze zijn erin geslaagd voorwaarden te scheppen voor een aantal van deze mensen om in het beroep te blijven, over te schakelen naar commerciële ruimtevaartthema's of hun eigen ruimtevaartbedrijven op te richten. Dit is hoe het "ecosysteem" van de particuliere ruimtevaart werd gevormd.
Toch was 2001 het startpunt voor een revolutie in de commerciële verkenning van de ruimte, toen het volledig particuliere suborbitale vliegtuig Spaceship-1, gesponsord door miljardair Paul Allen, vloog en de basis vormde van een project om een ruimtevaartuig voor massatoerisme in de ruimte te creëren. Voor de uitvoering van dit project, genaamd "Spaceship-2", heeft samen met P. Allen het bedrijf "Virgin Galactic" van miljardair Richard Branson ondernomen. Een jaar later richtte een andere miljardair, Elon Musk, Space Exploration Technologies op, dat uiteindelijk de Falcon-familie van draagraketten en het Dragon-vrachtruimtevaartuig ontwikkelde.
Het belangrijkste om op te letten is dat private equity is begonnen met het doen van durfkapitaalinvesteringen in ruimtevervoer, met als doel de kosten te verlagen om goederen en mensen in een baan om de aarde te brengen en terug te brengen naar de aarde. De kosten van het lanceren van een lading in een lage baan om de aarde met een Falcon-9-raket bedragen dus $ 4300 / kg, en op een Falcon Heavy-raket is dit verlaagd tot $ 1455 / kg. Ter vergelijking: de kosten van het lanceren van vracht in een lage baan om de aarde door de Russische Proton-M-raket bedragen 2600-4500 USD / kg [2].
SPACEX
Raket "Falcon-9"-project SpaceX
Ook het rijksbeleid speelt hier een rol. In de jaren 2000 voerde de Amerikaanse regering, in het kader van het Constellation-programma (het zogenaamde maanprogramma van George W. Bush) (1, 2, 3), de overdracht van technologieën en gedurende tientallen jaren opgebouwde ervaring naar het bedrijfsleven uit, en heeft ook haar eigen nieuwe projecten op het gebied van toegepaste bemande ruimtevaart en raketwetenschap opgegeven ten gunste van opdrachten voor de diensten van commerciële ruimtesystemen. Zo heeft het de investeringen van het bedrijf gedeeltelijk "verzekerd".
Tegelijkertijd kon de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zich concentreren op fundamenteel ruimteonderzoek en -ontwikkeling, evenals de integratie van resultaten die zijn verkregen in het kader van civiele en militaire ruimteactiviteiten in de luchtvaart. In het bijzonder kunnen we hier een experimenteel onbemand onbemand vliegtuig op grote hoogte noemen dat wordt aangedreven door zonnebatterijen, de aanpassing van luchtvaart- en ruimtesystemen die worden gebruikt in militaire onbemande vliegtuigen aan de behoeften van de commerciële sector, evenals de ontwikkeling van "vliegende vleugel" -technologieën, voor het eerst gebruikt op militaire vliegtuigen en spaceshuttles, in de bouw van civiele vliegtuigen. Hiermee moet rekening worden gehouden, aangezien de ruimtevaart- en luchtvaartindustrie synthese nodig hebben, die de basis vormt voor hun wederzijdse technologische verrijking en fungeert als een van de belangrijkste locomotieven van economische ontwikkeling.
Vectoren van wereldwijde concurrentie
Als we het hebben over de ruimtevaartactiviteiten van belangrijke buitenlandse spelers, zijn er drie te onderscheiden.
Diepe verkenning van de ruimte. Dit omvat het sturen van ruimtevaartuigen naar andere lichamen in het zonnestelsel - naar de maan, asteroïden, Mars, andere planeten en hun satellieten. De Verenigde Staten, Europa, Japan, China, India zijn bij deze studies betrokken. De doelen van spelers verschillen echter in detail. Als Amerikanen en Europeanen supermoeilijke missies uitvoeren om hun wetenschappelijk en technologisch leiderschap te behouden, dan zijn de missies van China en India inhoudelijk eenvoudiger en gericht op het verbeteren van hun eigen technologische en industriële basis door middel van deze projecten. Tegelijkertijd werd in december 2013 het Chinese automatische wetenschappelijke station "Chang'e-3" naar de maan gestuurd als onderdeel van de landingsmodule en de "Yuytu" maanrover, in combinatie met de succesvolle voltooiing van het bemande vluchtprogramma van het eerste Chinese orbitale station "Tiangong-1" in de zomer van hetzelfde jaar getuigen van de wens van de VRC om een ruimtemacht te worden die volledig onafhankelijk in de ruimte kan opereren. Wat Japan betreft, is het de bedoeling het leiderschap te behouden in bepaalde technologische niches op het gebied van robotica en natuurwetenschappen om kansen te krijgen voor wederzijds voordelige samenwerking in de ruimte met de Verenigde Staten en de EU, evenals voor superioriteit in deze niches over de China.
CNSA / Chinanieuws
Chinese automatische wetenschappelijke
Chang'e-3 station op de maan
Astrofysica. Hier hebben we het over het bestuderen van de structuur van het heelal en andere stellaire systemen, het controleren van de basisconcepten van de theoretische fysica. Het kampioenschap in deze richting is in handen van de Amerikanen en Europeanen, en er is tot nu toe geen sprake van actieve concurrentie van andere spelers. Rusland behoudt het potentieel voor de uitvoering van dergelijke projecten, wat overeenkomt met zijn vitale belangen, maar heeft behoefte aan een geverifieerd beleid op het gebied van fundamenteel ruimteonderzoek.
Nieuw ruimtevaartuig. Het leiderschap op dit gebied blijft bij de Verenigde Staten, en ook op dit gebied wordt aanzienlijke R&D uitgevoerd door de European Space Agency. Het criterium hierbij zijn niet zozeer de kosten van ruimteprogramma's als wel de kwaliteit van de voertuigen die worden ontwikkeld en de complexiteit van de wetenschappelijke missies die weer de ruimte in worden gestuurd [3]. Het nieuwe ruimtevaartuig, samen met de nieuwe lanceervoertuigen, zijn ontworpen om het gebruik van de baan om de aarde voor het oplossen van verschillende toegepaste problemen te vereenvoudigen en de kosten te verlagen, om een grotere flexibiliteit in gebruik te hebben, evenals om een lange levensduur en onderhoudbaarheid te hebben.
De Amerikaanse herbruikbare onbemande shuttle X-37B verdient speciale aandacht, die is gemaakt in het belang van de Amerikaanse luchtmacht en al een reeks lange experimentele vluchten in een baan om de aarde heeft uitgevoerd. In apparaten van deze klasse is het meest veelbelovende en waardevolle het vermogen om de rol te spelen van een operationeel inzetbaar ruimtecommunicatie- en verkenningssysteem over een bepaald gebied van het aardoppervlak, dat de strijdkrachten nodig hebben ter voorbereiding op het conflict en de conflict zelf.
Een dergelijk systeem maakt het mogelijk om het probleem van het gebrek aan bandbreedte van commerciële communicatiekanalen in geval van vijandelijkheden op te lossen, evenals het probleem van het dekkingsgebied van satellietsystemen in verschillende delen van de aarde. Momenteel speelt het X-37B-apparaat de rol van een orbitaal laboratorium, waar nieuwe ruimtetechnologieën worden getest. In de toekomst zal het gebruik van dergelijke apparaten (verbeterd in vergelijking met de apparaten die vandaag worden getest) blijkbaar ook het onderhoud en de modernisering van reeds ingezette satellieten en telescopen omvatten.
ONS. Luchtmachtfoto / Michael Stonecypher
Amerikaanse ruimtedrone
X-37B
Ter vergelijking merken we op dat de Europese experimentele herbruikbare suborbitale shuttle IXV wordt gemaakt om de technologieën van toekomstige ruimtetransportsystemen te testen. Tegelijkertijd raakten de Europeanen begin 2014 officieel geïnteresseerd in de particuliere ontwikkeling van een bemande herbruikbare shuttle door de Amerikaanse Sierra Nevada Corporation.
Over nieuwe bemande ruimtevaartuigen gesproken, het is vermeldenswaard dat het Amerikaanse bedrijf Boeing een herbruikbaar CST-100 vracht- en passagiersvoertuig ontwikkelt met een capaciteit van maximaal 7 personen. Ondanks het feit dat het de bedoeling is om het te testen en in eerste instantie in het ISS te gebruiken, is het eerder bedoeld voor het onderhouden en afleveren van passagiers aan een privé-ruimtestation, dat wordt ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Bigelow Aerospace. Tegelijkertijd nemen Boeing en Lockheed Martin, onder een NASA-contract, deel aan de creatie van het multifunctionele onderzoeksbemande ruimtevaartuig Orion <(1, 2). De testvluchten van dit ruimtevaartuig zouden al in 2014 moeten beginnen. En hoewel de Verenigde Staten nog niet duidelijk hebben of er een nieuwe bemande expeditie naar de maan of een van de nabijgelegen asteroïden nodig is, zijn bedrijven in de Amerikaanse ruimtevaartindustrie bezig met het ontwikkelen van basistechnologieën in deze richting en het heroverwegen van de ervaring van eerdere bemande programma's.
Deze gebieden van mondiale ruimteconcurrentie hebben ook politieke implicaties. Tegenwoordig zijn er praktisch geen nieuwe projecten waarin fundamentele samenwerking van de leidende ruimtemachten mogelijk zou zijn, zoals het geval was met de Mir-Shuttle- en ISS-programma's. Verschillende benaderingen, doelen en mogelijkheden, waaronder verschillende institutionele regelingen voor ruimtevaartactiviteiten, maken het moeilijk om een gemeenschappelijke taal en gemeenschappelijke belangen in de ruimte te vinden. Wat echter niet kan worden bereikt op het niveau van de staat, kan heel goed worden bereikt op het niveau van de wetenschappelijke, universitaire gemeenschap en het bedrijfsleven.
Rusland in nieuwe werkelijkheden
NASA-concept dat het project vertegenwoordigt
gebruik van het Orion-ruimtevaartuig voor
verkenning van asteroïden
Tegen de achtergrond van de lopende processen worden de Russische ruimtevaartactiviteiten lange tijd gekenmerkt door een combinatie van traagheid en pogingen om een nieuwe strategie te ontwikkelen. Deze stand van zaken was objectief bepaald - de herstructurering van de Sovjet-lucht- en ruimtevaartindustrie en de aanpassing ervan aan de omstandigheden van een markteconomie, gezien het falen van het omschakelingsbeleid in 1992-1993, kon niet snel gebeuren. Bovendien creëerden de buitenlandse vraag naar binnenlandse ruimteproducten in de jaren negentig en de mogelijkheid van het bestaan van ondernemingen op oude voorraden in de Russische samenleving een valse illusie dat men niet veel moeite zou moeten doen voor verkenning van de ruimte. De situatie begon tegen het einde van de jaren 2000 te veranderen, toen een reeks mislukte ruimteprojecten en raketlanceringsongelukken, evenals veranderingen in het internationale concurrentielandschap, Rusland dwongen om kritisch na te denken over zijn positie op dit gebied.
Vandaag volgt de Russische regering een koers naar de oprichting van de United Rocket and Space Corporation (URSC), ontworpen om staatsmiddelen op het gebied van raketten en ruimtevaartuigen te combineren en te optimaliseren. Hier past de vraag: hoe concurrerend kan deze nieuwe structuur zijn in de internationale context en in de context van de ontwikkeling van private ruimtevaartbedrijven?
URCS heeft een grote kans van slagen als het als ontwikkelingsmaatschappij opereert. Ten eerste heeft Rusland een nieuwe familie draagraketten nodig. Het Angara-lanceervoertuig, dat zich in de voorbereidingsfase voor vliegtests bevindt, is een belangrijke, maar slechts de eerste stap op dit pad. Ten tweede moet het criterium voor het succes en het concurrentievermogen van nieuwe draagraketten de werkelijke prijs zijn, niet de door de staat gesubsidieerde prijs per kilogram van de uit de markt genomen vracht. Tegenwoordig wordt de belangrijkste strijd in dit gebied gevoerd om dit cijfer terug te brengen tot minder dan $ 1000 / kg. En het belangrijkste is dat de activiteiten van de URSC moeten worden onderworpen aan de nationale strategie voor ruimteverkenning, die nu moet worden ontwikkeld en waarvan de resultaten moeten worden gepubliceerd. De kerntaak zou moeten zijn het verrichten van fundamenteel wetenschappelijk onderzoek in de ruimte en aanverwante R&D.
Dmitry Rogozin bij de presentatie van de raket-
vervoerder "Angara" in het centrum. Chrunicheva
Het is belangrijk voor Rusland om het inzicht te vormen dat de Amerikanen anderhalf decennium geleden tot stand kwamen: geen ruimteactiviteit op kosten van de overheid, inclusief het ergens heen sturen van astronauten, heeft geen zin als het niet leidt tot het verwerven van fundamenteel nieuwe kennis en technologieën. En vandaag wordt dit begrip niet alleen door Washington en de Europeanen als basis voor het stellen van doelen genomen, maar ook door Peking, Tokio en Delhi. In dit opzicht zou het een vergissing zijn als de URSC zou blijven bestaan in hetzelfde paradigma waarin Russische ruimtevaartondernemingen en -holdings bestaan, namelijk het productiepotentieel op een minimaal voldoende niveau houden en voorzien in de behoeften van overheidsdiensten en, minder vaak, staatsbedrijven. Natuurlijk gaat deze benadering ervan uit dat Russische satellietcommunicatie- en televisieomroepsystemen moeten worden gecreëerd ten koste van communicatiebedrijven en grote televisiebedrijven, en niet ten koste van de begroting in het kader van staatsprogramma's.
Op basis hiervan zal het mogelijk zijn om nieuwe projecten voor internationale samenwerking in de ruimte te ontwikkelen met de deelname van Rusland. Dat zullen er de komende jaren nauwelijks zijn, maar een heldere formulering van doelen, organisatiestructuur en financieel plan zorgt ervoor dat ons land een gelijkwaardige participatie en ergens volwaardig leiderschap in dergelijke projecten krijgt.
We mogen niet vergeten dat er ook potentieel is voor de ontwikkeling van particuliere ruimtevaart in Rusland. Natuurlijk is het consistent met de staat en mogelijkheden van de binnenlandse markt, maar het overtreft duidelijk wat we vandaag zien in Japan, China of India, waar het over het algemeen nog steeds moeilijk is om over privé-astronauten te praten. We hebben het over particuliere ondernemingen die gebaseerd zijn op de Russische wetenschappelijke gemeenschap. De eerste dergelijke onderneming kan worden beschouwd als het Selenokhod-onderzoeksteam, dat tot december 2013 deelnam aan de Google Lunar X Prize-competitie om de eerste privérobot te maken en naar het maanoppervlak te sturen (dit team lanceerde het binnenlandse roboticabedrijf RoboCV). Een ander voorbeeld van Russische particuliere ruimtevaart is Dauria Aerospace, opgericht door miljardair Mikhail Kokorich en met kantoren in Rusland (Skolkovo Technopark), Duitsland en de Verenigde Staten. Het bedrijf is van plan een systeem voor communicatie- en monitoringsatellieten te ontwikkelen en in gebruik te nemen en consumenten hun diensten aan te bieden door middel van een elektronisch abonnement.
Dauria ruimtevaart
DX-1-satelliet gemaakt door het bedrijf
Dauria Aerospace
De intensieve ontwikkeling van de particuliere ruimtevaart, die het afgelopen decennium in de Verenigde Staten is begonnen, verandert de wereldpraktijk van ruimteverkenning. In feite kunnen we praten over de commercialisering van alle activiteiten die in de baan van de aarde worden uitgevoerd, inclusief bemande vluchten. Dit werd mogelijk dankzij het feit dat particuliere bedrijven die ruimteraketten en ruimtevaartuigen maken op basis van nieuwe technologieën erin zijn geslaagd om de kosten van het lanceren van vracht in een lage baan om de aarde aanzienlijk te verlagen. Tegelijkertijd hangt de informele status van een leider in de ruimtevaart tegenwoordig, meer dan ooit tevoren, af van het vermogen van een land of een groep landen om een breed scala aan fundamenteel ruimteonderzoek uit te voeren dat de noodzakelijke technologische en industriële potentieel.
Rusland heeft een grote kans om zich aan te passen aan wereldwijde trends in ruimteverkenning en een waardige plaats in te nemen op het gebied van fundamenteel onderzoek en particuliere ruimtevaart, de structuur van de URSC te creëren en gunstige voorwaarden te scheppen voor de opkomst van ruimtestartups in de universitaire omgeving. De voorwaarden hiervoor zijn een heldere en transparante strategie die is geformuleerd door de politieke leiders van het land en de wil om deze uit te voeren. In het algemeen zal ruimteverkenning een sterk gepolitiseerd gebied van internationale betrekkingen blijven, en om zijn leiderschapspotentieel op dit gebied te behouden, moet Rusland in staat zijn geavanceerde wetenschappelijke en technische ideeën naar voren te brengen en uit te voeren.
