Хто будуватиме майбутню комерційну космічну станцію

NASA профінансує американські компанії, які мають створити комерційний аналог Міжнародної космічної станції. Журналісти Financial Times з'ясували, що відомо про потенційних підрядників і чи буде таке будівництво вигідним. 

SPEKA розповідає про найцікавіше з матеріалу. 

Що із теперішньою Міжнародною космічною станцією? 

Міжнародну космічну станцію почали будувати ще у 90-х спільними зусиллями США, росії, Японії, Канади та країн Європи. За всі роки її існування на МКС витратили понад $159 млрд. А на її обслуговування йде приблизно $3 млрд на рік – третина річного бюджету NASA на польоти людини в космос. Відповідно до звіту NASA, перехід на комерційні платформи може вивільнити приблизно $1,8 млрд на рік.

Урядові установи прагнуть повернутися на Місяць, створити там постійну присутність, а потім на Марс. Тому сподіваються заощадити час і гроші, залучивши комерційні компанії, які допоможуть створити інфраструктуру на низькій навколоземній орбіті. 

Космічна станція зараз наближається до кінця свого терміну служби. Якщо нічого не зміниться, у січні 2031 року МКС штовхнуть в атмосферу Землі, де вона згорить під час повторного входу і зануриться в Тихий океан. 

МКС стала найбільшим глобальним співробітництвом в історії технологій. Там провели тисячі експериментів. «Дослідження, проведені на борту охоплюють кожну основну наукову дисципліну», — йдеться у звіті NASA.

Робота на космічній станції допомогла розробити ліки від раку, хвороби Альцгеймера та м'язової дистрофії Дюшенна. Навіть побутові товари, зокрема пом'якшувач тканини, вдалося покращити завдяки космічним дослідженням – Procter&Gamble отримали завдяки цьому три нових патенти.

Росія загроза для МКС

МКС стала прикладом успішної співпраці росії та країн Заходу. Але повномасштабна війна проти України змушує країни Заходу розірвати будь-яку співпрацю з росією. У липні Юрій Борисов, новий глава російського космічного агентства «Роскосмос», повторив погрозу країни залишити станцію «після 2024 року».

У це не дуже вірять, попри заяви росії про будівництво власної станції. При наявності ресурсів таке будівництво займе щонайменше 5-7 років. Росії не вигідно, щоб її космонавти переїхали за кордон, тому важливо підтримувати оперативні можливості на МКС.

Але неодноразові погрози роблять своє, і партнери МКС шукають інший шлях як забезпечити перебування людини на орбіті. Також потрібно завершити усі дослідження, щоб не було «проміжку» між роботою станцій. 

Підписуйтеся на наші соцмережі

Крім цього, Китай збирається завершити будівництво власної космічної станції Tiangong і відкриває її для компаній і союзників. Уряду США не хоче допускати ситуації, у якій їхні союзники матимуть доступ до космосу лише через китайську космічну станцію. 

На якій стадії розробка приватних космічних станцій

NASA вже оголосило конкурс на приватний замінник міжнародній космічній станції. У ньому беруть участь Blue Origin Джеффа Безоса, Sierra Space, Northrop Grumman, Axiom Space, Lockheed Martin і Nanoracks.

Уже укладено чотири первинні контракти. Переможець або переможці, яких NASA вибере приблизно у 2025 році, отримуватимуть близько $1 млрд щорічного доходу від космічного агентства за надання послуг космічної станції.

Але ці гроші не головна мотивація — претенденти сподіваються стати платформою космічної економіки. Це — дослідження, виробництво, туризм, розваги тощо.

Стратегія NASA полягала в просуванні кількох приватних платформ замість однієї великої станції. Очікується, що вони запрацюють до 2028 року, що дасть  користувачам два роки на перехід з МКС.

Агентство вже виділило $550 млн на розробку чотирьох різних модулів. У 2020 році компанія Axiom Space з Х'юстона виграла конкурс на прикріплення модуля до МКС.

У грудні 2021 року NASA уклало ще три контракти на розробку вільнолетючих космічних станцій. Консорціум на чолі з Nanoracks, пропонує Starlab — науковий парк, спроєктований Lockheed Martin. Blue Origin і Sierra Space пропонують проєкт Orbital Reef, «екосистему» площею 2 700 кв. м. в у якому є простір для промисловості, лабораторій та туризму.

Свою платформу прагне створити і Northrop Grumman, але компанія досі шукає оператора, який доставить її модуль на орбіту. 

Не всі проєкти зможуть показати свою остаточну версію до 2025 року, коли NASA укладе угоди про надання послуг із обраними кандидатами. Важливою умовою буде те, чи бізнес-моделі є комерційно життєздатними, бо NASA хоче бути лише «одним із клієнтів» цих станцій. 

Чи буде будівництво приватних станцій комерційно вигідним?

NASA хвилюється, чи вистачить обсягів комерційного ринку, щоб підтримувати приватні станції. Citibank оцінює ринок для всієї космічної економіки до 2040 року у $1 трлн. Але прогноз річних обсягів продажів для комерційних космічних станцій оцінюється лише в $8 млрд. Це включає такі послуги, як підготовка астронавтів, наукові дослідження космічна логістика, видобуток корисних копалин та індустрія. 

Інші оцінки ще більш песимістичні. Деталізоване дослідження проаналізувало п'ять потенційних ринків для приватних космічних станцій. Це виробництво та обслуговування супутників, підготовка астронавтів, а також розваги і туризм. За оцінками, до 2025 р. річний дохід ринку складе від $ 0,45 до 1,2 млрд.

Дослідження проводив Інститут наукової та технологічної політики у Вашингтоні у 2017 р. Підраховано, що вартість експлуатації станції становить від $0,4 до 2,25 млрд на рік. У висновку зазначено, що станції можуть бути комерційно життєздатними лише за найоптимістичніших сценаріїв витрат і доходів. 

З моменту написання звіту попит приватного сектора на космічні послуги особливо не зріс. Мало того, NASA допомагає компаніям отримати доступ до МКС, а іноді навіть надає безоплатні польоти якщо це докомерційне використання. Натомість незрозуміло, який рівень допомоги отримають клієнти на комерційних станціях.

Щоправда, це не зупиняє техкомпанії. Ділан Тейлор, виконавчий директор Voyager Space, що входить до консорціуму Nanoracks, передбачає появу кількох станцій до кінця 2020-х. Будівництво станції коштуватиме від $2 до 3 млрд, а це означає, що який би проєкт не вибрало NASA, доведеться зібрати значні кошти, щоб його завершити. Усі конкуренти сходяться на думці, що на початку приватні станції працюватимуть лише з НАСА як з основним замовником.

Також компанії, які проєктують прототипи станцій орієнтуються на країни з космічними амбіціями, які не відігравали значної ролі в МКС. Для таких країн, як Об'єднані арабські емірати, вкластись у МКС не було можливості.

Виробництво в умовах мікрогравітації

Невагоме «мікрогравітаційне» середовище космічної станції, впливає на поведінку твердих тіл, рідин, газів і живих тканин. Це дозволяє вченим здійснювати більший контроль над багатьма фізичними, хімічними та біологічними процесами, від росту кристалів і клітин, до змішування рідин і теплопередачі.

Мікрогравітація може усунути дефекти карбіду кремнію, який використовується для виробництва напівпровідників. Також там планують виробляти ультрачисті волоконно-оптичні кабелі.

Поки що біомедичні та фармацевтичні дослідники найбільше використовували мікрогравітацію на МКС. Астронавти довгий час були піддослідними кроликами для досліджень довгострокового впливу мікрогравітації на організм людини. Адже вона може стати важливим стримувальним фактором при відряджанні людей на створення місячних баз і пізніше, на Марс. Серед фармацевтичних компаній лідирує Merck зі США під керівництвом дослідника Пола Райхерта. 

Поки що фармкомпанії використовують станції, як лабораторії, але не як заводи. Причина у складній логістиці та високій вартості таких препаратів. 

Джош Вестерн, засновник космічного виробничого стартапу Space Forge, вважає, що можна виробляти великі обсяги в космосі та повертати їх на Землю якщо продукція буде відносно невеликою та дуже дорогою. Його компанія хоче виробляти напівпровідники, сплави та композити у космосі й оцінює свій ринок у понад $100 млрд у наступні 15-20 років.

Є запит на виробничі приміщення у космосі, де не буде людей, оскільки вібрація може заважати виробництву кристалів. Також, за його словами, більшість станцій будуть літати на неоптимальних орбітах для найчистішого виробництва та частина атмосфери заважатиме умовам вакууму. Тому Space Forge розробляє власні автономні космічні фабрики та транспорт. 

А поки МКС згортає свою діяльність, NASA думає, як зберегти її спадщину. Якби комерційні компанії взяли частину станції для свого використання, це б зацікавило агентство. Але поки що подібних пропозицій не було.