Гонка к орбите будет сопоставима с освоением Дикого Запада

Космос долгое время был чем-то абстрактным, манящим, но предметно интересным только ученым и военным. Но сегодня он стал опорой для новой технологической революции на Земле, и поэтому становится объектом экспансии и колонизации. И это будет первая безлюдная колонизация, в ходе которой человечество создаст вне Земли инфраструктуру, которая будет обеспечивать данными среду автоматизированных устройств на Земле и повышать эффективность систем жизнедеятельности для людей.

«Гонка к околоземной орбите началась. Многие игроки стремятся занять рынок спутниковой информации, связи и навигации емкостью более $2 трлн к 2040 г. «Обсуждаются планы создания орбитальных платформ для комплектации миссий в дальний космос, – говорит директор аналитического центра «Аэронет» Сергей Жуков. – Созданные вычислительные мощности и алгоритмы ИИ сегодня делают возможной обработку огромного массива данных прямо в космосе для формирования никогда ранее не достижимой ситуационной осведомленности. Повышенный уровень надёжности связи и коммуникаций обещают обеспечить создатели новых масштабируемых спутниковых группировок».

«Масштабное присутствие в космосе уже сейчас дает огромные преимущества тем странам, которые смогли развернуть крупные группировки спутников по связи и ДЗЗ, – рассказывает генеральный директор АО «Корпорация по аэрокосмической деятельности «Новый космос» Антон Алексеев. – А с развитием технологий и наращиванием группировок это преимущество будет только расти, серьезно влияя на вопросы национальной безопасности».

Космос не поделен, в космосе нет регуляторики, поэтому новый этап освоения будет именно гонкой. Россия открыла космос миру. Но готовы ли мы сегодня к гонке, которая уже началась?

«Длительное время космические успехи измерялись числом пусков ракет и техническими характеристиками этих ракет, – считает генеральный директор УК Digital Evolution Ventures Евгений Кузнецов. – Но сейчас отдельные запуски стали штатным событием и ничего не решают, а на первый план вышла способность участников гонки создать такой масштаб инфраструктуры на орбите, который изменит правила игры».

Первым покорителем элитного космоса стал Starlink, группировка которого на текущий момент уже достигает почти 6 000 спутников, а количество его абонентов оценивается уже более, чем в 3 млн пользователей. К 2040 г. Starlink обещает расширить группировку чуть ли не до 40 000, что закроет потребности в интернет-связи во всех уголках Земли.

Но бесконечное наращивание группировки невозможно. Если Starlink реализует свои планы, то на низких околоземных орбитах можно сказать не останется места, учитывая, что спутникам нужно немного маневрировать, что есть космический мусор и т.д. Поэтому за место на орбите будет большая драка. Вслед за SpaceX тысячные спутниковые группировки планируют создать американские Amazon Kuiper и OneWeb, китайский Guowang. После экономически и технически обоснованного наполнения обиты начнется конкуренция за стоимость и функциональность аппаратов и укрупнение производителей.

У России по итогам 2024 г. на орбите находилось менее 300 спутников, но уже в ближайшие годы государственные и частные компании декларируют рост группировки до 1000 спутников, чтобы будет в значительной мере закрывать потребности российского рынка, но сохранит зависимость от покупки ресурсов у глобальных игроков.

Чтобы российская спутниковая группировка могла обслуживать другие страны, в т.ч. БРИКС, группировку необходимо наращивать не менее, чем до 2000-5000 единиц, допуская, что новые спутники смогут быть более совершенными, чем Starlink сегодня. А для того, чтобы российские компании смогли конкурировать на глобальном рынке, группировка должна составлять до 10000.

До сих пор мы не упоминали о космических предприятиях. И это парадокс текущего момента – балом правят компании, которые являются дебютантами в космосе, а вовсе не представители заслуженных космических корпораций. И если у SpaceX сложилась достаточно эффективная кооперация с последними, то России это еще только предстоит реализовать. Но без этого никакого рывка на орбиту не получится.

Ключевые факторы, которые позволят реализовать тот или иной сценарий для России – наличие коммерчески эффективной ракеты, серийное производство двигателей и спутников, масштабируемая инфраструктура для запусков. С одной стороны, вывод большого числа спутников – это привлекательные коммерческие доходы для отрасли, которая до сих пор жила на нестабильном государственном финансировании и доходах от экспорта услуг, резко сократившихся в последние годы из-за санкций и успехов SpaceX. С другой стороны, отрасль все еще продолжает жить в старой парадигме «элитного космоса», где изделия являются штучными, а техническое совершенство ценится намного выше, чем коммерческая эффективность.

В ракетостроении Россия пока удерживает технологический уровень за счет советского задела, но без новых технологий рискует выпасть из гонки. В стране функционируют два государственных предприятия производителя ракет-носителей (РКЦ «Прогресс», ГКНПЦ им. М.В. Хруничева), выпускающих преимущественно средние и тяжелые ракеты, а также несколько частных проектов, которые работают над проектами сверхлегких и легких ракет (ООО «СТЦ», ООО «Кулон» и ООО «3Д Исследования и Разработки»). Совокупно они способы сейчас производить до 30 ракет ежегодно, что достаточно для планового развертывания и поддержания российской группировки. А для того, чтобы к 2040 г. создать глобальную группировку, необходимо производить до 100 одноразовых ракет. К слову, Маск планирует строить до 100 многоразовых ракет.

Но есть еще и технологические барьеры. Один из ключевых вопросов – смогут ли предприятия разработать и начать производство многоразовых ракет и двигателей, что резко увеличит конкурентоспособность. «Также важно обеспечить относительно невысокую стоимость разового запуска сверхлегкими и легкими ракетами, разработка которых ведется сейчас силами частных компаний ($5-7 млн при стоимости запуска “Союза-2” в $40-50 млн). Спутники становятся все более компактными и именно легкие средства выведения помогут выводить их на нужные орбиты с требуемой оперативностью», – как отмечает генеральный директор «Восход. Космические технологии» Роман Жиц. Еще один вызов – переход к использованию в качестве топлива метана, или же разработка новых двигателей с электронасосной подачей. Метан предполагается использовать на многоразовой ракете среднего класса «Амур». Ее коммерческая эксплуатация ожидается после 2030 года, поэтому она вполне способна повысить шансы России в гонке на орбите.

Следующий барьер – организационно-экономический. Штучное производство и сильная зарегулированность процессов, как рассуждает генеральный директор О2Consulting Анна Никитченко, приводит к тому, что на предприятиях очень низкая производительность труда, которая в разы отличается от зарубежных компаний. То есть нужно менять технологическую базу, оборудование, проектирование и процедуры.

Какова ставка? Учитывая масштабы рынка, за который сейчас разворачивается гонка, преодоление этих трудностей вполне возможно и будет оправданно. Предприятия смогут не только заместить государственное финансирование коммерческими контрактами, но и значительно увеличить свои доходы.

Россия продолжает занимать лидирующие позиции в производстве ракетных двигателей, и до недавнего времени даже поставляла их зарубежным ракетостроителям. В отрасли работают как государственные, так и частные компании. Среди них НПО «Энергомаш», КБхиммаш им. А.М. Исаева, КБХА, ОДК-Кузнецов, «Истра-Энергомаш».

НПО «Энергомаш» производит лучшие в мире серийные кислородно-керосиновые двигатели (РД-171МВ, РД-180, РД-191), отличающиеся сверхвысокой надежностью, высокой удельной тягой. Основной вызов – это обеспечение многоразовости. Серийный двигатель ракеты Falcon 9 рассчитан на 20+ запусков без капитального ремонта и способен обеспечивать мягкую посадку. У России пока такого двигателя нет, но его разработка ведется КБХА и НПО «Энергомаш».

Коммерческая космонавтика, как замечает Никитченко, – это поиск компромисса между удельными параметрами двигателя и ценой, чтобы разовый пуск был как можно дешевле.

ОДК-Кузнецов разрабатывает новый двигатель для сверхлегких и легких ракет и уже в 2026-2027 гг. планирует провести его испытания. «Серийная цена его будет порядка $200 000. У нас нет такого двигателя сейчас. Закладываются умеренные удельные параметры и используется существующий задел на двигателях, которые ОДК уже производит для “Союзов”», – рассказывает Жиц.

Россия также сохраняет лидирующие позиции в производстве двигателей разгонных блоков космических аппаратов, используемых в том числе для корректировки орбиты, превосходящих зарубежные аналоги по надежности и эффективности.

Эффективность российских двигателей позволяет экспортировать их в том числе ведущим разработчикам и производителям космических аппаратов. Это одна из возможных специализаций России в космическом сегменте, но потребуется увеличение объемов выпуска для ракетных двигателей до сотен штук в год, а для двигателей малых космических аппаратов – до тысяч и десятков тысяч. Ставки в гонке очень высоки, очень большую роль играет скорость изменений, поэтому один из вероятных сценариев – это участие двигателями в международных проектах по созданию новых космических аппаратов.

Объем производства и выручки в сегменте двигателей будет расти. Вместе с тем, переход к серийному производству возможен только в условиях высокой автоматизации, поэтому с большой вероятностью речь будет идти о создании новых производств. При этом численность занятых в сегменте будет расти незначительно.

Космодромы еще один важный элемент в цикле вывода на орбиту коммерческого груза. На территории России функционируют государственные космодромы (Восточный, Плесецк), а кроме того, Россия арендует у Казахстана космодром Байконур. Несколько частных проектов, а также государственный проект с воздушным стартом в настоящий момент заморожены.

Интенсификация пусков с российских космодромов в значительной мере зависит от влияния санкций на международные контракты российских компаний. Так с 2022 г. прекратилась программа запусков спутников OneWeb и SES. При этом стоимость пуска в России остается на конкурентоспособном уровне, поэтому возобновление международного сотрудничества увеличит спрос на запуски на десятки процентов в год.

Вместе с тем, стартовые комплексы пока не предназначены для многоразовых пусков и не готовы к интенсивным пускам – сейчас не более 20-30 в год, что, в общем, достаточно для создания и поддержания своей группировки, но будет сдерживать возможности привлечения пусков в интересах третьих стран. А чтобы претендовать на глобальное участие в спутниковой группировке придется значительно совершенствовать эту инфраструктуру.

Заметного увеличения финансирования в этом сегменте ожидать не стоит, однако появляется возможность для постепенного замещения коммерческой выручкой бюджетных средств, выделяемых на развитие инфраструктуры, ее модернизацию и оплату труда занятых. При всех сценариях численность персонала будет сокращаться, так как активно идет механизация и автоматизация работ.

Россия первой запустила искусственный спутник земли и продолжает удерживать технологический уровень, развивая несколько десятков проектов по разработке и производству новых спутников, комплектующих и полезной нагрузки для них. Вместе с тем, в вопросах создания и развития спутниковой группировки Россия существенно проигрывает лидерам (США, Китай, ЕС). Основные проблемы связаны как с ростом отставания в средствах выведения, так и значительными ограничениями по комплектующей базе, и необходимости резкого увеличения финансирования единовременного создания крупной группировки при отсутствии гарантированного коммерческого спроса.

Отмечается высокая конкуренция между российским производителями спутников, что тоже негативно отражается на устойчивости отрасли на фоне запуска серийного производства спутников в КНР и США. Стоит ожидать, что конкуренцию выиграют 2-3 производителя в различных нишах и они будут создавать будущую группировку, а аппараты остальных игроков постепенно выведут из эксплуатации.

«Нужно переходить от стапельной сборки к серийной, выпуская ежегодно сотни и тысячи спутников, чтобы занять место на мировом рынке. Спутник превращаются в гаджет, который в скором будущем будет модульным как для кастомизации под заказчика на производстве, так и для упрощения их ремонта и эксплуатации на орбите. Стоимость каждого отдельного спутника будет стремительно сокращаться, – считает Евгений Кузнецов. – Безусловно, будет оставаться ниша для дорогих и сильноспециализированных решений».

«Говоря о фундаментальных исследованиях, Российская орбитальная станция, которая, как ожидается, будет создана в период до 2035 года, может стать элементом освоения дальнего космоса не только как научная и экспериментальная лаборатория, но и как платформа для сборки межпланетных экспедиционных комплексов», – отмечает Антон Алексеев.

Если Россия не сойдет с гонки в ближнем космосе, то предприятия отрасли смогут заместить государственное финансирование на коммерческие контракты и кратно нарастить объем выпуска продукции. Общая численность занятых в производстве будет сокращаться благодаря автоматизации, но будет стремительно расти в ИТ-секторе, который получит выгоды от этой гонки на несколько порядков больше.

Колонизация и экономизация ближнего космоса открывают для человечества новые возможности для дальнейшего изучения и освоения Луны и космоса дальнего. Переход к активному экономическому освоению ближнего космоса, где инициатива переходит от государств к цифровым экосистемам, создает условия для концентрации усилий государств на задачах изучения и освоения космоса дальнего, считает советник генерального директора ГК «Геоскан» Андрей Ионин.

Россия здесь может внести свой весомый вклад. У РФ есть задел в ядерных энергетических установках, космической биологии и медицине, которые становятся критичными именно в задачах освоения дальнего космоса, начиная с Луны и Марса, говорит Ионин. А создание коммерческих продуктов на базе этих разработок позволит не только вырваться в дальний космос, но и на новой технологической основе подойти к освоению собственных территорий.