Negli ultimi dieci anni abbiamo assistito letteralmente a una rivoluzione nell'astronautica privata. È iniziata negli Stati Uniti, ma oggi questa rivoluzione sta cambiando gli approcci all'uso e all'esplorazione dello spazio esterno in tutto il mondo, compresi gli aspetti della politica scientifica e tecnologica degli stati e la loro concorrenza in questo settore. Parallelamente alla crescita esplosiva del settore spaziale commerciale, vi sono cambiamenti qualitativi nel campo della tecnologia spaziale. Naturalmente, tutti i cambiamenti in corso riguardano la Russia e i suoi interessi a lungo termine.
Rivoluzione dello spazio commerciale
Fin dall'inizio dell'esplorazione spaziale in quest'area, ci sono aziende private che hanno agito come appaltatori nell'ambito di contratti governativi nell'ambito di programmi spaziali, nonché veicoli spaziali e servizi sviluppati e creati in modo indipendente basati su di essi. È importante sottolineare qui: l'ordine statale riguardava lo sviluppo e la creazione di veicoli di lancio, altri mezzi di lancio di carichi utili, satelliti, veicoli scientifici, navi da carico e con equipaggio e stazioni orbitali. Dagli anni '60, il settore delle telecomunicazioni è stato attraente per gli investimenti privati: lo sviluppo, la creazione e il funzionamento di satelliti per la comunicazione e la trasmissione. Questo allineamento è stato generalmente mantenuto nei successivi 35-40 anni.
I presupposti per il cambiamento cominciarono ad emergere nella seconda metà degli anni '80, quando iniziarono a concretizzarsi gli effetti economici delle attività spaziali e della commercializzazione di tecnologie create nell'industria aerospaziale con contratti governativi. Quest'area è stata sempre più concettualizzata in termini di potenziale profitto. Non dimentichiamo il ruolo della Guerra Fredda come incentivo per enormi investimenti governativi nei programmi spaziali. Tuttavia, alla fine del loro confronto, l'Unione Sovietica e gli stessi Stati Uniti hanno discusso sempre di più sul plusvalore creato da ogni rublo o dollaro investito in tali programmi.
Dennis Tito, il primo turista spaziale
Oltre all'approccio più prudente delle superpotenze alla spesa spaziale, la "rivoluzione negli affari militari" iniziata in quegli anni ebbe un ruolo importante. L'integrazione dei sistemi di comunicazione spaziale, ricognizione e navigazione nelle attività quotidiane delle forze armate e l'emergere del fenomeno della "guerra ad alta tecnologia" [1] ha richiesto il coinvolgimento di un numero significativo di specialisti civili, nonché l'uso di satelliti per comunicazioni commerciali da parte delle truppe.
L'inizio di una nuova era fu posto dalla guerra in Iraq nel 1991, dopo di che divenne chiaro che nessun esercito poteva soddisfare pienamente le sue esigenze di sistemi spaziali attraverso l'uso di veicoli esclusivamente militari - troppo costosi. Allo stesso tempo, era chiaro che, ad esempio, i sistemi di navigazione satellitare (allora era il GPS americano e il sistema sovietico / russo, in seguito chiamato GLONASS), la cui creazione e manutenzione è commercialmente non redditizia, dovrebbero far parte del infrastrutture economiche civili, come strade e reti elettriche. Con lo sviluppo della tecnologia, tale infrastruttura è diventata - e persino trasformata in un segmento separato del business spaziale - satelliti per il telerilevamento della terra, che consentono di rilevare la superficie terrestre in alta risoluzione e trasmettere dati in tempo reale a una vasta gamma di clienti (inizialmente, il rilevamento della superficie satellitare veniva effettuato esclusivamente nell'interesse dell'intelligence).
Un altro potente impulso per lo sviluppo dell'esplorazione spaziale commerciale è stato il crollo del sistema economico sovietico e la formazione del mercato mondiale di beni e servizi spaziali, dove ora sono entrate imprese russe e ucraine con veicoli di lancio e motori a razzo. Successivamente, è stata raggiunta dalla Cina, che sta effettuando lanci di satelliti commerciali utilizzando i suoi veicoli di lancio e producendo satelliti per clienti in Africa e America Latina. La Russia ha anche aperto la strada alla commercializzazione delle stazioni spaziali e all'emergere del turismo spaziale (iniziato dalla stazione Mir).
La fine della Guerra Fredda ha liberato un numero significativo di specialisti precedentemente impiegati in programmi governativi dalle industrie aerospaziali negli Stati Uniti e in Russia. E dobbiamo rendere omaggio agli americani: sono riusciti a creare le condizioni affinché alcune di queste persone rimangano nella professione, passando a temi spaziali commerciali o fondando le proprie società spaziali. È così che si è formato l'"ecosistema" dell'astronautica privata.
Eppure, il 2001 è stato il punto di partenza per una rivoluzione nell'esplorazione dello spazio commerciale, quando l'aereo suborbitale tutto privato Spaceship-1, sponsorizzato dal miliardario Paul Allen, ha volato e ha costituito la base di un progetto per creare un veicolo spaziale per il turismo spaziale di massa. Per l'attuazione di questo progetto, chiamato "Spaceship-2", insieme a P. Allen, si è impegnata la società "Virgin Galactic" del miliardario Richard Branson. Un anno dopo, un altro miliardario, Elon Musk, fondò Space Exploration Technologies, che alla fine sviluppò la famiglia di veicoli di lancio Falcon e la navicella cargo Dragon.
La cosa principale a cui prestare attenzione è che il private equity ha iniziato a fare investimenti di capitale di rischio nel trasporto spaziale, il cui obiettivo è ridurre il costo di portare merci e persone in orbita e riportarli sulla terra. Pertanto, il costo del lancio di un carico in un'orbita terrestre bassa con un razzo Falcon-9 è di $ 4300 / kg e su un razzo Falcon Heavy è stato ridotto a $ 1455 / kg. Per fare un confronto: il costo del lancio del carico in orbita terrestre bassa dal razzo russo Proton-M è di 2600-4500 USD / kg [2].
SPACEX
Progetto razzo "Falcon-9" SpaceX
Anche la politica statale gioca un ruolo qui. Negli anni 2000, il governo americano ha effettuato, nell'ambito del programma Constellation (il cosiddetto programma lunare di George W. Bush) (1, 2, 3), il trasferimento di tecnologie ed esperienze accumulate in decenni alle imprese, e di fatto ha anche abbandonato i propri nuovi progetti nel campo dell'astronautica applicata con equipaggio e della scienza missilistica a favore di ordini per i servizi di sistemi spaziali commerciali. Pertanto, ha parzialmente "assicurato" gli investimenti dell'azienda.
Allo stesso tempo, l'agenzia spaziale americana NASA è stata in grado di concentrarsi sulla ricerca e sviluppo spaziale fondamentale, nonché sull'integrazione dei risultati ottenuti nell'ambito delle attività spaziali civili e militari nel campo dell'aviazione. In particolare, possiamo citare qui un velivolo senza pilota sperimentale ad alta quota alimentato da batterie solari, l'adattamento dei sistemi aeronautici e spaziali utilizzati nei velivoli militari senza pilota alle esigenze del settore commerciale, nonché lo sviluppo di tecnologie "flying wing", utilizzato per la prima volta su aerei militari e navette spaziali, nella costruzione di aerei civili. Questo dovrebbe essere preso in considerazione, poiché le industrie spaziale e aeronautica hanno bisogno di una sintesi, che crei le basi per il loro reciproco arricchimento tecnologico e funga da una delle locomotive chiave dello sviluppo economico.
Vettori di concorrenza globale
Parlando delle aree di attività spaziali dei principali attori stranieri, se ne possono distinguere tre.
Esplorazione dello spazio profondo. Ciò include l'invio di veicoli spaziali ad altri corpi nel sistema solare: la luna, gli asteroidi, Marte, altri pianeti e i loro satelliti. Gli Stati Uniti, l'Europa, il Giappone, la Cina, l'India sono coinvolti in questi studi. Tuttavia, gli obiettivi dei giocatori differiscono nei dettagli. Se americani ed europei svolgono missioni super difficili per mantenere la loro leadership scientifica e tecnologica, allora le missioni di Cina e India sono più semplici nei contenuti e mirano a migliorare la propria base tecnologica e industriale attraverso questi progetti. Allo stesso tempo, nel dicembre 2013, la stazione scientifica automatica cinese "Chang'e-3" è stata inviata sulla luna come parte del modulo di atterraggio e del rover lunare "Yuytu", insieme al completamento con successo del programma di volo con equipaggio della prima stazione orbitale cinese "Tiangong-1" nell'estate dello stesso anno, testimoniano il desiderio della RPC di diventare una potenza spaziale in grado di operare nello spazio in piena autonomia. Per quanto riguarda il Giappone, il suo obiettivo è mantenere la leadership in alcune nicchie tecnologiche nel campo della robotica e delle scienze naturali per avere opportunità di cooperazione spaziale reciprocamente vantaggiosa con gli Stati Uniti e l'UE, nonché per la superiorità in queste nicchie rispetto Cina.
CNSA / Chinanews
Cinese automatico scientifico
Stazione Chang'e-3 sulla Luna
Astrofisica. Qui stiamo parlando di studiare la struttura dell'Universo e di altri sistemi stellari, verificando i concetti di base della fisica teorica. Il campionato in questa direzione è detenuto da americani ed europei, e finora non si parla di concorrenza attiva da parte di altri giocatori. La Russia conserva il potenziale per l'attuazione di tali progetti, che corrisponde ai suoi interessi vitali, ma necessita di una politica verificata nel campo della ricerca spaziale fondamentale.
Nuova navicella spaziale. La leadership in questo settore rimane con gli Stati Uniti, un'importante attività di ricerca e sviluppo in questo settore è svolta anche dall'Agenzia spaziale europea. Il criterio qui non è tanto il costo dei programmi spaziali quanto la qualità dei veicoli in fase di sviluppo e la complessità delle missioni scientifiche rispedite nello spazio [3]. Il nuovo veicolo spaziale, insieme ai nuovi veicoli di lancio, è progettato per semplificare e ridurre i costi di utilizzo dell'orbita vicina alla Terra per risolvere vari problemi applicati, per avere una maggiore flessibilità d'uso, nonché per avere una lunga durata e manutenibilità.
Un'attenzione particolare merita la navetta americana riutilizzabile e senza equipaggio X-37B, che è stata creata nell'interesse dell'aeronautica americana e ha già effettuato una serie di lunghi voli sperimentali in orbita. Nei dispositivi di questa classe, il più promettente e prezioso è la capacità di svolgere il ruolo di un sistema di comunicazione e ricognizione spaziale operativamente dispiegabile su una determinata area della superficie terrestre, di cui le forze armate hanno bisogno in preparazione al conflitto e al conflitto stesso.
Tale sistema consente di risolvere il problema della mancanza di larghezza di banda dei canali di comunicazione commerciale in caso di ostilità, nonché il problema dell'area di copertura dei sistemi satellitari in varie regioni della Terra. Attualmente, l'apparato X-37B sta svolgendo il ruolo di un laboratorio orbitale, dove vengono testate nuove tecnologie spaziali. In futuro, l'uso di tali dispositivi (migliorato rispetto a quelli testati oggi) includerà, a quanto pare, la manutenzione e l'ammodernamento di satelliti e telescopi già installati.
NOI. Foto dell'aeronautica / Michael Stonecypher
Drone spaziale americano
X-37B
Per confronto, notiamo che lo shuttle suborbitale riutilizzabile sperimentale europeo IXV è stato creato per testare le tecnologie dei futuri sistemi di trasporto spaziale. Allo stesso tempo, gli europei all'inizio del 2014 si sono ufficialmente interessati allo sviluppo privato di una navetta riutilizzabile con equipaggio da parte dell'americana Sierra Nevada Corporation.
Parlando di nuovi veicoli spaziali con equipaggio, vale la pena notare che la società americana Boeing sta sviluppando un veicolo cargo e passeggeri CST-100 riutilizzabile con una capacità fino a 7 persone. Nonostante sia previsto di testarlo e utilizzarlo inizialmente sulla ISS, è destinato piuttosto all'assistenza e alla consegna dei passeggeri a una stazione spaziale orbitale privata, sviluppata dalla società americana Bigelow Aerospace. Allo stesso tempo, Boeing e Lockheed Martin, in base a un contratto della NASA, stanno partecipando alla creazione del veicolo spaziale con equipaggio di ricerca multiuso Orion <(1, 2). I test di volo di questo veicolo spaziale dovrebbero iniziare già nel 2014. E sebbene gli Stati Uniti non abbiano ancora una chiara comprensione della necessità di una nuova spedizione con equipaggio sulla Luna o su uno degli asteroidi vicini, le aziende dell'industria spaziale americana sono impegnato nello sviluppo di tecnologie di base in questa direzione e nel ripensare l'esperienza dei precedenti programmi con equipaggio.
Queste aree della competizione spaziale globale hanno anche implicazioni politiche. Oggi non ci sono praticamente nuovi progetti in cui sarebbe possibile una cooperazione fondamentale delle principali potenze spaziali, come è avvenuto con i programmi Mir-Shuttle e ISS. Approcci, obiettivi e opportunità diversi, inclusi diversi accordi istituzionali per le attività spaziali, rendono difficile trovare un linguaggio comune e interessi comuni nello spazio. Tuttavia, ciò che non può essere realizzato a livello statale può essere realizzato a livello della comunità scientifica, universitaria e imprenditoriale.
La Russia in nuove realtà
Concetto della NASA che rappresenta il progetto
uso della navicella spaziale Orion per
esplorazione di asteroidi
Sullo sfondo dei processi in corso, le attività spaziali della Russia sono state a lungo caratterizzate da una combinazione di inerzia e tentativi di sviluppare una nuova strategia. Questo stato di cose era oggettivamente determinato: la ristrutturazione dell'industria aerospaziale sovietica e il suo adattamento alle condizioni di un'economia di mercato, dato il fallimento della politica di conversione nel 1992-1993, non potevano avvenire rapidamente. Inoltre, la domanda estera di prodotti spaziali interni negli anni '90 e la possibilità dell'esistenza di imprese su vecchi stock hanno creato nella società russa una falsa illusione che non si dovrebbe impegnare molto nell'esplorazione dello spazio. La situazione ha cominciato a cambiare verso la fine degli anni 2000, quando una serie di progetti spaziali falliti e incidenti di lancio di missili, nonché cambiamenti nel panorama competitivo internazionale, hanno costretto la Russia a riflettere in modo critico sulla sua posizione in quest'area.
Oggi il governo russo sta seguendo un percorso verso la creazione della United Rocket and Space Corporation (URSC), progettata per combinare e ottimizzare le risorse statali nel campo dei missili e dei veicoli spaziali. Qui è opportuno porsi la domanda: quanto può essere competitiva questa nuova struttura nel contesto internazionale e nel contesto dello sviluppo delle società spaziali private?
URCS ha un'alta probabilità di successo se opera come società di sviluppo. Innanzitutto, la Russia ha bisogno di una nuova famiglia di veicoli di lancio. Il lanciatore Angara, che è in fase di preparazione per i test di volo, è un significativo, ma solo il primo passo di questo percorso. In secondo luogo, il criterio per il successo e la competitività dei nuovi veicoli di lancio dovrebbe essere il prezzo reale, non il sovvenzionamento statale per chilogrammo del carico ritirato. Oggi, la battaglia principale in questo settore è quella di portare questa cifra a meno di 1000 $/kg. E, soprattutto, le attività dell'URSC dovrebbero essere soggette alla strategia nazionale per l'esplorazione dello spazio, che deve essere sviluppata ora ei risultati di tale lavoro dovrebbero essere pubblicati. Il compito chiave dovrebbe essere quello di condurre la ricerca scientifica fondamentale nello spazio e la relativa R&S.
Dmitry Rogozin alla presentazione del razzo-
vettore "Angara" presso il Centro. Krunicheva
È importante per la Russia formare l'intesa che gli americani sono arrivati a un decennio e mezzo fa: nessuna attività spaziale a spese pubbliche, incluso l'invio di astronauti da qualche parte, non ha senso se non porta all'acquisizione di conoscenze e tecnologie fondamentalmente nuove. E oggi questa comprensione è presa come base per la definizione degli obiettivi non solo da Washington e dagli europei, ma anche da Pechino, Tokyo e Delhi. A questo proposito, sarebbe un errore se l'URSC continuasse a esistere nello stesso paradigma in cui esistono le imprese e le holding spaziali russe, vale a dire, mantenendo il potenziale produttivo a un livello minimo sufficiente e servendo le esigenze dei dipartimenti governativi e, meno spesso, società statali. Naturalmente, questo approccio presuppone che i sistemi di comunicazione satellitare e di trasmissione televisiva russi debbano essere creati a spese delle società di comunicazione e delle grandi aziende televisive e non a spese del bilancio nell'ambito dei programmi statali.
Su questa base sarà possibile sviluppare nuovi progetti di cooperazione internazionale nello spazio con la partecipazione della Russia. Nei prossimi anni, difficilmente ce ne saranno molti, ma una chiara formulazione di obiettivi, struttura organizzativa e piano finanziario garantirà al nostro Paese una partecipazione paritaria e una leadership a tutti gli effetti in tali progetti.
Non va dimenticato che esiste un potenziale per lo sviluppo dell'astronautica privata anche in Russia. Certo, è coerente con lo stato e le capacità del mercato interno, ma supera nettamente quello che vediamo oggi in Giappone, Cina o India, dove è ancora generalmente difficile parlare di astronautica privata. Si tratta di imprese private che si basano sulla comunità scientifica russa. La prima impresa del genere può essere considerata il team di ricerca Selenokhod, che fino a dicembre 2013 ha partecipato al concorso Google Lunar X Prize per creare e inviare il primo robot privato sulla superficie lunare (questo team ha lanciato la società di impresa di robotica domestica, RoboCV). Un altro esempio di astronautica privata russa è Dauria Aerospace, fondata dal miliardario Mikhail Kokorich e con sedi in Russia (Skolkovo Technopark), Germania e Stati Uniti. La società prevede di sviluppare e distribuire un sistema di comunicazione e monitoraggio satellitari e fornire ai consumatori i loro servizi tramite abbonamento elettronico.
Dauria aerospaziale
Satellite DX-1 creato dall'azienda
Dauria Aerospace
L'intenso sviluppo dell'astronautica privata, iniziato negli Stati Uniti nell'ultimo decennio, sta cambiando la pratica mondiale dell'esplorazione dello spazio. Si può infatti parlare della commercializzazione di tutte le attività che si svolgono nell'orbita terrestre, compresi i voli con equipaggio. Ciò è diventato possibile grazie al fatto che le aziende private che creano razzi spaziali e veicoli spaziali basati su nuove tecnologie sono riuscite a ridurre significativamente il costo del lancio di merci nell'orbita terrestre bassa. Allo stesso tempo, lo status informale di un leader nella sfera spaziale oggi, più che mai, dipende dalla capacità di un paese o di un gruppo di paesi di condurre un'ampia gamma di ricerche spaziali fondamentali che costituiscono le necessarie risorse tecnologiche e industriali potenziale.
La Russia ha un'alta possibilità di adattarsi alle tendenze globali nell'esplorazione dello spazio e di occupare un posto degno nei campi della ricerca fondamentale e dell'astronautica privata, creando la struttura dell'URSC e condizioni favorevoli per l'emergere di startup spaziali nell'ambiente universitario. I presupposti sono una strategia chiara e trasparente formulata dalla leadership politica del Paese e la volontà di attuarla. In generale, l'esplorazione spaziale rimarrà una sfera altamente politicizzata delle relazioni internazionali e, per mantenere il suo potenziale di leadership in questo settore, la Russia deve essere in grado di proporre e implementare idee scientifiche e tecniche avanzate.
