Индустрия на подъеме: тренды спутникового рынка 2023 года, которые продолжат доминировать в 2024-м

Космический аппарат как базовая станция

Тема прямой связи со спутника на смартфон, работы КА в качестве базовой станции в космосе получила серьезное развитие. Все ведущие производители мобильных телефонов интегрировали в последние модели спутниковые модемы, обеспечив возможность передачи экстренных сообщений. SpaceX получил разрешение американского регулятора FCC на тестирование связи Starlink на немодифицированных телефонах в сети T-Mobile. Разрешение действует до 14 июня 2024 года: полугода оператору должно быть достаточно для реализации пилотного проекта. В испытаниях будет задействовано 840 аппаратов и 2 тыс. абонентских устройств. Также в 2024 году планируется старт услуги Starlink по обмену текстовыми сообщениями, а в 2025 году — сервиса передачи данных и голосовой связи.

Qualcomm и Iridium прекратили сотрудничество ноябре 2023 года, хотя производитель продемонстрировал возможности работы своего чипсета в сети Iridium. Причинами разрыва аналитики называют отсутствие очевидной модели монетизации спутниковой связи, а также особенность стандартов связи Iridium, не вписывающихся в стратегию развития сервиса в рамках стандартов 3GPP.

AST SpaceMobile в июне 2023 года в партнерстве с AT&T провела сеанс связи 4G LTE, добившись устойчивой скорости в 10,3 Мбит/с на телефон. Компания имеет соглашения с более чем 35 операторами мобильной связи с общей абонентской базой около 2 млрд. 

Роль низкоорбитальных систем в саткоме вырастет

В этом десятилетии ожидается взрывной рост низкоорбитальных систем. Речь идет в первую очередь о коммуникационных аппаратах, но свои мегагруппировки планируют и военные структуры. Так, Агентство космического развития США (Space Development Agency – SDA) активизировало деятельность по созданию многоуровневой сети военных спутников на низкой орбите.

Становятся реальностью мультиорбитальные услуги, разговоры о перспективности которых ведутся уже не первый год. Недавно представители OneWeb и SES отмечали рост запроса на такие сервисы; по мнению операторов, возможность предоставления услуг одновременно с ГСО и НГСО группировок должна в ближайшее время коренным образом изменить правила игры на рынке спутниковой связи. Поэтому два крупных игрока — OneWeb/Eutelsat и SES c обновленной группировкой O3b mPower — заявили о готовности предоставить такую услугу с 2024 года уже в штатном режиме. В свою очередь Starlink заключил партнерство c SES для предоставления широкополосного интернет-доступа на круизных лайнерах.

Растущие возможности обработки данных на борту, применение искусственного интеллекта и машинного обучения резко повышают возможности мультисервисных группировок. Все это позволяет, например, сортировать массивы информации дистанционного зондирования, сокращать время доставки данных, предоставлять сведения более оперативно и с более высоким разрешением. В дальнейшем ожидается создание мультиорбитальных систем, охватывающих все орбиты, в том числе и окололунные, для кардинального расширения возможностей по получению, анализу и доставке данных зондирования земной поверхности и космического пространства.

Тяжелые ракеты для мегагруппировок

Все операторские планы непосредственно зависят от возможности выводить спутники на орбиты в нужном объеме по приемлемым ценам. Сегодня запусков производится гораздо меньше, чем необходимо из-за амбициозных планов по выводу мегагруппировок. На World Satellite Business Week (WSBW) в 2023 году прозвучало мнение, что этот дефицит продержится до конца десятилетия, после чего поддержка довольно спокойного по темпам развития группировок создаст устойчивый спрос.

Формировать рынок планируют крупные игроки с тяжелыми ракетами-носителями, позволяющими снизить стоимость вывода килограмма на орбиту: Arianespace, ULA, Blue Orgin и SpaceX намерены в 2024 году начать пуски новых тяжелых ракет. На конференции APSCC 2023 Япония заявила о своих амбициях по захвату доли пускового рынка за счет новой ракеты H3. Задача пусковых провайдеров — не отстать от спроса, успеть за операторскими планами.

При этом сами по себе ракеты не обеспечат ритмичные запуски с заявленными высокими темпами, требуется модернизация стартовых комплексов, чем пусковые компании активно занимаются. Сегодня SpaceX запускает Falcon каждые четыре дня, Arianespace намерен в будущем запускать Ariane 6 каждые две недели.

Использование ракет тяжелого класса и возможность проведения групповых запусков упрощают владельцам процесс развертывания крупных группировок, но усложняют выход на орбиту владельцам одного или нескольких аппаратов: они вынуждены ждать заполнения носителя. И здесь открывается рынок для стартапов, разрабатывающих свои ракеты легкого и среднего классов. Они, проигрывая в цене вывода килограмма, выигрывают по временным параметрам, запуская в те сроки, которые нужны обладателям КА. Крупные игроки это тоже понимают и ищут возможности занять нишу, организуя дочерние предприятия или вступая в альянсы со стартапами.

Индустриализация спутникового производства

Развитие многоспутниковых группировок потребовало увеличенного выпуска космических аппаратов, что привело к внедрению новых технологий и методов. В первую очередь — это 3D-печать, цифровые двойники, миниатюризация компонентов, применение комплектующих, изначально не предназначенных для использования в космосе. Появился подход, в рамках которого КА разрабатывается как набор программного обеспечения, а комплектующие считаются сопутствующим товаром.

Малые геостационарные КА

Основное преимущество малых (до 500 кг) геостационарных (ГСО) спутников — возможность оператору уменьшить капитальные затраты для выхода на новый рынок или защиты своего орбитально-частотного ресурса. Некоторые страны не хотят доверять критически важную информацию сторонним компаниям и рассматривают micro-GEO в качестве варианта для создания национальной спутниковой системы. Как стало известно на WSBW, из 10 заказанных в 2023 году ГСО-аппаратов, 6 должны быть построены стартапами и могут относиться к категории малых КА.

Первый аппарат такого класса — 400-килограммовый Arcturus для Pacific Dataport, успешно выведенный на орбиту в апреле — через три с половиной месяца вышел из строя, отказала система ориентации солнечных батарей. Однако разработчик, компания Astranis, не сомневается в успехе своей конструкции и заявил на 2024 год запуск восьми КА, а в дальнейшем планирует отправлять в космос 24 спутника ежегодно.

Intelsat в сентябре заказал у швейцарского стартапа Swissto12 аппарат, который по современным меркам относится к малым — массой в тонну и с 12 транспондерами. Swissto12 известна своими технологиями 3D-печати, которые были широко использованы при создании платформы HummingSat, разработанной при поддержке Европейского космического агентства (ЕКА).

Космический мусор и орбитальное обслуживание

Опасность космического мусора уже признана реальной, поэтому стартапы, международные организации и академические структуры разрабатывают методики управления космическим движением и технологии удаления космического мусора. Рассматриваются варианты как захвата старых КА, так и оборудования новых КА специальными устройствами для захвата и увода с орбиты.

При этом тема орбитального мусора и создания устойчивого космического пространства вплотную соприкасается с задачей орбитального обслуживания. Так, Northrop Grumman эксплуатирует два аппарата, предназначенных для увеличения срока службы геостационарных спутников. В будущем новые КА предполагается оснащать интерфейсами для дозаправки и обновления данных.

Инвесторов интересует реальный сервис

Еще одной немаловажной тенденцией прошлого года было изменение отношения инвесторов к космическому бизнесу. Они не потеряли интереса к отрасли, но стали осторожнее относиться к своим вложениям, отдавая предпочтение тем компаниям, которые уже оказывают те или иные услуги.

На WSBW финансисты выразили уверенность в необходимости тщательно изучать технологии и сервисы, в которые они привлекают капиталы.

GPS требует модернизации

Навигационная система GPS сегодня подвергается взломам с подменой данных, ее защита в современных условиях становится недостаточной. Поэтому многие компании разрабатывают альтернативные протоколы или передачу дополнительных временных сигналов с использованием комбинации наземных и других космических навигационных сетей.

Все перечисленные тренды будут влиять на отрасль еще, как минимум, год. Кроме этого, из активно разрабатываемых и испытываемых технологий, способных серьезно повлиять на индустрию не только в 2024-м, но и в следующем десятилетии, особо выделяются технологии высокоскоростной лазерной связи, самоуправляемых группировок кубсатов, производства в космосе, а также использование стандартных конструкций и интерфейсов малых космических аппаратов.