10 технологических тенденций спутниковой отрасли в 2025 году

Согласно докладу Всемирного экономического форума "Космическая экономика", в ближайшие 11 лет эта отрасль вырастет до $1,8 триллиона, и неудивительно, что 2025 год станет поворотным для космических возможностей, нормативно-правовых разработок и глобального взаимодействия. Несмотря на экономическую и геополитическую неопределенность на земле, интерес к просторам Вселенной остается неизменным.

Если эпоха "Аполлона" была золотым веком космонавтики, то сейчас мы переживаем ее ренессанс", - говорит Клэй Моури, генеральный директор Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA). "Это самое захватывающее время для освоения космоса за все 30 лет моей работы в этой отрасли".

Via Satellite попросил лидеров отрасли рассказать о 10 тенденциях, за которыми они будут пристально следить в 2025 году. Вот что они ответили.

1. Политика, политика, политика

Политика вполне может стать самой заметной тенденцией в космической отрасли в 2025 году, поскольку в январе Дональд Трамп вернется в Белый дом на второй срок.

"Первая администрация Трампа будет, пожалуй, самым значимым президентским сроком для космической отрасли со времен Джона Кеннеди", - говорит Крис Куилти, один из генеральных директоров и президент космической аналитической компании Quilty Space. В числе заметных достижений он называет создание Космических сил, возрождение Национального космического совета и Соглашения Артемиды (Artemis Accords).

Администрация Байдена продолжила эти инициативы, а также помогла заручиться поддержкой ООН в вопросе запрета испытаний противоспутниковых систем (ASAT) и содействовала ответственному использованию космоса на международном уровне в рамках Соглашений.

Куилти продолжает: "Хотя отношения Илона Маска и Трампа вызывают определенное беспокойство, в целом отрасль оптимистично настроена относительно того влияние, которое "Трамп-2" может оказать на космическую отрасль в этот раз".

Лаура Винтер, ведущая подкаста The DownLink от Defense & Aerospace Report, освещающего тенденции на стыке космоса, бизнеса и обороны, поднимает смежную проблему, которая продолжает вызывать головную боль у любой космической администрации независимо от того, какая партия находится у власти – это неспособность Конгресса вовремя принять бюджет.

Длительные проволочки создают задержку, которая вредна как для национальной безопасности, так и для инвесторов в космическую отрасль, которые и так слабо верят в то, что их вложения в космические компании окупятся. По словам Винтер, инвесторы, военно-начальники и политики вынуждены учитывать задержку в принятии бюджета и автоматические сокращения, предусмотренные Законом о бюджетной ответственности 2023 года, что в совокупности приводит к неопределенности и риску для инвестиций, а в конечном итоге – к риску для обеспечения технологической готовности.

"К моменту своего утверждения бюджеты оказываются сформированными на основе информации двухлетней давности, и к этому времени появляются пробелы в возможностях, что еще больше отбрасывает США назад", - говорит Винтер. "Учитывая быстрый прогресс ближайших соперников, таких как Китай, эти пробелы представляют собой серьезную угрозу для способности США поспевать за развивающимися враждебными угрозами".

Еще одна политическая тенденция касается надзора за космической политикой со стороны регулирующих органов. Одри Шаффер, бывший директор по космической политике Совета национальной безопасности Белого дома, а ныне руководитель отдела стратегии и политики компании Slingshot Aerospace, прогнозирует, что во второй половине 2025 года Конгресс сможет уточнить, какие ведомства должны осуществлять регуляторный надзор за космической деятельностью, включая разрешение на выполнение миссий. По словам Шаффер, в последние годы FCC (Федеральная комиссия по связи США) стала более широко трактовать свой надзор, особенно в отношении космической устойчивости, и она надеется на прояснение ролей и потенциально больший контроль над космическими операциями со стороны Министерства торговли США.

"Я думаю, что новый состав Конгресса приложит больше усилий, чтобы исправить ситуацию, и это может оказать значительное влияние на отрасль", - говорит она.

2. Темпы запусков спутников LEO

К концу этого десятилетия число действующих спутников может достигнуть 50000, большинство из которых будут находиться на низкой околоземной орбите (LEO).

Среди запланированных на следующий год низкоорбитальных запусков: первые серийные спутники для Project Kuiper от Amazon, мультиспутниковый кластер Azalea от BAE Systems и спутники BlueBird Block 2 от AST SpaceMobile. Эти запуски будут происходить на фоне наращивания числа спутников Starlink от SpaceX, которых на орбите уже более 6800, а также китайской группировки Thousands Sails ("Тысячи парусов"), которая планирует запустить 648 спутников к концу 2025 года.

Что касается оборонной сферы, то Агентство космических разработок (SDA) в своем бюджете на 2025-й финансовый год выделяет $4,3 млрд на реализацию второго и третьего этапов (Tranches 2 and 3) программы Proliferated Warfighter Space Architecture (PWSA) – Расширенной группировки спутников на LEO, предназначенной для обнаружения и слежения за ракетами.

Основатель и генеральный директор Rocket Lab Питер Бек говорит, что с обеих сторон уравнения – ракета-носитель и спутник – программа набирает обороты. "В 2025 году ожидается ряд крупных контрактов. Программа PWSA будет развиваться, важно для национальной безопасности". Rocket Lab является генеральным подрядчиком по разработке 18 спутников для второго этапа транспортного уровня Beta (Tranche 2 Transport Layer Beta).

Генерал Стивен Уайтинг, командующий Космическим командованием США, отмечает, что, поскольку запуски становятся все более частыми, это приводит как к расширению группировок, так и к повышению устойчивости космического сектора для обеспечения национальной безопасности.

Он упомянул успешный испытательный запуск корабля Starship от SpaceX, планируемую сертификацию ракеты-носителя Vulcan от ULA для миссий по обеспечению национальной безопасности и ожидаемый в ближайшем будущем запуск New Glenn от Blue Origin в качестве запусков, которые позволят снизить стоимость доставки грузов на орбиту. По словам генерала Уайтинга, PWSA "дает возможность создавать спутниковые группировки, предназначенные для обеспечения национальной безопасности, более устойчивыми и легко пополняемыми".

Куилти отмечает, что западная космическая отрасль попала в неудобную зависимость от SpaceX, предоставляющей услуги по запуску тяжелых ракет, но новые ракеты-носители от ULA, Blue Origin, Rocket Lab и Arianespace "нацелены на увеличение частоты запусков в 2025 году, чтобы удовлетворить растущий спрос в отрасли". И отрасль зависит от этого. "Если эти ракеты не смогут выполнить намеченный график запусков, у многих спутниковых операторов будут отложены планы развития", - говорит он.

В последние годы консолидация стала основной темой на рынке спутниковой связи, но и на рынке запусков также может произойти объединение. По имеющимся сведениям, компании Boeing и Lockheed Martin, совместно владеющие United Launch Alliance, в этом году вели переговоры о продаже этого предприятия, предоставляющего пусковые услуги.

"Мы продолжим наблюдать консолидацию поставщиков пусковых услуг. Интересно, что произойдет с ULA", - сказал Бек. "Для нас это важный год, потому что мы выводим на рынок Neutron (частично многоразовую двухступенчатую ракету-носитель). Впервые на LEO будет запущено что-то среднего класса, кроме Falcon 9". Бек также утверждает, что в следующем году будет создано достаточно малых ракет-носителей, чтобы преодолеть нехватку космических кораблей, ощущаемую отраслью в течение последних нескольких лет. Среди причин сложившейся ситуации – развертывание мегагруппировок в условиях неудачных запусков, задержки в производстве новых ракет-носителей, кризис в области пусковых услуг в Европе и уход России с коммерческого рынка запусков.

3. Революционное влияние Starship

В 2024 году SpaceX успешно продвинулась в проведении летных испытаний Starship, осуществив четыре испытания ракеты-носителя высотой 400 футов (ок. 122 м). Федеральное управление гражданской авиации (FAA) вскоре может одобрить до 25 запусков Starship в 2025 году и далее.

Некоторые авторитетные эксперты сходятся во мнении, что Starship "подорвет" отрасль благодаря снижению затрат и увеличению грузоподъемности. "Starship станет важным революционным событием для сектора с точки зрения ресурсов, которые эта ракета сможет предложить, как в плане запуска, так и в плане обратной доставки полезных грузов", - говорит Николай Хлыстов, руководитель тематического направления „Будущее космических технологий" Центра четвертой промышленной революции Всемирного экономического форума в Женеве (Швейцария).

"В 2025 году и далее будет интересно наблюдать как SpaceX будет использовать этот корабль после завершения создания своей группировки Starlink, а также как быстро они начнут предлагать эту услугу и по какой цене", - прогнозирует Хлыстов. "SpaceX даже назвал Starship своей собственной коммерческой космической станцией, так что в долгосрочной перспективе возможны дальнейшие неожиданности в плане ее возможностей", - добавляет он.

4. Динамика развития технологии прямого доступа к устройствам

Подключение спутников непосредственно к стандартным смартфонам, бывшее когда-то несбыточной мечтой, теперь становится реальностью: несколько авторитетных экспертов выразили уверенность в том, что рынок "Прямого доступа к устройствам" (Direct-to-Device, D2D) наберет обороты в следующем году.

"D2D стал следующим священным Граалем для отрасли, впервые предлагая спутниковым операторам возможность охватить миллиарды наземных мобильных устройств", - отмечает Куилти.

Тарун Гупта, соучредитель и директор по продуктам компании Skylo Technologies, имеющей коммерческие партнерства в области D2D с Verizon и Google, прогнозирует, что в 2025 году устройства, способные работать как в спутниковом, так и в сотовом режимах, станут более распространенными – будь то датчики IoT, электронные ключи (донглы) или смартфоны. По словам Гупты, "будут определены возможные сценарии использования, и сторонние приложения начнут также осознавать, что они смогут предлагать связь там, где сотовой сети нет. "Людей уже не волнует вопрос "Подключается ли мое устройство?". Теперь их волнует следующее: Для чего его можно использовать? Как я могу его использовать? Сколько это стоит?"

Гупта отмечает, что отрасли спутниковой и сотовой связи исторически были очень разными в плане аппаратного обеспечения, протоколов связи и схем модуляции. Он и его соучредители потратили годы на создание экосистемы для демократизации связи, используя протоколы, разработанные сотовой индустрией, и перенося их на передний край спутниковой связи, пользуясь при этом резким снижением стоимости кремния и компьютеров и стремительным развитием облачных вычислений.

5. Лунные миссии набирают обороты

В 2025 году продолжится увеличение числа Лунных миссий. В феврале прошлого года космический аппарат Odysseus от Intuitive Machines (IM) стал первым коммерческим аппаратом, совершившим посадку на Луну, и первым случаем посадки американского космического аппарата на Луну с 1972 года. 2024 год также стал важной вехой для Китая, доставившего лунные образцы с дальней стороны Луны.

В январе 2025 года космический аппарат NASA Lunar Trailblazer отправится на южный полюс Луны в поисках так называемого "водяного льда" - твердой воды в виде гексагональной кристаллической структуры, которая существует на участках лунной поверхности, никогда не подвергавшихся воздействию солнечного света, например, на дне глубоких кратеров. Миссии NASA Artemis необходим водяной лед для получения кислорода и водорода, критически важных для жизнеобеспечения и производства ракетного топлива. Ожидается, что IM-2 будет запущен одновременно с Trailblazer и будет нести беспилотный аппарат, использующий двигатель, для исследования лунной поверхности на наличие водорода - ключевого индикатора присутствия воды.

Также в январе компания Firefly Aerospace планирует запустить свою первую миссию Blue Ghost на Луну, которая доставит 10 научных экспериментов для NASA в Mare Crisium, впадину на ближней стороне Луны.

В сентябре NASA планирует запустить космический аппарат Artemis 2, который совершит 10-дневный облет Луны с экипажем. Кроме того, компания Blue Origin планирует запустить луноход MK1 Lunar Lander, а Европейское космическое агентство (ЕКА) собирается начать орбитальный испытательный полет Space Rider, своего космического самолета без экипажа. 2025 год также может стать годом запуска первой коммерческой космической станции.

По словам Моури, в результате стараний NASA создана экосистема коммуникационных компаний, которые изучают возможности связи на лунной поверхности и максимально используют имеющиеся там ресурсы. "Это действительно интересное время, потому что наши партнеры также участвуют в этом процессе: 48 стран подписали Соглашения Артемиды (по состоянию на ноябрь). Сейчас идет новая гонка за возвращение на Луну – сотрудничество и конкуренция, интересно увидеть, кто доберется до Луны, и это захватывающее время для всех нас".

6. Искусственный интеллект для автономных операций в космосе

Космические организации будут все чаще использовать искусственный интеллект (ИИ) для обработки огромного объема данных, собираемых о космосе и из космоса. В 2025 году ИИ будет использоваться в автономных операциях, а также в приложениях для пограничных вычислений, позволяющих вычислять в космосе и передавать только необходимые данные на землю. Шаффер считает автономные операции следующим важным приложением ИИ в космической отрасли.

"По мере того как космическая среда становится все более загруженной, а вам нужно принимать решения об операциях в режиме реального времени, вам, возможно, захочется использовать инструменты ИИ, которые помогут в принятии таких решений", - говорит она.

Министерство обороны уделяет большое внимание развитию космического маневрирования и логистики на орбите. Отрасль рассматривает возможность создания более маневренных космических аппаратов, способных осуществлять логистику на орбите, с помощью более мощных ракет.

Генерал Уайтинг отмечает: "По мере того, как мы продолжаем наблюдать поступление на вооружение ракет с более высокими характеристиками, мы также видим возможности для развития устойчивого космического маневрирования и логистики на орбите, что позволит обеспечить динамичные космические операции, с учетом дополнительного запаса топлива и характеристик, которыми обладают эти ракеты. Это касается таких совместных боевых функций, как устойчивость, перемещение и маневр, необходимых для обеспечения работы наших спутников, как и в любой другой области".

Цель, по словам Уайтинга, - "добраться до места, где мы сможем маневрировать в космосе, зная, что сможем дозаправиться в случае необходимости, что позволит нам использовать новые тактики, техники и приемы и продлить операции до завершения миссии".

Космические аппараты Starlink используют автономные системы для предотвращения столкновений, но есть признаки того, что космические операторы также рассматривают возможности использования этой технологии для принятия более интеллектуальных и эффективных решений.

"ИИ для космоса представляет большой интерес благодаря своей способности повышать автономность космических аппаратов, позволяя быстрее принимать решения и эффективнее осуществлять полеты без постоянного вмешательства человека", - говорит Симон Д'Амико, директор-основатель Лаборатории космического сближения (SLAB), а также содиректор Центра исследований автономности аэрокосмических аппаратов (CAESAR) при Стэнфордском университете. Он отмечает, что ИИ также улучшает осведомленность о космическом пространстве, помогая отслеживать и управлять усложняющейся ситуацией с космическим движением и мусором.

"Благодаря усовершенствованию дистанционного зондирования и цифрового двойника Земли ИИ может кардинально изменить мониторинг окружающей среды, реагирование на стихийные бедствия и управление ресурсами на Земле, предлагая новые идеи и более точные модели для решения глобальных проблем", - объясняет он.

7. Растущее влияние Китая

Стремление Китая стать доминирующей державой в космосе усилится в 2025 году. Самая густонаселенная страна в мире уже имеет космическую станцию, а в 2024 году доставила образцы с поверхности Луны.

Конкуренция между США и Китаем за космическое превосходство приведет к росту отрасли во всем мире, считает Бек. "2025 год станет важным годом для Пекина", - добавляет Бек, говоря, что не удивится, если Китай создаст первый аванпост на Луне. "Я думаю, что мы еще не раз поразимся сложности и масштабу программ, которые они будут реализовывать".

Одри Шаффер ожидает, что Китай станет более заметным игроком на коммерческом космическом рынке, что может привести к тому, что страна начнет более ответственно относиться к освоению космоса. "Очень интересно увидеть, изменится ли отношение Китая к космической устойчивости, когда он станет одним из крупнейших поставщиков объектов в космосе и будет иметь подобные экономические интересы", - надеется Шаффер.

8. Страны хотят занять место за столом переговоров

По мнению Хлыстова, в 2025 году в космической сфере будет участвовать все больше стран. На сегодняшний день более 100 стран присоединились к Комитету по использованию космического пространства в мирных целях, и более 80 государств имеют космические программы, в том числе Южная Корея, которая в 2024 году создала свое собственное космическое ведомство - Корейскую аэрокосмическую администрацию.

"Страны сигнализируют на международной арене, что они не хотят оставаться в стороне, что они хотят быть частью международного диалога и, более того, быть включенными в официальные дискуссии", - говорит Хлыстов. Он отмечает, что усилия Всемирного экономического форума в области космоса включают в себя региональные направления в Индии и Японии. "Форум также запустил новую инициативу, цель которой - помочь молодым и развивающимся странам, осваивающим космическое пространство".

9. Лидерство с помощью лазерной связи

Некоторые эксперты считают 2025 год важным годом для развития лазерной связи, обеспечивающей большую устойчивость и скорость широкополосной связи в космосе. Лазер имеет преимущества по нескольким направлениям, как в оборонной, так и в коммерческой сферах, в космосе и на земле.

Моури из AIAA отмечает, что по мере строительства коммерческих космических станций на LEO они будут поддерживаться не только за счет традиционных спутниковых операторов, но и за счет группировок на LEO, которые все больше будут оснащаться лазерной связью.

"Действительно интересно, что некоторые из этих группировок смогут обеспечить широкополосную и лазерную связь с этими космическими станциями на LEO ", - говорит Моури. "Это действительно меняет представление о науке и других вещах на борту этих станций или о том, как спроектировать космическую станцию, которой не нужны вычислительные мощности и бортовые возможности, потому что у вас есть эти удивительно быстрые, высокоскоростные каналы связи, с помощью которых вы можете очень быстро передавать и принимать сигналы".

Лазерная связь не ограничивается космической связью; она также полезна на земле, предоставляя спутниковым операторам конкурентное преимущество перед наземными поставщиками за счет транзита наземных услуг.

Наконец, требования обороны к более устойчивой связи также зависят от возможностей лазера. Это ключевой момент в концепции МО США по объединенному комбинированному управлению и контролю. В отличие от традиционных радиочастот, лазеры могут передавать большие объемы данных быстрее, потребляя меньше энергии. Более короткие длины волн повышают скорость и безопасность сигнала. В сентябре SDA впервые продемонстрировало лазерную связь между двумя своими спутниками, заложив основу для "ячеистой сети", которая соединит сотни его спутников на LEO.

"Мы видим, что все больше и больше компаний рассматривают такую возможность. Это может помочь спутниковым операторам фактически не зависеть от наземных компаний", - говорит Хлыстов. По его словам, преимущества лазерной связи в качестве транзита распространяются и на подводные кабели, которые становится все легче подорвать, и он отмечает, что "транзитная связь в космосе становится критически важной возможностью для обеспечения устойчивости".

10. Развитие VLEO

В ответ на все большую загруженность LEO космическая отрасль станет свидетелем формирования нового орбитального режима - очень низкая околоземная орбита (VLEO), которая обычно находится на высоте 250-350 км.

Известная как "самоочищающаяся орбита", VLEO может помочь облегчить проблему космического мусора, поскольку космический мусор на VLEO втягивается в атмосферу и благополучно сгорает через несколько часов или дней. Работая на меньшей высоте, космические аппараты VLEO находятся в два раза ближе к объектам на земле и поэтому могут лучше за ними наблюдать. В 2025 году Исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) в сотрудничестве с партнерами, включая DARPA и Redwire Space, планируют ускорить изучение среды VLEO, а также нюансов работы космических аппаратов VLEO.

"Полеты космических аппаратов на более низких высотах имеют потенциальные преимущества, включая практически полное отсутствие космического мусора, что является прямым следствием увеличения сопротивления на меньших высотах", - говорит Сет Лэйси, старший научный сотрудник по космическому движению и точному маневрированию AFRL на базе ВВС Киркланд. "Основная проблема заключается в том, что мы пока не понимаем этот орбитальный режим так хорошо, как нам хотелось бы".