W ciągu ostatnich dziesięciu lat widzieliśmy dosłownie rewolucję w prywatnej astronautyce. Zaczęło się w Stanach Zjednoczonych, ale dziś ta rewolucja zmienia podejście do wykorzystania i eksploracji kosmosu na całym świecie, w tym w aspektach polityki naukowej i technologicznej państw oraz ich konkurencji w tej dziedzinie. Równolegle z gwałtownym rozwojem komercyjnego sektora kosmicznego zachodzą jakościowe zmiany w dziedzinie technologii kosmicznych. Oczywiście wszystkie zachodzące zmiany wpływają na Rosję i jej długofalowe interesy.
Rewolucja w przestrzeni komercyjnej
Od samego początku eksploracji kosmosu na tym obszarze istnieją prywatne firmy, które występowały jako zleceniobiorcy na podstawie kontraktów rządowych w ramach programów kosmicznych, a także samodzielnie opracowywały i tworzyły statki kosmiczne oraz usługi na ich podstawie. Należy tutaj podkreślić: zamówienie państwowe obejmowało rozwój i tworzenie rakiet nośnych, innych środków wystrzeliwania ładunków, satelitów, pojazdów naukowych, statków towarowych i załogowych oraz stacji orbitalnych. Od lat 60. sektor telekomunikacyjny jest atrakcyjny dla prywatnych inwestycji – rozwoju, tworzenia i eksploatacji satelitów komunikacyjnych i nadawczych. To ustawienie utrzymywało się na ogół przez następne 35-40 lat.
Przesłanki do zmian zaczęły pojawiać się w drugiej połowie lat 80., kiedy zaczęto realizować ekonomiczne efekty działań kosmicznych i komercjalizacji technologii tworzonych w przemyśle lotniczym w ramach kontraktów rządowych. Obszar ten jest coraz bardziej konceptualizowany pod kątem potencjalnego zysku. Nie zapominajmy o roli zimnej wojny jako zachęty do ogromnych rządowych inwestycji w programy kosmiczne. Jednak pod koniec ich konfrontacji Związek Radziecki i same Stany Zjednoczone coraz bardziej spierały się o wartość dodatkową stworzoną przez każdy rubel lub dolar zainwestowany w takie programy.
Dennis Tito, pierwszy turysta kosmiczny
Oprócz bardziej ostrożnego podejścia supermocarstw do ich wydatków na przestrzeń kosmiczną ważną rolę odegrała „rewolucja w sprawach wojskowych”, która rozpoczęła się w tamtych latach. Włączenie systemów łączności kosmicznej, rozpoznania i nawigacji w codzienną działalność sił zbrojnych oraz pojawienie się zjawiska „wojny high-tech” [1] wymagało zaangażowania znacznej liczby specjalistów cywilnych, a także wykorzystania komercyjnych satelitów komunikacyjnych przez wojska.
Początek nowej ery zapoczątkowała wojna w Iraku w 1991 roku, po której stało się jasne, że żadna armia nie jest w stanie w pełni zaspokoić swoich potrzeb w zakresie systemów kosmicznych poprzez użycie wyłącznie pojazdów wojskowych - zbyt drogich. Jednocześnie było jasne, że np. systemy nawigacji satelitarnej (wtedy był to amerykański GPS i sowiecko-rosyjski, później zwany GLONASS), których tworzenie i utrzymanie jest komercyjnie nieopłacalne, powinny być częścią cywilnej infrastruktury gospodarczej, takiej jak drogi i sieci elektryczne. Wraz z rozwojem technologii taka infrastruktura stała się - a nawet stała się odrębnym segmentem biznesu kosmicznego - satelitami do teledetekcji Ziemi, które umożliwiają badanie powierzchni Ziemi w wysokiej rozdzielczości i przesyłanie danych w czasie rzeczywistym szerokiemu gronu klientów (początkowo satelitarne badanie powierzchni było prowadzone wyłącznie w interesie wywiadu).
Innym potężnym impulsem do rozwoju komercyjnej eksploracji kosmosu był upadek sowieckiego systemu gospodarczego i powstanie światowego rynku towarów i usług kosmicznych, na który teraz weszły rosyjskie i ukraińskie przedsiębiorstwa z rakietami nośnymi i silnikami rakietowymi. Później dołączyły do nich Chiny, które przeprowadzają komercyjne wystrzeliwanie satelitów za pomocą swoich pojazdów nośnych i produkują satelity dla klientów w Afryce i Ameryce Łacińskiej. Rosja była również pionierem komercjalizacji stacji kosmicznych i pojawienia się turystyki kosmicznej (zaczęło się to na stacji Mir).
Koniec zimnej wojny uwolnił znaczną liczbę specjalistów wcześniej zatrudnionych w programach rządowych z przemysłu lotniczego w Stanach Zjednoczonych i Rosji. I musimy oddać hołd Amerykanom – udało im się stworzyć warunki, aby część z tych osób pozostała w zawodzie, przerzucając się na komercyjne tematy związane z kosmosem lub zakładając własne firmy kosmiczne. Tak powstał „ekosystem” prywatnej astronautyki.
Jednak rok 2001 był punktem wyjścia do rewolucji w komercyjnej eksploracji kosmosu, kiedy to całkowicie prywatny samolot suborbitalny Spaceship-1, sponsorowany przez miliardera Paula Allena, poleciał i stał się podstawą projektu stworzenia statku kosmicznego do masowej turystyki kosmicznej. Do realizacji tego projektu, zwanego „Spaceship-2”, wspólnie z P. Allenem podjęła się firma „Virgin Galactic” miliardera Richarda Bransona. Rok później inny miliarder, Elon Musk, założył firmę Space Exploration Technologies, która ostatecznie opracowała rodzinę rakiet nośnych Falcon i statek kosmiczny Dragon.
Najważniejszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, że private equity zaczął dokonywać inwestycji kapitału podwyższonego ryzyka w transport kosmiczny, których celem jest zmniejszenie kosztów przenoszenia towarów i ludzi na orbitę oraz zwracania ich na Ziemię. Tak więc koszt wystrzelenia ładunku na niską orbitę okołoziemską za pomocą rakiety Falcon-9 wynosi 4300 USD / kg, a na rakiecie Falcon Heavy został obniżony do 1455 USD / kg. Dla porównania: koszt wyniesienia ładunku na niską orbitę okołoziemską przez rosyjską rakietę Proton-M to 2600–4500 USD/kg [2].
SPACEX
Rakieta „Sokół-9” projekt SpaceX
Nie bez znaczenia jest tu również polityka państwa. W latach 2000. rząd amerykański realizował w ramach programu Constellation (tzw. program księżycowy George'a W. Busha) (1, 2, 3) transfer technologii i doświadczeń gromadzonych przez dziesięciolecia do biznesu, a także faktycznie zrezygnował z własnych nowych projektów w dziedzinie załogowej astronautyki stosowanej i nauki o rakietach na rzecz zamówień na usługi komercyjnych systemów kosmicznych. Tym samym częściowo „ubezpieczył” inwestycje firmy.
W tym samym czasie amerykańska agencja kosmiczna NASA mogła skoncentrować się na podstawowych badaniach i rozwoju kosmosu, a także integracji wyników uzyskanych w ramach cywilnych i wojskowych działań kosmicznych w dziedzinie lotnictwa. W szczególności można tu wymienić eksperymentalny bezzałogowy samolot wysokościowy zasilany bateriami słonecznymi, adaptację systemów lotniczych i kosmicznych stosowanych w wojskowych bezzałogowych statkach powietrznych do potrzeb sektora komercyjnego, a także rozwój technologii „latających skrzydeł”., po raz pierwszy stosowany w samolotach wojskowych i promach kosmicznych, w budowie samolotów cywilnych. Należy to wziąć pod uwagę, gdyż przemysł kosmiczny i lotniczy potrzebują syntezy, która tworzy podstawę ich wzajemnego wzbogacania technologicznego i stanowi jedną z kluczowych lokomotyw rozwoju gospodarczego.
Wektory globalnej konkurencji
Mówiąc o obszarach działalności kosmicznej kluczowych graczy zagranicznych, można wyróżnić trzy z nich.
Głęboka eksploracja kosmosu. Obejmuje to wysyłanie statków kosmicznych do innych ciał w Układzie Słonecznym - na Księżyc, asteroidy, Marsa, inne planety i ich satelity. W badania te zaangażowane są Stany Zjednoczone, Europa, Japonia, Chiny, Indie. Jednak cele graczy różnią się w szczegółach. Jeśli Amerykanie i Europejczycy wykonują bardzo trudne misje, aby utrzymać pozycję lidera naukowego i technologicznego, to misje Chin i Indii są prostsze w treści i mają na celu poprawę ich własnej bazy technologicznej i przemysłowej poprzez te projekty. Jednocześnie, w grudniu 2013 roku, chińska automatyczna stacja naukowa „Chang'e-3” została wysłana na Księżyc w ramach modułu lądowania i łazika księżycowego „Yuytu”, w połączeniu z pomyślnym zakończeniem programu lotów załogowych pierwszej chińskiej stacji orbitalnej „Tiangong-1” latem tego samego roku świadczą o pragnieniu ChRL, aby stać się potęgą kosmiczną zdolną do w pełni samodzielnego działania w kosmosie. Jeśli chodzi o Japonię, jej celem jest utrzymanie pozycji lidera w pewnych niszach technologicznych w dziedzinie robotyki i nauk przyrodniczych, aby mieć możliwości wzajemnie korzystnej współpracy w kosmosie ze Stanami Zjednoczonymi i UE, a także przewagi w tych niszach nad Chiny.
CNSA / Chinanews
Chiński automatyczny naukowy
Stacja Chang'e-3 na Księżycu
Astrofizyka. Tutaj mówimy o badaniu struktury Wszechświata i innych układów gwiezdnych, sprawdzaniu podstawowych pojęć fizyki teoretycznej. Mistrzostwa w tym kierunku zajmują Amerykanie i Europejczycy, ao aktywnej rywalizacji ze strony innych graczy na razie nie ma mowy. Rosja zachowuje potencjał realizacji takich projektów, co odpowiada jej żywotnym interesom, ale potrzebuje zweryfikowanej polityki w zakresie fundamentalnych badań kosmicznych.
Nowy statek kosmiczny. Liderem w tej dziedzinie pozostają Stany Zjednoczone, znaczące prace badawczo-rozwojowe w tym obszarze prowadzi również Europejska Agencja Kosmiczna. Kryterium stanowi tu nie tyle koszt programów kosmicznych, ile jakość opracowywanych pojazdów i złożoność misji naukowych wysyłanych ponownie w kosmos [3]. Nowe statki kosmiczne, wraz z nowymi pojazdami nośnymi, mają na celu uproszczenie i zmniejszenie kosztów korzystania z orbity okołoziemskiej do rozwiązywania różnych problemów, większą elastyczność w użyciu, a także długą żywotność i łatwość konserwacji.
Na szczególną uwagę zasługuje amerykański bezzałogowy wahadłowiec wielokrotnego użytku X-37B, który powstał w interesie Sił Powietrznych USA i przeprowadził już serię długich lotów eksperymentalnych na orbicie. W urządzeniach tej klasy najbardziej obiecująca i cenna jest zdolność do odgrywania roli operacyjnie rozmieszczanego kosmicznego systemu łączności i rozpoznania nad danym obszarem powierzchni ziemi, którego potrzebują siły zbrojne w ramach przygotowań do konfliktu i sam konflikt.
Taki system pozwala rozwiązać problem braku przepustowości komercyjnych kanałów komunikacyjnych w przypadku działań wojennych, a także problem zasięgu systemów satelitarnych w różnych rejonach Ziemi. Obecnie aparat X-37B pełni rolę laboratorium orbitalnego, w którym testowane są nowe technologie kosmiczne. W przyszłości korzystanie z takich urządzeń (ulepszonych w porównaniu do testowanych obecnie) będzie najwyraźniej obejmowało konserwację i modernizację już rozmieszczonych satelitów i teleskopów.
NAS. Zdjęcie Sił Powietrznych / Michael Stonecypher
Amerykański dron kosmiczny
X-37B
Dla porównania zauważamy, że europejski eksperymentalny wahadłowiec suborbitalny wielokrotnego użytku IXV jest tworzony do testowania technologii przyszłych systemów transportu kosmicznego. Jednocześnie Europejczycy na początku 2014 roku oficjalnie zainteresowali się prywatnym rozwojem załogowego wahadłowca wielokrotnego użytku przez amerykańską korporację Sierra Nevada.
Mówiąc o nowych załogowych statkach kosmicznych, warto zauważyć, że amerykańska firma Boeing opracowuje pojazd ładunkowo-pasażerski wielokrotnego użytku CST-100 o pojemności do 7 osób. Mimo, że planowane jest przetestowanie i wstępne wykorzystanie go na ISS, jest on przeznaczony raczej do obsługi i dostarczania pasażerów na prywatną orbitalną stację kosmiczną, którą rozwija amerykańska firma Bigelow Aerospace. Jednocześnie Boeing i Lockheed Martin, w ramach kontraktu z NASA, uczestniczą w tworzeniu wielozadaniowego załogowego statku badawczego Orion <(1, 2). Testy w locie tego statku kosmicznego powinny rozpocząć się już w 2014 roku. I chociaż Stany Zjednoczone nie mają jeszcze jasnego zrozumienia, czy potrzebna jest nowa ekspedycja załogowa na Księżyc, czy na jedną z pobliskich asteroid, firmy z amerykańskiego przemysłu kosmicznego są zajęty rozwijaniem podstawowych technologii w tym kierunku i przemyśleniem doświadczeń poprzednich programów załogowych.
Te obszary globalnej konkurencji kosmicznej mają również konsekwencje polityczne. Dziś praktycznie nie ma nowych projektów, w których możliwa byłaby fundamentalna współpraca czołowych sił kosmicznych, jak miało to miejsce w przypadku programów Mir-Shuttle i ISS. Różne podejścia, cele i możliwości, w tym różne rozwiązania instytucjonalne dotyczące działań kosmicznych, utrudniają znalezienie wspólnego języka i wspólnych interesów w kosmosie. Jednak to, czego nie da się osiągnąć na poziomie państwa, równie dobrze można osiągnąć na poziomie środowiska naukowego, uniwersyteckiego i biznesowego.
Rosja w nowych realiach
Koncepcja NASA reprezentująca projekt
korzystanie ze statku kosmicznego Orion dla
eksploracja asteroid
Na tle zachodzących procesów działania kosmiczne Rosji od dawna charakteryzowały się połączeniem bezwładności i prób wypracowania nowej strategii. Taki stan rzeczy był obiektywnie określony – restrukturyzacja radzieckiego przemysłu lotniczego i jego dostosowanie do warunków gospodarki rynkowej, biorąc pod uwagę fiasko polityki konwersji w latach 1992-1993, nie mogła nastąpić szybko. Ponadto, popyt zagraniczny na krajowe produkty kosmiczne w latach 90. i możliwość istnienia przedsiębiorstw na starych zapasach stworzyły w rosyjskim społeczeństwie fałszywą iluzję, że nie należy wkładać zbyt wiele wysiłku w eksplorację kosmosu. Sytuacja zaczęła się zmieniać pod koniec 2000 roku, kiedy seria nieudanych projektów kosmicznych i wypadki z wyrzutniami rakiet, a także zmiany w międzynarodowym krajobrazie konkurencyjnym, zmusiły Rosję do krytycznej refleksji na temat jej pozycji w tym obszarze.
Dziś rząd rosyjski zmierza w kierunku utworzenia Zjednoczonej Korporacji Rakietowej i Kosmicznej (URSC), mającej łączyć i optymalizować aktywa państwowe w dziedzinie rakiet i statków kosmicznych. W tym miejscu należy zadać pytanie: na ile konkurencyjna może być ta nowa struktura w kontekście międzynarodowym iw kontekście rozwoju prywatnych firm kosmicznych?
URCS ma duże szanse powodzenia, jeśli działa jako korporacja deweloperska. Po pierwsze, Rosja potrzebuje nowej rodziny rakiet nośnych. Pojazd nośny Angara, będący na etapie przygotowań do prób w locie, to znaczący, ale dopiero pierwszy krok na tej ścieżce. Po drugie, kryterium sukcesu i konkurencyjności nowych pojazdów nośnych powinna być realna, a nie dotowana przez państwo cena za kilogram wycofanego ładunku. Dziś toczy się główna bitwa w tej dziedzinie o obniżenie tej liczby do mniej niż 1000 USD/kg. A co najważniejsze, działania URSC powinny podlegać narodowej strategii eksploracji kosmosu, którą należy teraz opracować i opublikować wyniki tych prac. Kluczowym zadaniem powinno być prowadzenie podstawowych badań naukowych w kosmosie oraz związanych z nimi prac badawczo-rozwojowych.
Dmitrij Rogozin na prezentacji rakiety-
przewoźnika "Angara" w Centrum. Chruniczewa
Ważne jest, aby Rosja ukształtowała zrozumienie, do którego Amerykanie doszli półtorej dekady temu: żadna działalność kosmiczna na koszt publiczny, w tym wysyłanie gdzieś astronautów, nie ma sensu, jeśli nie prowadzi do zdobycia całkowicie nowej wiedzy i technologii. A dziś to zrozumienie jest traktowane jako podstawa do wyznaczania celów nie tylko przez Waszyngton i Europejczyków, ale także przez Pekin, Tokio i Delhi. Pod tym względem błędem byłoby, gdyby URSC nadal funkcjonował w tym samym paradygmacie, w którym istnieją rosyjskie przedsiębiorstwa i holdingi kosmiczne, a mianowicie utrzymywanie potencjału produkcyjnego na minimalnym wystarczającym poziomie i zaspokajanie potrzeb departamentów rządowych i, rzadziej, przedsiębiorstwa państwowe. Oczywiście takie podejście zakłada, że rosyjskie systemy łączności satelitarnej i nadawania telewizyjnego powinny być tworzone kosztem firm telekomunikacyjnych i dużych holdingów telewizyjnych, a nie kosztem budżetu w ramach programów państwowych.
Na tej podstawie możliwe będzie opracowanie nowych projektów współpracy międzynarodowej w kosmosie z udziałem Rosji. W najbliższych latach będzie ich niewiele, ale jasne sformułowanie celów, struktury organizacyjnej i planu finansowego zapewnią naszemu krajowi równy udział i gdzieś pełnoprawne przywództwo w tego typu projektach.
Nie należy zapominać, że istnieje potencjał rozwoju prywatnej astronautyki również w Rosji. Oczywiście jest to zgodne ze stanem i możliwościami rodzimego rynku, ale wyraźnie przewyższa to, co widzimy dzisiaj w Japonii, Chinach czy Indiach, gdzie wciąż ogólnie trudno mówić o prywatnej astronautyce. Mówimy o prywatnych przedsięwzięciach, które opierają się na rosyjskim środowisku naukowym. Za pierwsze takie przedsięwzięcie uznać można zespół badawczy Selenokhod, który do grudnia 2013 roku brał udział w konkursie Google Lunar X Prize na stworzenie i wysłanie pierwszego prywatnego robota na powierzchnię Księżyca (zespół ten uruchomił rodzimą firmę zajmującą się robotyką RoboCV). Innym przykładem rosyjskiej prywatnej astronautyki jest Dauria Aerospace, założona przez miliardera Michaiła Kokoricha z biurami w Rosji (Skolkovo Technopark), Niemczech i Stanach Zjednoczonych. Firma planuje opracować i wdrożyć system satelitów komunikacyjnych i monitorujących oraz świadczyć swoje usługi konsumentom w formie elektronicznej subskrypcji.
Lotnictwo Dauria
Satelita DX-1 stworzony przez firmę
Dauria Aerospace
Intensywny rozwój prywatnej astronautyki, który rozpoczął się w Stanach Zjednoczonych w ostatniej dekadzie, zmienia światową praktykę eksploracji kosmosu. W zasadzie możemy mówić o komercjalizacji wszelkich działań, które są prowadzone na orbicie Ziemi, w tym lotów załogowych. Stało się to możliwe dzięki temu, że prywatnym firmom, które tworzą rakiety kosmiczne i statki kosmiczne oparte na nowych technologiach, udało się znacznie obniżyć koszty wystrzeliwania ładunków na orbitę niskoziemską. Jednocześnie nieformalny status lidera w sferze kosmicznej dzisiaj, bardziej niż kiedykolwiek wcześniej, zależy od zdolności kraju lub grupy krajów do prowadzenia szerokiego zakresu fundamentalnych badań kosmicznych, które tworzą niezbędne technologiczne i przemysłowe potencjał.
Rosja ma duże szanse na dostosowanie się do światowych trendów w eksploracji kosmosu i zajęcie godnego miejsca w dziedzinie badań podstawowych i prywatnej astronautyki, tworząc strukturę URSC i sprzyjające warunki do powstawania kosmicznych startupów w środowisku uniwersyteckim. Warunkiem jest tutaj jasna i przejrzysta strategia formułowana przez przywództwo polityczne kraju oraz wola jej realizacji. Generalnie eksploracja kosmosu pozostanie wysoce upolitycznioną sferą stosunków międzynarodowych i aby utrzymać swój potencjał lidera w tej dziedzinie, Rosja musi być w stanie wysuwać i wdrażać zaawansowane idee naukowo-techniczne.
