Пока в ноябре 2016 года астрономы-любители из глобального сетевого сообщества Spaceflight101 чесали затылки с интересом наблюдая как скачет по орбитам американский секретный космоплан Х-37В, британское издание IBTimes UK, опираясь на свои источники, разразилась весьма любопытной публикацией о том, что ВВС США тестируют версию движителя EmDrive, основанного на электромагнитном микроволновом излучении на его борту. А также о том, что тем же занимается и китайское правительство только на своей орбитальной космической лаборатории Tiangong-2. С точки зрения существующих физических законов среди ученых пока нет приличного объяснения тому каким образом работает этот движитель. Однако, известно, что помимо военного ведомства, подобными исследованиями занимались и в NASA. И некоторые дотошные журналисты, видимо памятуя что автором изобретения является британский ученый, ехидно окрестили его "WTF-двигателем".
И если затяжные эксперименты с движителями в космосе еще хоть как-то можно объяснить тем, что их предполагается использовать на спутниках, то не совсем до конца ясно почему испытания проходили на столь малых высотах? Ведь по утверждению тех же астрономов полеты Х-37В проходили на высотах порядка 200 км. А при полете космических аппаратов на такой высоте, они вынуждены тратить много топлива на преодоление сопротивления разряженной земной атмосферы, а также гравитационной силы. И даже экономичные плазменные двигатели используемые для поддержки орбиты требуют значительного количества топлива. А мини-шаттл не только находился длительное время на низких орбитах, но и периодически менял их. Остается развести руками и предположить, что высоту орбиты космоплана мог поддерживать только сам испытуемый объект- движитель EmDrive.
Таким образом, выясняется, помимо того что Х-37В занимался проверкой работоспособности нового ионного двигателя, работающего на эффекте Холла, и другими экспериментами для американского космического агентства на различных орбитах, о которых сообщали астрономы-любители из глобального сетевого сообщества Spaceflight101.com, проводилось и тестирование неких пока не апробированных технологий.
Обращает на себя внимание что время публикации статьи в британском издании совпало со временем подачи компанией Boeing в том же ноябре 2016 года заявки на размещение низкоорбитальной спутниковой группировки для работы на "военной" частоте в V-диапазоне. Позднее заявки в марте текущего года утвердили и еще нескольким компаниям, в том числе SpaceX и OneWeb. Вряд ли дело заключается в объяснении данным военными, только в желании предоставить частникам дополнительные свободные частоты.
Затем в начале мая, после успешного запуска разведывательного спутника NROL-76, президент SpaceX Гвинн Шотвелл заявила, что компания пока не имеет никаких планов на публичное размещение акций по IPO. Это означает, что компания не собирается увеличивать капитализацию за счет роста рыночной стоимости активов.
Одновременно Патрисия Купер, вице-президент SpaceX по государственным делам назвала конкретные сроки по запуску в космос 4425 аппаратов, которые будут действовать на высоте от 1110 до 1325 километров. По ее словам компания начнет тестирование прототипов в 2017 году и запустит первый спутник до конца года. Второй аппарат будет выведен на орбиту вокруг Земли в 2018-м. А в целом глобальная сеть будет создана к 2024 году. В свою очередь, это означает что основной доход компания рассчитывает получать не намного ранее указанного времени.
То, что основная спутниковая группировка SpaceX Satellite Constellation будет успешно функционировать на средних орбитах особых сомнений нет. Технические вопросы вызывает новая дополнительная часть проекта. С трудом представляется, что спутник при весе 386 кг, габариты которого составляют 4.0мх1.8мх1.2м плюс две солнечные батареи (6мх2м), сможет существовать все пять лет на орбите около 300 км - элементарно не хватит запаса топлива для поддержки орбиты. Либо заявленные габариты и масса спутника должны быть существенно меньше, либо он должен быть оснащен каким-то иным движителем, потребляющим значительно меньше топлива, либо не потребляющем его вовсе. Тогда резонно предположить, что орбитальная группировка SpaceX будет оснащена не только самыми современными плазменными двигателями XR-5A Hall Thruster испытанными на орбите OTV-4, но и в обозримом будущем перспективными EmDrive.
Кроме того, решение военного ведомства выбрать в качестве средства доставки ракетоноситель Falcon-9 вместо Atlas-5 также вызывает вопросы технического плана. Обычно перерыв между полетами Х-37В составляет от 3 до 7 месяцев и то, что объявление о запуске на Falcon-9 сделано за три месяца до предстоящего запуска говорит о том, что компании SpaceX стало известно об этом довольно давно.
Дело тут в том, что мини-шаттл не очень хорошо вписывается в стандартный обтекатель Falcon-9, учитывая что размах его крыльев 4,5 метров. К тому же они расположены довольно низко, а внутренний диаметр обтекателя Falcon-9 всего 4,6 метра.
Это означает, что вполне вероятно будут изготавливать новый измененный обтекатель или запускать без обтекателя, что потребует специальных мер по оптимизации траектории. А если принять во внимание массу самого Х-37В в 4989 кг, вероятную собственную полезную нагрузку в 900 кг, массу крепления-переходника, а также учитывая предполагаемую орбиту запуска, то скорее всего и 1-ю ступень носителя возвращать не будут. А это значительные дополнительные затраты, которые вряд ли окупятся стандартной ценой запуска в $62 миллиона.
Тогда не следует ли предположить, что компания SpaceX получила некие гарантии со стороны военного ведомства на поддержку проекта SpaceX Satellite Constellation через завышенные цены запусков? Ну и самый интересный вопрос, если все это так, насколько это выгодно Пентагону?
То, что компания SpaceX своей конкретной деятельностью сумела доказать NASA, а теперь и военным, свое превосходство в области запусков многоразовых РН, уже можно сказать свершившийся факт.
Монополия ULA закончилась, когда SpaceX начала конкурировать с ней за возможность запусков для агентства национальной разведки NRO. Упомянутый выше первый запуск NROL-76 стал очередной победой в длительной конкурентной борьбе за правительственные заказы между ULA и SpaceX, писало издание Ars Technica в середине июня.
К примеру, около 14 месяцев назад ВВС заключили со SpaceX контракт на сумму $83 миллиона для предстоящего запуска спутника GPS-3. А в марте 2017 года SpaceX вновь выиграла контракт на запуск еще одного спутника GPS-3 за $96,5 млн. Стоимость этих запусков для правительства подрывают монополию ULA, для которой в бюджете США на 2020 год затраты на единичный запуск одного космического аппарата заложены в размере $422 млн.
Понятно, что все о чем можно пока судить основано на сообщениях СМИ с разной степенью достоверности. На основании сопоставления технической информации с финансовой, можно попытаться определить насколько достоверна экономическая эффективность проекта SpaceX Satellite Constellation в целом. Пока вся имеющаяся техническая информация в основном не противоречит экономическим выкладкам. К чему я подвожу?
На сегодняшний день достоверно известно, что военные использовали РН F-9 два раза -запуск 10 спутников Iridium NEXT с СПРН, спутника NROL-76 и соответственно сделали предоплату на следующие запуски по заключенным контрактам. То есть SpaceX сумела создать многоразовый ракетоноситель, теперь зарабатывает на коммерческих запусках и доходность этой части проекта вопросов не вызывает. Но компания пошла дальше - инвестирует $1 млрд. в техническую модернизацию и на одних коммерческих запусках эти инвестиции не окупишь.
Напомню известные факты. На 2016 год рынок космических услуг оценивался примерно в $213, 62 млрд. Из них доля коммерческого космоса — это спутниковые услуги, которые составляют примерно $132,37 млрд в год. и большей частью это информационный рынок. Рынок производства космических аппаратов КА около $15, 41 млрд, наземной аппаратуры — $59, 39 млрд. А вот общий рынок запуска КА всего в мире около $6,45 млрд, из них объем выручки США на рынке коммерческих пусков $0,59, России - $0,27, Европы - $1,02 млрд.
Из этих цифр понятно, что наиболее выгодный кусок пирога - информационный рынок. И Маск его пытается расширить через глобальный интернет. Для этого нужно охватить планету или для начала США сетью низкоорбитальных КА. На выделенной частоте в Ku и Ka- диапазонах он "застолбил" место для 4425 спутников на высоте 1100 км. Но эта частота не идеальна для передачи данных, а с орбиты нужно выводить космический мусор - сломанные и устаревшие КА.
К 1 марта рассмотрели заявку и Space X c более чем 7 тыс. спутников на высоте 300 км, откуда устаревший спутник выводить не надо - сам свалится.
Дело за малым. Отработать схему запуска многоразовых РН, желательно за счет клиентов и начать параллельный запуск своих спутников. При оценочной себестоимости одного полета многоразовой РН: Falcon-9 в $11, 0 млн, а Falcon Heavy в $16, 2 млн, и количестве одновременно выводимых спутников от 20 до n-го, то можно прикинуть себестоимость запуска одного спутника - от $550 тыс. Соответственно, вся доходная часть пойдет на новые инвестиции по производству спутников и средства их вывода.
Вот этот новый рынок глобального интернета и пытается создать Элон Маск, который способен принести десятки млрд. долларов только на рынке США, при условии что все пойдет по намеченному плану.
Но есть в этих рассуждениях уязвимое место. Даже при условии собственного изготовления спутников и запусках на ракетоносителях собственного производства, потребуется громадная сумма для будущих инвестиций. Для сравнения - OneWeb Грега Уайлера с числом спутников порядка 700 и массой 175-200 кг потребовал вложения капитала в $ 1,7 млрд. Где планирует получить Элон Маск дополнительное финансирование, кроме уже инвестируемых $ 1,0 млрд в существующую инженерную инфраструктуру, пока непонятно. И вот здесь техническая информация пока не бьет с финпланом, о котором писало издание WSJ - что к 2025 году компания будет обеспечивать более 40 млн человек интернетом с помощью спутников, а в целом этот проект принесёт более $30 млрд выручки и около $15-20 млрд операционной прибыли в год.
На первоначальном этапе затраты на замену, эксплуатацию и запуски будут слишком велики, а финансовый риск слишком значителен. И здесь свою роль могли сыграть военные - взяв на себя часть расходов в виде гарантированной оплаты за вывод на орбиту военной составляющей этих космических аппаратов. И ряд фактов говорит о том, что этот проект будет быстрее развиваться благодаря тем упомянутым ноу-хау, которыми сейчас занимается как военное ведомство, так и NASA.
В приведенных ранее финансовых планах SpaceX большинство скептиков обращают внимание на текущее положение компании SpaceX, но мало кто обращает внимание на гораздо более существенные моменты - то, каким образом, компания намерена получать доходы в будущем и отбивать вложенные инвестиции. Получение доходов за счет создания сети глобального интернета из множества небольших по размеру спутников настолько не укладывается в голове у большинства экспертов по обеим сторонам океана, что всерьез эту малопонятную тему никто и не обсуждает. И если и встречаются статьи, то большей частью критические, в которых с сомнением воспринимается как техническая часть этого проекта, так и экономическая.
Между тем, последнее сообщение о запуске Х-37В говорит о том интересе, что проявляет военное ведомство к частным компаниям, которые планируют использовать многоразовые носители. Это касается как SpaceX, так и Blue Origin. Пока эти компании не способны удовлетворить запросы военного ведомства на вывод тяжелых объектов в космос, но по всей видимости у министерства обороны есть планы и по использованию сравнительно небольших спутников, пишет специализированное издание Defence News.
Особо стоит обратить внимание на мнение эксперта Брайана Видно, директора по планированию программ Secure World Foundation, который связывает ожидания по запуску объектов большей массы с появлением тяжелого ракетоносителя Falcon Heavy.
И похоже на то, что между военными и частниками действительно существует некая договоренность о том, что значительную часть затрат в будущих запусках и эксплуатации объектов в космосе возьмет на себя военное ведомство через определенные финансовые гарантии. Возможно именно этот военный аспект предполагаемых проектов и придает уверенности компаниям Элона Маска и Джеффа Безоса в стремлении вкладывать значительные средства в столь масштабные и рискованные космические предприятия.