🛰 Sunday Magazine № 5-2022
Ожидается, что в следующем десятилетии количество спутников вырастет на 1000+ %. Они могут помочь нам предсказать пандемии и спасти планету.
Если у вас есть сомнения о стремительности роста индустрии спутников, подумайте вот о чем:
- В 2019 году на орбите Земли находилось около 2 тысяч высокотехнологичных устройств.
- Сегодня более 6 тыс.
- К 2030 году их будет около 50 тыс.
В течение десятилетий эти внеземные тела были прерогативой правительств и многомиллиардных фирм, таких как Boeing (авиакосмическая промышленность), Lockheed Martin (аэрокосмическая, военная промышленность) и AT&T (телекоммуникации). Затем изменились 3 вещи:
- Запуски ракет стали дешевле.
- Спутники стали меньше.
- Программное обеспечение для анализа данных стало более совершенным.
Эти изменения привели в индустрию множество частных игроков и способствовали взрывному росту легкодоступных спутниковых изображений в высоком разрешении.
Спутники имеют множество привычных применений – от предсказания погоды до отслеживания водителей доставки и трансляции прямых спортивных трансляций на наши телевизоры.
Теперь, так называемые, новаторы Нового космоса (NewSpace innovators) расширяют отрасль, используя снимки Земли для разработки творческих приложений, решающих широкий спектр проблем.
Орбитальные небесные глаза использовались для обнаружения китайских лагерей для лишенных свободы уйгуров, прогнозирования цены на медь и помощи коренным общинам в борьбе с вырубкой лесов. Они могут изменить то, как мы покупаем кофе или снимаем квартиру.
Но стремительный рост числа спутников поднимает тревогу по поводу слежки и загрязнения космоса, и критики задаются вопросом, может ли рука закона выйти за пределы атмосферы, чтобы решить проблемы, поднятые быстро развивающимися технологиями.
Как космос стал прибыльным?
В 2011 году космический корабль NASA Space Shuttle был выведен из эксплуатации, что ознаменовало окончание 30-летней программы.
Многоразовый космический корабль должен был сделать космические путешествия обыденными и доступными. Но медленный оборот (прим. производственный цикл), трагические жертвы (шаттл “Челленджер”, шаттл “Колумбия”) и высокая стоимость помешали достижению этой цели.
Мечта не была забыта.
В июле 2021 года – спустя 17 лет и более 1 млрд. долларов США потраченного капитала – Ричард Брэнсон совершил первый суборбитальный полет на корабле SpaceShip Two компании Virgin Galactic, опередив Джеффа Безоса на 11 дней.
Полет был скорее рекламой, чем конечной целью: на будущие полеты было куплено 600 билетов по 250 тысяч долларов за штуку.
Если обещания будут выполнены, эти места более чем в два раза увеличат число людей, побывавших в космосе, и превратят космический туризм в потребительский бизнес, подобный авиакомпании Virgin Atlantic Airways.
Брэнсон и когорта других сверхбогатых звездочетов предвещают новую космическую гонку, в которой компании соревнуются не только в одноразовом достижении технологического превосходства, но и в разработке прибыльных бизнес-моделей.
Их усилия приводят к технологическим достижениям, которые снижают барьер для входа в космическую экономику.
Трудно рассказать эту историю, не упомянув компанию SpaceX, которая произвела революцию в индустрии запуска ракет, резко снизив стоимость запуска.
В 2015 году SpaceX запустила 11 спутников связи с помощью ракеты Falcon 9 – первой многоразовой ракеты, способной доставить объект на орбиту.
С тех пор многоразовые ракеты снизили среднюю стоимость запуска в масштабах отрасли с 200 млн. до 60 млн. долларов, что делает запуск объекта в космос дешевле, чем когда-либо. Для сравнения: запуск космического корабля NASA Space Shuttle обходился примерно в 450 млн долларов.
Доступный запуск делает возможным развитие прибыльного бизнеса в таких областях как космический туризм, медицинские исследования в невесомости и доставка грузов на космическую станцию.
Летающие в космосе миллионеры – хороший повод для заголовков, но кое-что менее возбуждающее – гораздо более крупный бизнес: спутники.
Индустрия спутников приносит 73% всех доходов, генерируемых мировой космической экономикой, и она уже вносит значительные изменения в жизнь на Земле.
Спутник, который можно держать в руке
Примерно в начале 2000-х годов в спутниках стали происходить быстрые изменения, которые резко уменьшили их размеры:
- Первый спутник наблюдения Земли Landsat 1, запущенный NASA в 1972 году, весил 1800 кг и был размером примерно с мусоровоз.
- Современные так называемые "малые спутники" весят всего 12 кг и размером с коробку из-под обуви.
Легкодоступная миниатюрная электроника, подобная той, что есть в смартфоне, сделала возможным такое уменьшение, а стандартизированные устройства, называемые CubeSats, позволяют массово производить готовые компоненты.
Доступные решения по запуску, специально разработанные с учетом требований к низкому расходу топлива для легких малых спутников, сделали возможным участие небольших компаний в гонке NewSpace.
Ряд компаний предприняли шаги в области малых спутников:
- Ракетный "каршеринг" от SpaceX позволяет компаниям запускать малые спутники на сумму всего от 1 млн. долларов.
- Компания Rocket Lab возглавляет новую тенденцию создания небольших ракет, предназначенных специально для запуска малых спутников. Их ракета Electron весит всего 300 кг при стоимости запуска 7 млн. долларов.
- Open Cosmos предлагает услуги по выходу в космос, которые позволяют компаниям передать на аутсорсинг разработку, производство, запуск и эксплуатацию спутника всего за $800 тыс. с оборотом менее года.
Вице-президент по операциям Open Cosmos Алейкс Мегиас Хомар говорит, что он наблюдает повышенный интерес со стороны стартапов, исследователей и небольших стран.
"Космос стал инструментом, а не целью", – объясняет он. "Наши клиенты хотят получать уникальные данные и создавать решения для некоторых из самых больших мировых проблем".
Превращение картинок в цифры
По мере уменьшения размеров спутникового оборудования программное обеспечение также становилось все более совершенным.
Машинное обучение позволило быстро идентифицировать и подсчитывать объекты, а также обнаруживать изменения с течением времени.
Такие компании, как RS Metrics, используют спутниковые данные для продажи услуг на коммерческом рынке. Например, они собирают данные о количестве автомобилей, припаркованных на более чем 65 тыс. парковочных площадок розничных магазинов (Walmart, Home Depot, McDonald's).
Эти данные могут быть использованы для мониторинга экономического роста, определения стоимости недвижимости или помощи розничным торговцам в управлении цепочками поставок.
Другие продукты компании RE Metrics включают:
- MetalSignals, который отслеживает активность на предприятиях по переработке и хранению металлов для прогнозирования цен на металлы и связанных с ними тенденций
- EV Tracker, который предоставляет инвестиционные данные, основанные на активности на заводах по производству электромобилей
Генеральный директор компании Маниш Сагар говорит, что он предвидит будущее, в котором спутниковые снимки станут неотъемлемой частью каждой отрасли. "Наступит момент, когда малый и средний бизнес сможет позволить себе начать использовать эти данные для принятия повседневных решений".
Пользовательские спутниковые снимки можно получить менее чем за 2 доллара/км² для среднего разрешения и 15 долларов/км² для высокого разрешения.
Съемка каждого уголка Земли несколько раз в день
Бизнес-аналитика – не единственное применение этих доступных данных.
В 2020 году компания RS Metrics совместно с исследователями из Гарвардского университета определила дату первой волны коронавируса, проанализировав количество автомобилей на парковках больниц в Ухане – метод, который может быть использован для выявления будущих вспышек заболеваний.
С первых дней существования спутников наблюдения за Землей они используются для мониторинга другой актуальной глобальной проблемы – окружающей среды.
Спутниковая компания Planet является первопроходцем в области наблюдения за Землей.
Команда насчитывает 150 активных спутников, которые ежедневно делают 1,2 млн снимков высокого разрешения. И уровень детализации резко возрос: В 1979 году спутник НАСА Landsat 1 мог получить однопиксельное изображение футбольного поля; сегодня Planet может сделать то же самое с футбольным мячом.
Портфель услуг компании включает:
- Отображение на карте супер-распространителей углекислого газа (C02)
- Оценка стихийных бедствий, таких как наводнения и утечки нефти
- Определение потенциальных угроз лесных пожаров в лесах Калифорнии
- Отслеживание обесцвечивания коралловых рифов
Такие изображения особенно полезны, когда они информируют о действиях.
Вырубка лесов сократилась на 52%, когда исследователи снабдили коренные общины в Амазонии данными с перуанского государственного спутника. Работало это так:
- Члены каждой деревни-участницы прошли обучение и получили смартфоны.
- Когда новый участок вырубки леса был обнаружен со спутника, в деревни курьером доставлялись USB-накопители с GPS-координатами и фотографиями.
- Специальное приложение приводило участников к месту вырубки, где они могли решить, прогнать нарушителей самостоятельно или обратиться в полицию.
По словам Робина Сэмпсона, основателя компании Trade in Space, спасение планеты также становится все более коммерческой целью.
"Мы прошли путь от места, где экологическая устойчивость была своего рода желаемой целью до того, где она является жестким юридическим требованием", – говорит он. "Вы не сможете продавать свои товары в Европе, если не докажете, сколько углерода содержится в них".
Trade in Space – это эдинбургский стартап, который использует спутниковые снимки для решения проблем в секторе выращивания кофе:
Компания получает изображения ферм и использует алгоритмы машинного обучения для немедленного определения площади фермы и количества мешков кофе на каждом поле. Эти данные могут помочь торговцам кофе оценить фермы, заключить сделки и управлять поставками.
Trade in Space имеет еще один инструмент в своем арсенале: Технология блокчейн используется для внесения этих мешков кофе в цифровую книгу, что позволяет игрокам в любой точке цепочки поставок отследить путь кофе с поля на ферме.
Эта технология может иметь серьезное влияние на окружающую среды.
В будущем она может позволить потребителям в местах продажи получать информацию об углеродном следе чашки кофе или объеме воды, использованной для производства пары джинсов.
Спутников хватит, чтобы осветить ночное небо
Наблюдение Земли, возможно, и открывает множество интересных возможностей, но не оно является “топливом” для спутникового бума: В небе доминируют услуги связи, на долю которых приходится ~61% активных коммерческих спутников.
Один сектор, в частности, ожидает стремительный взлет: по оценкам, 50% роста космической экономики придется на услуги спутникового интернета.
Спутники связи имеют множество применений – от управления воздушным движением до банковских операций, но спутниковый интернет всегда был слишком медленным и нестабильным, чтобы его можно было использовать где-либо, кроме самых отдаленных мест.
Так было до тех пор, пока компания SpaceX не решила заняться этой проблемой.
Из 1 029 малых спутников, запущенных в 2020 году, 773 (75%) являются частью Starlink, глобальной высокоскоростной широкополосной услуги компании SpaceX. Это новый подход к спутниковому интернету, который опирается на сеть взаимосвязанных спутников, вращающихся на низкой высоте, что означает, что данные проходят меньшее расстояние.
В конечном итоге флот будет состоять из 40 тысяч спутников – это настолько большое число, что оно вызвало юридические разбирательства из-за опасений, что спутники запятнают ночное небо и помешают работе астрономов.
Starlink уже доступен в качестве бета-версии. Пользователи сообщают о конкурентоспособной скорости и задержках менее 30 миллисекунд – вполне достаточно для онлайн-игр и просмотра Netflix.
Спрос на высокоскоростной интернет будет расти:
- Пандемия коронавируса ускорила оцифровку магазинов, рабочих мест и социальной жизни.
- Интернет вещей (термин, используемый для описания всех объектов, имеющих подключение к Интернету) будет расширяться по мере появления автономных транспортных средств, подключенных домов и персональных роботов.
Спутники могут обеспечить интернетом более трети людей во всем мире, которые до сих пор не имеют доступа к интернету, в том числе 14% жителей в США.
Итак, мы добрались до будущего. Что может пойти не так?
Не все положительно относятся к спутниковому буму. Есть что-то жуткое в тысячах невидимых камер, смотрящих на нас сверху.
Однако Оуэн Хокинс, директор компании Earth-i, занимающейся геопространственной разведкой, утверждает, что, по крайней мере, для отдельных людей нынешняя угроза конфиденциальности от спутников не идет ни в какое сравнение с угрозой от мобильных телефонов и социальных сетей.
Он отмечает, что правительства уже используют беспилотники и самолеты для получения гораздо более подробных данных с воздуха. (Например, местные власти в Слау, Англия использовали самолет-шпион для выявления 6 тысяч незаконно переоборудованных сараев и гаражей).
В настоящее время даже самые лучшие коммерческие спутники не обладают достаточным разрешением для идентификации человеческого лица или номерного знака. Даже если бы такая технология была коммерчески доступна, федеральные ограничения по разрешению в США запрещают использование спутниковых снимков, на которых четко видны объекты размером менее 30 см.
Помимо конфиденциальности, космический мусор также создает проблемы с регулированием.
В результате возросшей активности обломки космических объектов, в том числе радиоактивные отходы могут столкнуться на орбите Земли, повредить другие спутники и вызвать опасную цепную реакцию. В мае 2021 года вышедший из-под контроля 20-тонный кусок китайской ракеты упал в океан на Мальдивах, что служит серьезным предупреждением.
Существуют рекомендации по предотвращению такого мусора, но, по данным Европейского космического агентства, только 15-25% спутников пытаются им соответствовать.
По мере усугубления проблемы стоимость спутниковой миссии может увеличиться на 10%, чтобы покрыть расходы на более защитные конструкции, мониторинг и маневры по уклонению. Есть надежда, что угроза увеличения расходов в сочетании с улучшением законодательства может привести к устойчивому решению.
Или, возможно, миллиардер с тягой к космосу придумает оригинальное и недорогое решение.
Оригинал https://thehustle.co/how-the-explosive-growth-in-satellites-could-impact-life-on-earth/
