Портал Via Satellite провел анализ и опросил лидеров отрасли, чтобы выявить 10 самых важных факторов, которые могут повлиять на отрасль в 2024 году.
Технологические тенденции из года в год остаются мощными драйверами космической отрасли. Инновации открывают возможности для прогресса в условиях, связанных с увеличением требований к участникам рынка со стороны регулирующих органов с одной стороны, и растущей конкуренцией – с другой.
1. Изменение климата, как катализатор развития технологий ДЗЗ
Рынок технологий спутникового наблюдения (ДЗЗ) в основном ориентирован на государственный и военный секторы, а также на некоторые более крупные предприятия, такие как нефтегазовая отрасль. Но растущая обеспокоенность по поводу последствий изменения климата и усилий по их смягчению, таких как экологические, социальные и управленческие нормы, будет способствовать запуску новых спутниковых технологий ДЗЗ, включая гиперспектральный, инфракрасный, микроволновый мониторинг и мониторинг парниковых газов.
Компании, занимающиеся ДЗЗ, предлагают новые продукты, нацеленные на ключевые инициативы по борьбе с изменением климата. Более того, сектор ДЗЗ находится в центре внимания всего мира из-за геополитической обстановки.
2. Технология прямой спутниковой связи и роль 3GPP
Компании спутниковой и беспроводной связи по всему миру изучают потенциал технологии, которую некоторые аналитики считают одной из самых больших возможностей в истории спутниковой связи. Производители смартфонов от Apple до Huawei включили в свои последние модели службы экстренных сообщений, поддерживаемые услугами спутниковых партнеров. Starlink планирует начать предлагать услуги текстовых сообщений в рамках своей инициативы Direct to Cell в 2024 году, а в 2025 году — услуги передачи данных и вызовов.
Однако на этом пути есть и сбои: в ноябре Qualcomm и Iridium объявили о прекращении партнерства в области прямой передачи устройств, что аналитики объясняют как ценой, так и отсутствием технологических стандартов.
По мере появления на рынке технологий прямой связи орган стандартизации мобильной связи 3GPP будет все чаще становиться эталоном для спутниковых стандартов, считают в аналитическом агентстве NSR. Версия 17 3GPP, созданная в 2022 году, впервые включила в свой стандарт мобильной связи внеземные сети (NTN). Это дало спутниковой индустрии первые технические спецификации для интегрированной связи 5G с прямым доступом к устройствам через спутник и позволило развивать узкополосные услуги и услуги Интернета вещей через спутник без каких-либо изменений в основных направлениях. Влияние 3GPP будет только расширяться по мере того, как прямой доступ будет развиваться в сторону широкополосных услуг и распространяться на более высокие частотные диапазоны, отмечают аналитики.
3. Многоорбитальные группировки, реализованные за счет встроенной обработки данных
В последние годы скорость обработки данных на борту резко возросла благодаря постоянно обновляющимся технологиям искусственного интеллекта и машинного обучения (ИИ/МО), которые помогают поставщикам данных увеличивать объемы информации ДЗЗ, сокращать задержки и предоставлять данные с более высоким разрешением.
Эти достижения станут ключевым фактором для создания многоорбитальных группировок, которые могут включать любую из трех основных орбит. Операторы геостационарной орбиты (GEO) уже много лет обсуждают потенциал многоорбитальных спутниковых услуг, но теперь эта концепция демонстрируется и предлагается клиентам. В 2024 году гибридные орбиты станут более жизнеспособными, поскольку компании и правительства будут искать устойчивые спутниковые архитектуры во все более перегруженной и спорной космической среде.
4. Многоспутниковые низкоорбитальные группировки LEO
Следующие несколько лет станут «переломным периодом для спутниковой связи», поскольку будет запущено несколько крупных низкоорбитальных группировок, и операторы будут стимулировать повсеместное их внедрение, ожидают эксперты.
Три года назад предложение Агентства космического развития (SDA) о запуске многоуровневой сети военных спутников на НОО было воспринято многими в спутниковом мире как неудачное. Но затем произошел сдвиг в областях задач национальной безопасности, включающий в себя дезагрегированную концепцию распространённых НОО, подкрепленную несколькими миллиардами долларов на финансирование НИОКР, создание прототипов и запуск систем в свою архитектуру. Это побудило производителей спутников решать проблемы с орбитальными сетями и использовать коммерческие технологии и мощности для удовлетворения потребности в быстром производстве аппаратов.
Достижения в области безопасных сетевых технологий станут ключом к успеху будущей архитектуры SDA. В агентстве ожидают появления следующих поколений устройств High Assurance Internet Protocol Encryptor (HAIPE) и многоуровневой обработки данных, «необходимых для обеспечения безопасной малой задержки и высокой пропускной способности». Эти устройства должны будут обеспечивать совместимость спутников на разных орбитах, и предоставлять возможности совмещения услуг и данных от разных поставщиков, сообщает агентство.
5. Космическое производство
Все большее число организаций, как коммерческих, так и государственных, рассматривают космическое производство как будущее разработки критически важных компонентов для компьютеров и фармацевтических препаратов. При этом, согласно данным McKinsey, количество патентов со словом «микрогравитация» в названии или аннотации увеличилось с 21 в 2000 году до 155 в 2020.
Британская компания Space Forge продвигается к строительству первого в космосе завода по производству важных полупроводниковых подложек, который обеспечит превосходные характеристики и уменьшит количество дефектов по сравнению с теми, которые производятся на Земле.
Как и в случае с технологиями наблюдения за Землей, глобальный климатический кризис поможет предложить дополнительное обоснование космического производства за пределами планеты, поскольку оно потенциально может смягчить климатическое воздействие на климат, считают в Space Forge US. В компании утверждают, что ее "космический завод" приведет к снижению энергопотребления на 60 % и будет эквивалентен 15 тоннам «углеродно-отрицательной» технологии.
6. Индустриализация спутникового производства
Спутниковые операторы и производители расширяют масштабы созвездий, уделяя пристальное внимание возможностям стандартизации, включая модульное проектирование и внедрение новых производственных процессов, будь то спутники или пользовательские терминалы.
Достижения в области технологий, включая 3D-печать и ИИ, помогают производителям оптимизировать конструкции спутников, а улучшения в сфере вычислительной мощности, хранения данных и проч. позволят компаниям предлагать системы, которые дешевле в создании и эксплуатации. Например, чтобы расширить производство, бельгийский производитель Aerospacelab закупает компоненты, предназначенные для автомобильной промышленности, и «повышает их квалификацию».
С появлением и распространением архитектуры LEO, производители спутников отходят от формата кубсатов и переходят к более крупным спутниковым платформам, которые можно адаптировать к различным потребностям миссий. «Мы не заставляем полезную нагрузку помещаться на платформе; мы оборачиваем платформу вокруг полезной нагрузки», — заявляют в Aerospacelab Inc. - Энергия является движущей силой размещения наших спутников и ракет-носителей».
7. Борьба с космическим мусором
Представители Космических сил США предупреждают об усложнении процесса отслеживания орбитального мусора, при этом растущее количество спутников на орбите вызывает обеспокоенность по поводу того, куда все они отправятся в конце своего срока службы. Спутники, базирующиеся на геостационарной орбите, традиционно перемещались на «парковочные» орбиты, низкоорбитальный спутники уничтожались в атмосфере Земли, но все еще не решен вопрос предотвращения образования мусора для систем на средней околоземной орбите.
Национальные космические агентства финансируют борьбу с космическим мусором в рамках различных программ и организаций, инвестируют в технологию активного удаления мусора и дальнейшее развитие технологий. В начале ноября 2023 в США принят Закон об орбитах, который установит определенные нормы для предотвращения возникновения орбитального мусора. Закон о торговом пространстве 2023 года, представленный в том же месяце, требует, чтобы любая американская миссия включала в себя стратегию по уменьшению засорения.
8. Технологии для поддержки безопасного космоса
Производители спутников отмечают растущий интерес к системам сервисного обслуживания в космосе, которые могут продлить срок службы любого аппарата. «Поскольку космос становится все более перегруженным, а космические активы сталкиваются с повышенным риском столкновений, многолетний цикл запусков, свода с орбиты и повторных запусков становится небезопасной, неэкономичной и неустойчивой моделью будущего», — отмечают в Northrop Grumman.
Northrop Grumman в настоящее время имеет на орбите два корабля для продления срока службы спутников, и планирует запуск еще нескольких миссии. Все они предназначены для продления срока службы спутников, которые не имеют интерфейсов для обслуживания. Ожидается, что в будущем новые спутники будут иметь интерфейсы или сменные порты, идеально подходящие для дозаправки, питания и обновления данных.
Все большее число спутников оснащается собственными двигателями для маневрирования, что дает операторам спутников «новый инструмент для обеспечения безопасности своих космических кораблей во время эксплуатации и безопасного вывода спутников с орбиты в конце их срока службы».
9. Технологии навигации без GPS
Навигационная система GPS стала чрезвычайно уязвимой в эпоху спутниковых помех и спуфинг-атак, при этом китайская глобальная навигационная спутниковая система BeiDou (GNSS) уже обеспечивает глобальное покрытие, а Пекин предлагает использовать эту систему для гражданских приложений. По данным китайских агентств, по состоянию на 2022 год BeiDou использовалась более чем в 120 странах.
Американские военные разрабатывают различные системы и датчики, которые могут обеспечить точность и наведение в условиях отсутствия GPS. Альянс оборонных инноваций Северной Атлантики (DIANA), созданный в 2022 году, назвал окружающую среду, лишенную GPS, ключевым технологическим препятствием, которое его специалисты пытаются решить.
Многие компании разрабатывают или рассматривают альтернативные GPS варианты. Достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения, а также использование 3D-картографии и бортовых датчиков могут помочь добиться успехов в этом секторе в 2024 году. Такие компании, как Saab и Maxar, внедряют новые анти-GPS-навигационные системы, которые сочетают в себе бортовые электрооптические датчики, алгоритмы на основе искусственного интеллекта, системы навигации по местности и трехмерные базы данных, позволяющие пилотам ориентироваться без использования сигнала GPS.
10. Геополитика и космические бюджеты
На состояние спутниковых технологий в 2024 году, несомненно, будут влиять продолжающиеся и усиливающиеся конфликты по всему миру, а также национальная бюджетная политика разных стран. К примеру, космические бюджеты США на 2024 финансовый год по-прежнему ограничены, одобренной в ноябре, резолюцией, что должно сохранить финансирование правительства до нового года. При этом Космические силы США планировали, увеличить свои расходы на закупки на 13,5% в следующем финансовом году и выделили несколько миллиардов долларов на PWSA SDA, а также на его следующий этап программ запуска в рамках программы «Космический запуск национальной безопасности» (NSSL).
Космические операторы, особенно в военной сфере, должны быть готовы к жестким бюджетным ограничениям и сокращению бюджетов в 2024 году и в последующий период, отмечают эксперты в США, и призывают к увеличению контрактов с твердыми фиксированными ценами, а также к установлению ограничений на цены за единицу спутников, чтобы поддерживать низкие затраты, поскольку времена огромных расходов на оборону прошли.
