Kosmosetööstuse arengutest ja NewSpace

Eesti on teinud suured ja positiivsed sammud kosmoseriigi poole: meil on satelliit, oleme täisliige Euroopa Kosmoseagentuuris (ESA) ja peagi avatakse ESA äriinkubatsiooni keskus (BIC). Enamus inimestest aga ei tea, et teemad ESTCube ja SpaceX pole vana kosmos, vaid hoopis NewSpace.

NewSpace tähendab erakosmosetööstust, mille eesmärk on arendada odav ligipääs kosmosesse ja kosmoserakendustele. See on toonud endaga kaasa suure ettevõtluse ja innovatsiooni kasvu kosmosesektoris, mis omakorda on arendanud satelliitide ja mehitatud kosmoselennu tehnoloogiaid.

Huvi kosmose ja kosmosetehnoloogia vastu on Eestis viimase viie aasta jooksul hüppeliselt tõusnud. Artiklite seerias räägin kosmosetööstusest, kus olen ise aktiivne olnud viimased aastad, sealsetest uuendustest ja sellega kaasnevatest võimalustest Eestis. Eesmärk on juhtida tähelepanu kosmosetööstuse rahastusele ja ärile. Minu jaoks algas kõik 2008. aastal ESTCube-1 projektiga. Viimased kaheksa aastat olen olnud seotud veel mitme teise NewSpace satelliidi ehitamisega. Pärast ESTCube projekti alustasin ettevõtlusega, mis on andnud võimaluse Euroopa ja USA NewSpace tööstuses sidemeid luua ja äri teha.

NewSpace

Kõigepealt üks praktiline näide NewSpace’i kasulikkusest. Kaks aastat tagasi kaduma läinud lendu MH370 ei leitud üles, sest satelliite, millega pildistada kogu India ookeani, ei olnud piisavalt. Tänu NewSpace’i arengule pole selline olukord, kus lennuk saaks ära kaduda, täna enam võimalik, sest kogu maakerast on võimalik mõnetunnise intervalliga värske pilt saada. Sellist teenust pakub USA start-up Planet Labs, kes on ehitamas suurimat ja tsiviilotstarbelist kuupsatelliitidest koosnevat võrgustikku.

Erinevused NewSpace’i ja vana kosmosesektori vahel on suured. Seni on kosmosetehnoloogia olnud midagi kallist ja kättesaamatut. Peamiseks põhjuseks on olnud suured ja ebaefektiivsed organisatsioonid, mida riigid on üleval pidanud ja peavad veel edasigi. NewSpace on selle vastand ehk efektiivselt töötavad ettevõtted, mis arendavad uusi viise ja tehnoloogiaid. Parimaks ja tuntumaks näiteks on SpaceX, mille pikem visioon on koloniseerida Marss. Visiooni täitmiseks vajamineva tehnoloogia arendusega pöörab SpaceX vana kosmosetööstuse elu pea peale ja küllastab inimkonda uute võimalustega nagu näiteks globaalne internet.

Kosmosesektor jaguneb kolmeks valdkonnaks: raketid, satelliidid ja maapealsed teenused. NewSpace areng toob endaga kaasa suuri muutusi kõikides valdkondades.

Seni on satelliitide orbiidile toimetamise hind olnud üheks suurimaks pudelikaelaks. Olenevalt teenusest maksab ühe kilogrammi lennutamine Maa madalale orbiidile 10 000–100 000 dollarit. N-ö puhas lendav kilogramm maksab 10 000 kui 20 000 dollarit, kusjuures sellele lisanduvad rakiste ja ettevalmistuse hinnad. Viimaste aastate jooksul on teenusepakkujate arv ja võimalused kasvanud, kuid hinnad ei ole oluliselt muutunud.

Praegu ehitab ligikaudu 20 idufirmat kaasaegseid rakette, sest lennu hinna langemine täiendaks oluliselt meie igapäevast elu uute rakendustega.

Rääkides vanast kosmosest, siis eurooplaste uue raketi Ariane 6 hind loodetakse saada eelmisest ca 50 protsenti odavam ehk 96 miljonit dollarit, ameeriklaste United Launch Alliance (ULA) uue raketi hinnaks on plaanitud 99 miljonit dollarit. NewSpace’i rakettide liidri SpaceX Falcon 9 hind on plaanitud 40 miljonit dollarit ja eesmärgiks 20 miljonit dollarit. Järeldused tehke ise – ja need ei ole Euroopale positiivsed.

Ülikallite satelliitide aeg on läbi!

200 miljonit dollarit maksvate satelliitide aeg on läbi! Satelliite on võimalik palju efektiivsemalt ja kompaktsemalt toota, kui seni on tehtud. Seda näitavad NewSpace’i satelliitide hinnad, mis on ligikaudu 10 000–4 000 000 000 dollarit. Viimaste aastate jooksul on arenenud mitu erinevat satelliitide ehitamise filosoofiat, mis osaliselt ka omavahel põimuvad. Enamlevinuks on eestlastele tuttav CubeSati ehk kuupsatelliidi platvorm. Kuupsatelliitide suureks eeliseks on kindlad gabariidid, mis teeb neile lendude broneerimise lihtsaks ja hinna soodsaks. Samas aga võivad miinuseks kujuneda liigsed tööjõukulud miniatuursete süsteemide optimeerimisel. Teine filosoofia on ehitada võimalikult robustseid ja töökindlaid mikrosatelliite, kus kasutatakse odavaid komponente ja loobutakse kallist testimisest. Kolmas levinud suund on satelliitide masstootmine, mida rakendatakse võrgustike puhul.

Satelliitide hindade langemine rajab tee konstellatsioonide ehk satelliitide võrgustike tekkele. Täna kasutuses olevad konstellatsioonid koosnevad maksimaalselt 50 satelliidist ja tuntumateks on Iridium, GPS ja Galileo. Praegu planeeritakse ja ehitatakse mitutkümmet uut võrgustikku, mille eesmärk on nii Maa jälgimine kui ka sideteenuste pakkumine. Nende uute võrgustike suurused on reeglina mõnesajast kuni tuhande satelliidini. Tuntumad näited on OneWeb, SpaceX ja Planet Labs. OneWeb plaanib pakkuda internetti üle maailma ja ühe satelliidi hinnaks on hinnanguliselt 500 000 dollarit.

Klient tahab burgerit, saab lehma koordinaadid

Klient tahab burgerit, satelliidi teenus annab aga hoopis lehma koordinaadid! See on parim näide, mis kirjeldab tänaseid satelliitide abil pakutavaid teenuseid. Kindlasti saab tulevikus paremini, sest praegu on orbiidil olevaid satelliite liiga vähe, et pakkuda pidevat teenust või jälgida Maal toimuvat. Innovatsiooniks teenuste vallas on veel palju ruumi. Ainult IT-rakendustele keskendumisest ei piisa teenuse kvaliteedi oluliseks parandamiseks ega tekita veel innovatsiooni. Lehmast burgerini jõudmiseks on vaja suurendada oluliselt satelliitide arvu orbiidil, nende võimekust ning alandada hinda.

Satelliidid ja teenused arvatakse täna kahte eraldiseisvasse valdkonda, aga kas see on õige? Pole satelliiti, pole teenust! Uued konstellatsioonid on näidanud, et satelliidid on vahend teenuse osutamiseks ja need kaks valdkonda kasvavad pigem kokku. Ehk ainult puhtalt IT-lahendustele keskendumine pole jätkusuutlik, sest neid saab kopeerida või satelliidi omanik piirata. Teenuse kvaliteet ja konkurentsieelis hakkab sõltuma üha rohkem satelliitide ja tarkvara koostööst. See on koht, millele Eestis tuleb tõsiselt mõelda, aga sel teemal kirjutan tulevates artiklites täpsemalt.

Sel aastal on oodata vägevaid uudiseid erakosmosetööstusest. Seega keskendub järgmine artikkel investeeringutele, mis NewSpace’i sektoris täna liiguvad ja tulevikutrendidele.

Paul Liias (28) on Radius Space’i algataja, kes sai tuleristsed kosmosevallas ESTCube-1 projektiga. Tegemist on esimese artikliga kosmoseteemaliste artiklite sarjast.