Orbitale transfer- en serviceproviders zetten zich schrap voor een ruimtegevecht terwijl ze zich verdringen om een positie in een steeds drukker wordende markt.
Nieuwkomers stromen toe in een ruimtesleepbootindustrie die pas de afgelopen jaren is ontstaan, en hun eigen ideeën opdringen om operators meer flexibiliteit te geven bij het inzetten en onderhouden van satellieten.
Aan de ene kant van het spectrum bedenken bedrijven zoals Spaceflight, Exolaunch en Momentus sleepboten waaraan satellieten op de grond worden bevestigd voordat ze na de lancering naar aangepaste banen worden getransporteerd. Met deze diensten kunnen klanten kosten besparen door de voortstuwing van een satelliet aan boord te verminderen, of door deze helemaal te verwijderen en de lading op de sleepboot te hosten - soms een orbital transfer vehicle (OTV) genoemd.
Aan de andere kant bevinden zich Northrop Grumman en Astroscale die sleepboten aanbieden die aanmeren met reeds gelanceerde satellieten om van baan te veranderen, brandstofreserves te vergroten of hen de mogelijkheid te geven om veilig uit hun baan te komen.
Slechts een handvol ruimtevaartondernemingen is erin geslaagd commerciële diensten te verlenen. Wat de service na de lancering betreft, heeft tot nu toe alleen de Amerikaanse lucht- en ruimtevaartreus Northrop Grumman diensten verleend aan een klant in de ruimte.
Toch wordt algemeen verwacht dat consolidatie al in de kaarten zit voor de snel evoluerende markt.
EEN MARKT VAN EERSTE
De Italiaanse D-Orbit voltooide op 28 oktober wat naar eigen zeggen 's werelds eerste commerciële last-mile-bezorgservice was, nadat zijn In-Orbit Now (ION)-voertuig in twee maanden tijd 12 satellieten voor Planet had afgezet.
Hoewel vertragingen in de regelgeving de plannen van Momentus, de startup Momentus uit Silicon Valley, hebben verstrikt om soortgelijke diensten aan te bieden, heeft Spaceflight in Seattle 15 ruimtevaartuigen ingezet vanaf de debuutvlucht van zijn Sherpa-FX-ruimtesleepboot in januari.
Spaceflight, dat bemiddelingsdiensten voor het lanceren van rideshares voor satellietoperators bemiddelt, is van plan om eind juni nog een Sherpa-FX te lanceren op de SpaceX Transporter-2-missie.
Die missie omvat ook zijn nieuwe, door elektrische voortstuwing aangedreven OTV Sherpa-LTE.
Spaceflight verwacht later dit jaar nog een OTV van de volgende generatie genaamd Sherpa-LTC, die chemische voortstuwing zal gebruiken, op een aparte SpaceX-missie te vliegen.
"Ruimtesleepboten hebben het potentieel om de smallsat-markt fundamenteel te veranderen", zei Phil Bracken, vice-president engineering van Spaceflight.
"Met voortstuwingscapaciteiten in de baan zullen banen die ooit buiten bereik waren vanwege de kosten of voortstuwingscapaciteiten, haalbare opties zijn die tegemoet komen aan een groeiende marktbehoefte aan baandiversificatie."
Tot voor kort probeerden de meeste kleine satellietklanten gewoon hun technologie te bewijzen en kozen ze voor bulkimplementaties op grote raketten terwijl de meeste banen hiervoor wenselijk waren.
Naarmate de markt voor kleine satellieten volwassen wordt, zoeken ze echter steeds meer naar specifieke banen voor optimale, inkomstengenererende diensten.
Soms vereist hun technologie "extreme laatste baantoestanden" die rideshare-diensten of zelfs speciale kleine draagraketten niet kunnen bereiken, voegde Bracken eraan toe.
Hij zei dat vroege sleepbootmissies zich zullen concentreren op hellingsveranderingen of kleinere hoogteaanpassingen, maar een breder scala aan diensten zal ontstaan naarmate meer OTV's mogelijkheden bewijzen. Deze omvatten transport in de baan van een lage baan om de aarde (LEO) naar middelgrote, geostationaire, maanbanen en verder.
Deze groeiende marktkans was onlangs aanleiding voor het Duitse Exolaunch, dat ook bemiddelt in rideshare-missies, om plannen aan te kondigen om volgend jaar vliegtests uit te voeren voor zijn eigen ruimtesleepboten.
Net als Sherpa zullen de Reliant-sleepboten van Exolaunch eerst worden gecombineerd met satellieten op de grond voordat ze na de lancering naar aangepaste banen worden gestuurd.
In 2023 wil het bedrijf een Reliant Pro-configuratie testen die in staat is om aanvullende aanpassingen te maken, waaronder de helling van de baan van een satelliet.
Exolaunch hoopt dat zijn sleepboten in de toekomst ruimteafval kunnen verwijderen voordat ze hun baan verlaten nadat ze hun primaire missie hebben voltooid.
Deze plannen komen naarmate de commerciële markt voor kleine satellieten volwassen wordt en blijkt niet slechts een reeks eenmalige lanceringen te zijn, volgens Alexander Kabanovsky, chief operating officer van Exolaunch.
"Satellieten in een baan om de aarde brengen is voorspelbaar, betrouwbaar en betaalbaarder geworden", zei Kabanovsky.
"Als gevolg hiervan groeit het aantal satellieten dat de ruimte in gaat exponentieel en zijn individuele banen wenselijker geworden. Met die enorme groei komt ook de kwestie van het beheer van ruimteschroot, verantwoord ruimtegebruik en het uit de baan draaien van afgedankte satellieten op de voorgrond.”
D-Orbit heeft ook plannen geschetst om op een dag puin aan te pakken met zijn OTV's, die momenteel ook gehoste payload-diensten aanbieden na het voltooien van hun satellietimplementaties, waardoor het Italiaanse bedrijf en Exolaunch midden in een ruimtesleepbootmarkt worden geplaatst die van wieg tot graf-services biedt .
NIEUWE LEVENSLIJNEN
De sectoren satellietdiensten en puinverwijdering zijn minder ontwikkeld dan het marktsegment dat erop gericht is kleine satellieten en andere secundaire nuttige ladingen te helpen hun eindbestemmingen te bereiken.
Echter, mijlpaal in-orbit serviceprestaties door Northrop Grumman in GEO, en een aanstaande demo-missie dit jaar in LEO van Astroscale, stuwen de markt vooruit.
Northrop Grumman's Mission Extension Vehicle-2 (MEV-2) is op 10 april succesvol bevestigd aan Intelsat's 02-12 ruimtevaartuig om zijn levensduur te verlengen, wat de eerste keer is dat een servicer is aangemeerd met een in gebruik zijnde commerciële satelliet in GEO.
Een jaar eerder was zijn voorganger MEV-1 bevestigd aan Intelsat's IS-901-satelliet, waardoor het buiten dienst gestelde ruimtevaartuig uit de baan van het GEO-kerkhof werd getild en weer in gebruik werd genomen.
Het succes van deze twee missies laat de industrie zien dat in-orbit-service nu een realiteit is, volgens Joe Anderson, vice-president van de SpaceLogistics-dochteronderneming van Northrop Grumman.
"We zien de toekomst voor in-orbit-services en de mogelijkheden die het met zich meebrengt de komende jaren exponentieel groeien", zei Anderson.
MEV-1 en MEV-2 blijven vijf jaar aangemeerd voordat ze naar een klant gaan die nog moet worden geboekt.
In de tussentijd is het bedrijf van plan om in 2024 meer in-orbit-serviceproducten te lanceren die met elkaar samenwerken: een Mission Robotic Vehicle (MRV) en Mission Extension Pods (MEP's).
De MRV heeft tot doel meer geavanceerde in-orbit-servicetaken uit te voeren, zoals het installeren van een MEP, een kleinere levensverlengingsservice die minder duur is dan een MEV.
"Deze producten zullen extra mogelijkheden op de markt introduceren, waaronder reparatie in de baan, augmentatie, assemblage en gedetailleerde inspectie, terwijl ze nog steeds levensverlengende diensten bieden", zei Anderson.
"Onze visie is dat satellieten die na 2025 worden gelanceerd, service-interfaces zullen bevatten waarmee ze bruikbaar, onderhoudbaar en upgradebaar zijn."
Het in Tokio gevestigde Astroscale verwacht ook dat er service-interfaces zullen worden aangebracht op toekomstige satellieten die het voor sleepboten gemakkelijker maken om missies uit te voeren.
De onderneming was begin juni bijna klaar met het uitvoeren van zijn eerste end-to-end-test van belangrijke technologieën voor het verwijderen van puin in een baan om de aarde, met een ELSA-d-servicer-ruimtevaartuig dat in maart naar LEO werd gelanceerd.
“Nu er een paradigmaverschuiving gaande is, waarbij we van de traditionele launch-it-and-leave-it-benadering van de ruimte naar een waar we in-space logistiek en infrastructuur bouwen, zie je innovatieve bedrijven deze markt betreden om te profiteren van van nieuwe vraagsignalen”, zegt Dave Fischer, vice-president bedrijfsontwikkeling en geavanceerde systemen bij Astroscale.
RUIMTESLEEPSLEPEN ALS SERVICE
Het groeiende momentum achter ruimtesleepboten moedigt anderen aan om zich op de markt te binden.
Twee voormalige ingenieurs van Blue Origin en NASA hebben eind 2019 het in Kent, Washington gevestigde Starfish Space opgericht om al in 2023 een volledig elektrische sleepboot genaamd Otter te lanceren.
Mede-oprichter Trevor Bennett zei dat Otter kosten bespaart door kleiner te zijn dan andere in ontwikkeling, waardoor Starfish een netwerk van hen in de ruimte kan exploiteren voor "on-demand" satellietdiensten. "Onze twee kernmissies zijn satelliet-life-extension-as-a-service en space-debris-removal-as-a-service", zei Bennett.
"Voor levensverlenging is dit in feite een abonnementsmodel, terwijl het voor puinverwijdering meer lijkt op het aanvragen van een Uber- of Lyft-rit."
Starfish en Astroscale ontwikkelen servicebedrijven voor meerdere banen.
Astroscale onderzoekt bedrijfsmodellen waarin waarde voor klanten kan voldoen aan duurzaamheidsdoelstellingen voor de ruimtevaart.
"Dat kan meerjarige contracten betekenen voor het verlengen van de levensduur van een enkele satelliet in GEO, of het kan managementdiensten betekenen voor een hele vloot van satellieten in meerdere banen", zei Fischer.
"Voor overheidsklanten zien we zowel servicemodellen als de meer traditionele verkoop van ruimtevaartuigen voor overheidsoperaties."
Anderson van SpaceLogistics zei dat de Mission Extension Pods inclusief de prijs zijn voor installatie door een van zijn Mission Robotic Vehicles.
Deze twee producten zijn gebaseerd op de Mission Extension Vehicles die momenteel in een baan om de aarde zijn, maar in tegenstelling tot hen zal de MRV twee handige robotarmen hebben.
De MEP is veel kleiner, ongeveer zo groot als een minikoelkast, vergeleken met de MEV en MRV die ongeveer zo groot zijn als een kleine SUV, en de structuur is ook eenvoudiger omdat hij alleen in staat is om de baan te regelen.
"Andere roboticadiensten, zoals inspecties en reparaties, worden geleverd als servicekosten op basis van [verandering in snelheid] vereist, tijd en complexiteit van de missie", vervolgde Fischer.
TUG VAN OORLOG
Algemeen wordt verwacht dat er een vorm van consolidatie zal plaatsvinden in de steeds drukker wordende markt voor sleepboten.
Hoewel SpaceLogistics nog geen vervolgklanten heeft geboekt voor de twee satellietservicers die momenteel in bedrijf zijn, zei Anderson dat er vraag is naar meer dan 10 levensverlengende missies per jaar in GEO.
SpaceLogistics verwacht er elk jaar tot vijf van te kunnen bedienen met de aanstaande lancering van zijn Mission Extension Pods en hun robotinstallatieprogramma's, waardoor er ruimte overblijft voor andere providers.
Anderson wees er echter op dat consolidatie historisch gezien een groot deel uitmaakt van de lucht- en ruimtevaartindustrie.
“Met zo'n grote toestroom van startende bedrijven in zo'n nieuw marktgebied, zouden we niet verrast moeten zijn door consolidatie; vooral tussen bedrijven met complementaire capaciteiten,” zei hij.
En hoewel Spaceflight's Bracken zei dat pre-life ruimtesleepboten een geweldig aanbod zijn om de mogelijkheden en laatste baanmogelijkheden voor klanten uit te breiden, wat de behoefte aan voortstuwingsapparatuur aan boord kan verminderen, merkte hij op dat deze slechts af en toe nuttig zijn.
Een klant die bijvoorbeeld een relatief ongecompliceerde satelliet naar een zonsynchrone baan (SSO) op 500 kilometer wil sturen, kan de laagste lanceringskosten vinden met een rideshare-missie, omdat die baan zwaar wordt onderhouden.
"Vaak zullen traditionele missies nog steeds voldoen aan de behoeften van de meeste klanten, waarbij ze rechtstreeks van het lanceervoertuig naar de gewenste baan worden ingezet", zei Bracken.
"Hierdoor is er waarschijnlijk geen ruimte in de industrie voor toegewijde aanbieders van ruimtesleepboten, dus consolidatie kan worden verwacht."
Voor Kabanovsky van Exolaunch is de grootste uitdaging - en tegelijkertijd de grootste kans - om te blijven bewijzen dat ruimte economisch duurzaam is.
"De extra uitdaging zal zijn om kosteneffectieve oplossingen te vinden voor grote problemen, waarvan ruimtepuin er maar één van is", zei Kabanovsky.
"Het investeringskapitaal in de industrie laten stromen ondanks de mislukkingen waarmee de industrie onvermijdelijk te maken zal krijgen, zal een ander interessant probleem zijn om te overwinnen."
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in het nummer van SpaceNews van juni 2021.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
