Au cours des dix dernières années, nous avons assisté à une véritable révolution dans l'astronautique privée. Cela a commencé aux États-Unis, mais aujourd'hui, cette révolution modifie les approches de l'utilisation et de l'exploration de l'espace extra-atmosphérique à travers le monde, y compris dans certains aspects de la politique scientifique et technologique des États et de leur concurrence dans ce domaine. Parallèlement à la croissance explosive du secteur spatial commercial, il y a des changements qualitatifs dans le domaine de la technologie spatiale. Bien entendu, tous les changements en cours affectent la Russie et ses intérêts à long terme.
Révolution de l'espace commercial
Dès le début de l'exploration spatiale dans ce domaine, il existe des entreprises privées qui ont agi en tant que contractants dans le cadre de contrats gouvernementaux dans le cadre de programmes spatiaux, ainsi que des engins spatiaux et des services développés et créés indépendamment. Il est important de souligner ici: la commande d'État couvrait le développement et la création de lanceurs, d'autres moyens de lancement de charges utiles, de satellites, de véhicules scientifiques, de cargos et de navires habités et de stations orbitales. Depuis les années 60, le secteur des télécommunications attire les investissements privés - le développement, la création et l'exploitation de satellites de communication et de radiodiffusion. Cet alignement s'est généralement maintenu au cours des 35 à 40 années suivantes.
Les conditions préalables aux changements ont commencé à émerger dans la seconde moitié des années 1980, lorsque les effets économiques des activités spatiales et la commercialisation des technologies créées dans l'industrie aérospatiale dans le cadre de contrats gouvernementaux ont commencé à se faire sentir. Ce domaine a été de plus en plus conceptualisé en termes de profit potentiel. N'oublions pas le rôle de la guerre froide comme incitation à d'énormes investissements gouvernementaux dans les programmes spatiaux. Cependant, à la fin de leur confrontation, l'Union soviétique et les États-Unis eux-mêmes se disputaient de plus en plus sur la plus-value créée par chaque rouble ou dollar investi dans de tels programmes.
Dennis Tito, le premier touriste de l'espace
Outre l'approche plus prudente des superpuissances dans leurs dépenses spatiales, la "révolution des affaires militaires" qui a commencé au cours de ces années a joué un rôle important. L'intégration des systèmes spatiaux de communication, de reconnaissance et de navigation dans les activités quotidiennes des forces armées et l'émergence du phénomène de « guerre high-tech » [1] ont nécessité l'implication d'un nombre important de spécialistes civils, ainsi que l'utilisation de satellites de communication commerciaux par les troupes.
Le début d'une nouvelle ère a été marqué par la guerre en Irak en 1991, après quoi il est devenu évident qu'aucune armée ne pouvait satisfaire pleinement ses besoins en systèmes spatiaux en utilisant exclusivement des véhicules militaires - trop coûteux. Dans le même temps, il était clair que, par exemple, les systèmes de navigation par satellite (alors c'était le GPS américain et le système soviétique/russe, plus tard appelé GLONASS), dont la création et la maintenance sont commercialement non rentables, devraient faire partie du infrastructures économiques civiles, telles que les routes et les réseaux électriques. Avec le développement de la technologie, une telle infrastructure est devenue - et même transformée en un segment distinct du secteur spatial - des satellites de télédétection de la Terre, qui permettent d'étudier la surface de la Terre en haute résolution et de transmettre des données en temps réel. à un large éventail de clients (initialement, le levé de surface par satellite était réalisé exclusivement dans l'intérêt du renseignement).
Un autre élan puissant pour le développement de l'exploration spatiale commerciale a été l'effondrement du système économique soviétique et la formation du marché mondial des biens et services spatiaux, où sont désormais entrées des entreprises russes et ukrainiennes dotées de lanceurs et de moteurs de fusée. Plus tard, ils ont été rejoints par la Chine, qui effectue des lancements commerciaux de satellites à l'aide de ses lanceurs et produit des satellites pour des clients en Afrique et en Amérique latine. La Russie a également été pionnière dans la commercialisation des stations spatiales et l'émergence du tourisme spatial (cela a commencé à la station Mir).
La fin de la guerre froide a libéré un nombre important de spécialistes précédemment employés dans des programmes gouvernementaux des industries aérospatiales aux États-Unis et en Russie. Et nous devons rendre hommage aux Américains - ils ont réussi à créer les conditions pour que certaines de ces personnes restent dans la profession, en se tournant vers des sujets commerciaux spatiaux ou en fondant leurs propres sociétés spatiales. C'est ainsi que s'est formé « l'écosystème » de l'astronautique privée.
Pourtant, 2001 a été le point de départ d'une révolution dans l'exploration spatiale commerciale, lorsque l'avion suborbital entièrement privé Spaceship-1, parrainé par le milliardaire Paul Allen, a volé et a formé la base d'un projet de création d'un vaisseau spatial pour le tourisme spatial de masse. Pour la mise en œuvre de ce projet, appelé "Spaceship-2", en collaboration avec P. Allen, la société "Virgin Galactic" du milliardaire Richard Branson a entrepris. Un an plus tard, un autre milliardaire, Elon Musk, a fondé Space Exploration Technologies, qui a finalement développé la famille de lanceurs Falcon et le vaisseau spatial cargo Dragon.
La principale chose à surveiller est que le capital-investissement a commencé à investir en capital-risque dans le transport spatial, dont l'objectif est de réduire le coût de mise en orbite des biens et des personnes et de leur retour sur terre. Ainsi, le coût de lancement d'une cargaison en orbite terrestre basse avec une fusée Falcon-9 est de 4300 $ / kg, et sur une fusée Falcon Heavy, il a été réduit à 1455 $ / kg. A titre de comparaison: le coût de lancement d'une cargaison en orbite terrestre basse par la fusée russe Proton-M est de 2 600 à 4 500 USD / kg [2].
SPACEX
Projet de fusée "Falcon-9" SpaceX
La politique de l'État joue également un rôle ici. Dans les années 2000, le gouvernement américain a réalisé, dans le cadre du programme Constellation (le programme dit lunaire de George W. Bush) (1, 2, 3), le transfert de technologies et d'expérience accumulées au fil des décennies vers les entreprises, et a également abandonné ses propres nouveaux projets dans le domaine de l'astronautique habitée appliquée et de la science des fusées en faveur de commandes pour les services de systèmes spatiaux commerciaux. Ainsi, il a partiellement « assuré » les investissements de l'entreprise.
Dans le même temps, l'agence spatiale américaine NASA a pu se concentrer sur la recherche et le développement spatial fondamental, ainsi que sur l'intégration des résultats obtenus dans le cadre des activités spatiales civiles et militaires dans le domaine de l'aviation. En particulier, on peut citer ici un aéronef sans pilote à haute altitude expérimental alimenté par des batteries solaires, l'adaptation des systèmes aéronautiques et spatiaux utilisés dans les aéronefs sans pilote militaires aux besoins du secteur commercial, ainsi que le développement des technologies « aile volante », d'abord utilisé sur les avions militaires et les navettes spatiales, dans la construction d'avions civils. Cela doit être pris en compte, car les industries spatiales et aéronautiques ont besoin de synthèse, qui crée la base de leur enrichissement technologique mutuel et agit comme l'une des locomotives clés du développement économique.
Les vecteurs de la concurrence mondiale
S'agissant des domaines d'activités spatiales des principaux acteurs étrangers, trois d'entre eux peuvent être distingués.
Exploration de l'espace lointain. Cela comprend l'envoi de vaisseaux spatiaux vers d'autres corps du système solaire - vers la lune, les astéroïdes, Mars, d'autres planètes et leurs satellites. Les États-Unis, l'Europe, le Japon, la Chine, l'Inde sont impliqués dans ces études. Cependant, les objectifs des joueurs diffèrent dans les détails. Si les Américains et les Européens effectuent des missions super difficiles pour maintenir leur leadership scientifique et technologique, alors les missions de la Chine et de l'Inde sont plus simples dans leur contenu et visent à améliorer leur propre base technologique et industrielle à travers ces projets. Dans le même temps, en décembre 2013, la station scientifique automatique chinoise "Chang'e-3" a été envoyée sur la lune dans le cadre du module d'atterrissage et du rover lunaire "Yuytu", couplé à la réussite du programme de vol habité de la première station orbitale chinoise "Tiangong-1" à l'été de la même année. témoignent de la volonté de la RPC de devenir une puissance spatiale capable d'opérer de manière totalement indépendante dans l'espace. Quant au Japon, son objectif est de maintenir son leadership dans certaines niches technologiques dans le domaine de la robotique et des sciences naturelles afin d'avoir des opportunités de coopération spatiale mutuellement bénéfique avec les États-Unis et l'UE, ainsi que la supériorité dans ces niches par rapport à Chine.
CNSA / Chinanews
Scientifique automatique chinois
Station Chang'e-3 sur la Lune
Astrophysique. Ici, nous parlons d'étudier la structure de l'Univers et d'autres systèmes stellaires, en vérifiant les concepts de base de la physique théorique. Le championnat dans cette direction est détenu par les Américains et les Européens, et il n'est pas encore question de concurrence active de la part des autres joueurs. La Russie conserve le potentiel de mise en œuvre de tels projets, qui correspond à ses intérêts vitaux, mais a besoin d'une politique vérifiée dans le domaine de la recherche spatiale fondamentale.
Nouveau vaisseau spatial. Le leadership dans ce domaine reste aux États-Unis, une importante R&D dans ce domaine est également menée par l'Agence spatiale européenne. Le critère ici n'est pas tant le coût des programmes spatiaux que la qualité des véhicules en cours de développement et la complexité des missions scientifiques renvoyées dans l'espace [3]. Le nouveau vaisseau spatial, ainsi que les nouveaux lanceurs, sont conçus pour simplifier et réduire le coût d'utilisation de l'orbite proche de la Terre pour résoudre divers problèmes appliqués, pour avoir une plus grande flexibilité d'utilisation, ainsi que pour avoir une longue durée de vie et une maintenance.
La navette américaine réutilisable sans pilote X-37B mérite une attention particulière, qui a été créée dans l'intérêt de l'US Air Force et a déjà effectué une série de longs vols expérimentaux en orbite. Dans les appareils de cette classe, le plus prometteur et le plus précieux est la capacité de jouer le rôle d'un système de communication spatiale et de reconnaissance déployable de manière opérationnelle sur une zone donnée de la surface de la Terre, dont les forces armées ont besoin pour se préparer au conflit et à la conflit lui-même.
Un tel système permet de résoudre le problème du manque de bande passante des canaux de communication commerciaux en cas d'hostilités, ainsi que le problème de la zone de couverture des systèmes satellitaires dans diverses régions de la Terre. Actuellement, l'appareil X-37B joue le rôle d'un laboratoire orbital, où de nouvelles technologies spatiales sont testées. À l'avenir, l'utilisation de tels dispositifs (améliorés par rapport à ceux testés aujourd'hui) inclura, apparemment, la maintenance et la modernisation des satellites et télescopes déjà déployés.
NOUS. Photo de l'Armée de l'Air / Michael Stonecypher
Drone spatial américain
X-37B
A titre de comparaison, notons que la navette expérimentale européenne réutilisable suborbitale IXV est en cours de création pour tester les technologies des futurs systèmes de transport spatial. Dans le même temps, les Européens se sont officiellement intéressés début 2014 au développement privé d'une navette habitée réutilisable par l'américain Sierra Nevada Corporation.
En parlant de nouveau vaisseau spatial habité, il convient de noter que la société américaine Boeing développe un véhicule cargo et passagers CST-100 réutilisable d'une capacité allant jusqu'à 7 personnes. Bien qu'il soit prévu de le tester et de l'utiliser dans un premier temps sur l'ISS, il est plutôt destiné à desservir et à acheminer des passagers vers une station spatiale orbitale privée, développée par la société américaine Bigelow Aerospace. Parallèlement, Boeing et Lockheed Martin, sous contrat avec la NASA, participent à la création du vaisseau spatial habité de recherche polyvalent Orion <(1, 2). Les essais en vol de ce vaisseau spatial devraient commencer dès 2014. Et bien que les États-Unis ne sachent pas encore clairement si une nouvelle expédition habitée vers la Lune ou vers l'un des astéroïdes proches est nécessaire, les entreprises de l'industrie spatiale américaine occupé à développer des technologies de base dans cette direction et à repenser l'expérience des précédents programmes habités.
Ces domaines de compétition spatiale mondiale ont également des implications politiques. Aujourd'hui, il n'y a pratiquement pas de nouveaux projets dans lesquels une coopération fondamentale des principales puissances spatiales serait possible, comme ce fut le cas avec les programmes Mir-Shuttle et ISS. Différentes approches, objectifs et opportunités, y compris différents arrangements institutionnels pour les activités spatiales, rendent difficile la recherche d'un langage et d'intérêts communs dans l'espace. Cependant, ce qui ne peut être réalisé au niveau de l'État peut très bien l'être au niveau de la communauté scientifique, universitaire et des entreprises.
La Russie dans de nouvelles réalités
Concept de la NASA représentant le projet
l'utilisation de la sonde Orion pour
exploration d'astéroïdes
Dans le contexte des processus en cours, les activités spatiales de la Russie ont longtemps été caractérisées par une combinaison d'inertie et de tentatives pour développer une nouvelle stratégie. Cet état de fait était objectivement déterminé - la restructuration de l'industrie aérospatiale soviétique et son adaptation aux conditions d'une économie de marché, compte tenu de l'échec de la politique de reconversion en 1992-1993, ne pouvaient pas se produire rapidement. De plus, la demande étrangère de produits spatiaux nationaux dans les années 1990 et la possibilité de l'existence d'entreprises sur d'anciens stocks ont créé dans la société russe une fausse illusion qu'il ne fallait pas consacrer beaucoup d'efforts à l'exploration spatiale. La situation a commencé à changer vers la fin des années 2000, lorsqu'une série de projets spatiaux infructueux et d'accidents de lancement de missiles, ainsi que des changements dans le paysage concurrentiel international, ont forcé la Russie à réfléchir de manière critique sur sa position dans ce domaine.
Aujourd'hui, le gouvernement russe poursuit un cap vers la création de la United Rocket and Space Corporation (URSC), conçue pour combiner et optimiser les actifs de l'État dans le domaine des fusées et des engins spatiaux. Il convient ici de se poser la question: dans quelle mesure cette nouvelle structure peut-elle être compétitive dans le contexte international et dans le contexte du développement des entreprises spatiales privées ?
L'URCS a de grandes chances de succès si elle fonctionne comme une société de développement. Premièrement, la Russie a besoin d'une nouvelle famille de lanceurs. Le lanceur Angara, qui est au stade de la préparation des essais en vol, est une étape importante, mais seulement la première étape sur cette voie. Deuxièmement, le critère de succès et de compétitivité des nouveaux lanceurs devrait être le prix réel, et non le prix subventionné par l'État par kilogramme de la cargaison retirée. Aujourd'hui, la principale bataille dans ce domaine est menée pour ramener ce chiffre à moins de 1000$/kg. Et surtout, les activités de l'URSC devraient être soumises à la stratégie nationale d'exploration spatiale, qui doit être développée dès maintenant et les résultats de ces travaux devraient être publiés. La tâche principale devrait être de mener des recherches scientifiques fondamentales dans l'espace et la R&D connexe.
Dmitri Rogozine lors de la présentation de la fusée-
transporteur "Angara" au Centre. Khrounitcheva
Il est important que la Russie comprenne ce que les Américains sont arrivés à il y a une décennie et demie: aucune activité spatiale aux frais de l'État, y compris l'envoi d'astronautes quelque part, n'a de sens si elle ne conduit pas à l'acquisition de connaissances et de technologies fondamentalement nouvelles.. Et aujourd'hui, cette compréhension est prise comme base pour l'établissement d'objectifs non seulement par Washington et les Européens, mais aussi par Pékin, Tokyo et Delhi. À cet égard, ce serait une erreur si l'URSC continue d'exister dans le même paradigme dans lequel les entreprises et les holdings spatiales russes existent, à savoir, maintenir le potentiel de production à un niveau minimum suffisant et répondre aux besoins des ministères et, moins souvent, entreprises d'État. Bien entendu, cette approche suppose que les systèmes russes de communication par satellite et de télédiffusion doivent être créés aux dépens des sociétés de communication et des grandes exploitations télévisuelles, et non aux dépens du budget dans le cadre des programmes d'État.
Sur cette base, il sera possible de développer de nouveaux projets de coopération internationale dans l'espace avec la participation de la Russie. Dans les années à venir, ils ne seront guère nombreux, mais une formulation claire des objectifs, de la structure organisationnelle et du plan financier garantira à notre pays une participation égale et un leadership à part entière dans de tels projets.
Il ne faut pas oublier qu'il existe également un potentiel de développement de l'astronautique privée en Russie. Certes, elle est cohérente avec l'état et les capacités du marché intérieur, mais elle dépasse nettement ce que l'on voit aujourd'hui au Japon, en Chine ou en Inde, où il est encore généralement difficile de parler d'astronautique privée. Nous parlons d'entreprises privées qui s'appuient sur la communauté scientifique russe. La première entreprise de ce type peut être considérée comme l'équipe de recherche Selenokhod, qui jusqu'en décembre 2013 a participé au concours Google Lunar X Prize pour créer et envoyer le premier robot privé sur la surface lunaire (cette équipe a lancé la société de robotique domestique RoboCV). Un autre exemple d'astronautique privé russe est Dauria Aerospace, fondée par le milliardaire Mikhail Kokorich et avec des bureaux en Russie (Skolkovo Technopark), en Allemagne et aux États-Unis. La société envisage de développer et de déployer un système de satellites de communication et de surveillance et de fournir aux consommateurs leurs services par abonnement électronique.
Dauria aérospatiale
Satellite DX-1 créé par la société
Dauria Aérospatiale
Le développement intensif de l'astronautique privée, qui a commencé aux États-Unis au cours de la dernière décennie, change la pratique mondiale de l'exploration spatiale. En fait, on peut parler de commercialisation de toutes les activités qui se déroulent en orbite terrestre, y compris les vols habités. Cela est devenu possible grâce au fait que les entreprises privées qui créent des fusées spatiales et des engins spatiaux basés sur les nouvelles technologies ont réussi à réduire considérablement le coût du lancement de cargaisons en orbite terrestre basse. Dans le même temps, le statut informel d'un leader dans le domaine spatial aujourd'hui, plus que jamais, dépend de la capacité d'un pays ou d'un groupe de pays à conduire un large éventail de recherches spatiales fondamentales qui constituent le socle technologique et industriel nécessaire potentiel.
La Russie a de grandes chances de s'adapter aux tendances mondiales de l'exploration spatiale et de prendre une place digne dans les domaines de la recherche fondamentale et de l'astronautique privée, créant la structure de l'URSC et des conditions favorables à l'émergence de startups spatiales dans le milieu universitaire. Les pré-requis ici sont une stratégie claire et transparente formulée par le leadership politique du pays et la volonté de la mettre en œuvre. En général, l'exploration spatiale restera une sphère hautement politisée des relations internationales, et afin de maintenir son potentiel de leadership dans ce domaine, la Russie doit être en mesure de proposer et de mettre en œuvre des idées scientifiques et techniques avancées.
