Ғарыш коммерциясы: даму және болашағы

Кіріспе

Жалпы ғарышпен байланысты сауда

Ғарышты коммерциялық тұрғыдан пайдалану – Жер орбитасына немесе сыртқы ғарышқа жіберілген құралдарды пайдалану арқылы коммерциялық құнды тауарлар мен қызметтерді ұсыну. Коммерциялық спутниктерді пайдалану 1962 жылы Telstar 1 спутнигі арқылы Атлант мұхиты арқылы теледидар сигналын таратумен басталды. Syncom 3 спутнигі 1964 жылы Олимпиада ойындарын тікелей эфирде көрсету мүмкіндігін ұсынды. NASA-ның TIROS спутниктері метеорологиялық зерттеулерді дамытуға көмектесті, ал Intelsat I 1965 жылы коммерциялық тиімділігін көрсетті. Кейін Францияның Arianespace және АҚШ-тың Iridium Communications компаниялары спутниктік қызметтерді одан әрі жетілдірді. 2004 жылға қарай ғарыш саласына жасалған жаһандық инвестиция 50,8 миллиард АҚШ долларына бағаланды. 2010 жылы барлық ғарышқа ұшырылған аппараттардың 31% коммерциялық мақсатта болды. 2035 жылға қарай ғарыш экономикасы 1,8 триллион долларға жетеді деп күтілуде. Коммерциялық ғарышқа ұшу саласы негізінен спутниктерді Жер орбитасына шығару арқылы табыс табады, бұл Жердің төменгі және геостационарлық орбиталарына спутниктерді орналастыру арқылы жүзеге асырылады. Федералдық авиация басқармасы (FAA) АҚШ-тағы алты ғарыш айлағына лицензия береді және коммерциялық ракеталардың ұшырылуын қадағалайды, ал Ресей, Франция және Қытайдағы нысандардағы мүмкіндіктер кеңейіп келеді. SpaceX және Blue Origin сияқты компаниялардың қайта пайдалануға болатын ұшыру құралдарына инвестициялары осы саладағы инновацияларды қозғауға ықпал етеді. 2022 жылы FAA лицензиясымен 74 коммерциялық ғарыш операциясы жүргізілді, ал бұл көрсеткіш жақын арада екі есеге артуы күтілуде. Коммерциялық спутниктерді өндіруге әскери емес, азаматтық, мемлекеттік және коммерциялық емес спутниктерді өндіру, сондай-ақ жердегі жабдықтарды жасау, спутниктерді қолдау және спутниктерге қол жеткізуді қамтамасыз ететін транспондерлерді жалға беру кіреді. Спутниктік абоненттік қызметтер спутниктік тарату арқылы түрлі телеарналарға (мысалы, DirecTV және Dish Network), радиостанцияларға (мысалы, SiriusXM) және басқа да медиа контентіне қол жеткізуді ұсынады. Спутниктік суреттер Жердің егжей-тегжейлі суреттерін ұсынады, оларды суреттеу компаниялары үкіметтерге және Apple Maps сияқты бизнеске сатады. Спутниктік телекоммуникациялар бүкіл әлемде интернет-қызметтерін қамтамасыз етеді. Спутниктік навигациялық жүйелер дәл орналасу және уақытты анықтау үшін спутниктерден келетін сигналдарды пайдаланады. Ғарыш туризмі (SpaceX, Virgin Galactic және Blue Origin басшылығымен) ойын-сауық мақсатында адамдардың ғарышқа саяхаттауын көздейді. Коммерциялық ғарыш ресурстарын өндіру астероидтер мен басқа да аспан денелерінен материалдарды алуды қамтиды, оларды ғарышта немесе Жерде пайдалануға болады. Ғарыш саудасын реттеудегі тарихи қиындықтар ғарыштағы меншік құқығына қатысты болды, бірақ АҚШ-тың Коммерциялық ғарышқа ұшырудың бәсекеге қабілеттілігі туралы заңы меншік құқығын нақтылауға және коммерциялық ғарыш зерттеулерін ынталандыруға бағытталған.

Commercial use of space is the provision of goods or services of commercial value by using equipment sent into Earth orbit or outer space. Commercial satellite use began in 1962 with Telstar 1, transmitting TV signals across the Atlantic Ocean. Syncom 3 expanded possibilities in 1964, broadcasting the Olympics. NASA's TIROS satellites advanced meteorological research, while Intelsat I in 1965 showed commercial viability. Later, France's Arianespace and USA's Iridium Communications furthered satellite services. By 2004, global investment in all space sectors was estimated to be US$50.8 billion. As of 2010, 31% of all space launches were commercial. By the year 2035, the space economy is projected to have grown to $1.8 trillion. The commercial spaceflight sector primarily generates revenue by launching satellites into Earth's orbit, facilitated by providers deploying satellites into Low Earth Orbit and Geostationary Earth Orbit. The Federal Aviation Administration (FAA) licenses six U. S. spaceports and oversees commercial rocket launches, with global capacity expanding from sites in Russia, France, and China. Investment in reusable launch vehicles by companies like SpaceX and Blue Origin is driving innovation in this sector. In 2022, 74 FAA licensed commercial space operations were conducted, and this number is expected to double in the near future. Commercial satellite manufacturing encompasses non military, civilian, governmental, and non profit satellite production along with ground equipment manufacturing, supporting satellite operations, and transponder leasing providing satellite access. Satellite subscription services offer access to a variety of television channels (such as DirecTV and Dish network), radio stations (like SiriusXM), and other media content through satellite transmission. Satellite imagery provides detailed views of Earth, sold by imaging companies to governments and businesses like Apple Maps. Satellite telecommunications enable Internet services globally. Satellite navigation systems use signals from satellites for precise positioning and timing. Space tourism ventures (led by SpaceX, Virgin Galactic and Blue Origin) envision recreational human space travel. Commercial space resource recovery involves extracting materials from asteroids and other celestial bodies for use in space or on Earth. Space commerce regulation has historically faced challenges regarding property rights in space, but legislation like the U. S. Commercial Space Launch Competitiveness Act aims to clarify ownership and encourage commercial space exploration.

Тарих

Спутниктерді алғашқы коммерциялық қолданысқа енгізу 1962 жылы ұшырылған Telstar 1 спутнигімен басталды, ол AT&T және Bell Telephone Laboratories қаржыландырған алғашқы жекеше спонсорлықпен ұшырылған ғарыш аппараты болды. Telstar 1 Атлант мұхиты арқылы теледидар сигналдарын таратуға қабілетті болды және тікелей эфирде теледидар, телефон, факс және басқа да деректерді таратуға арналған алғашқы спутник атанды. Екі жыл өткен соң, Hughes Aircraft Company компаниясы Қорғаныс министрлігіне жалға берілген Syncom 3 геосинхронды байланыс спутнигін жасады. Спутниктердің коммерциялық әлеуеті халықаралық дата сызығының жанынан айналып өтетін Syncom 3 спутнигінің көмегімен 1964 жылғы Токио Олимпиада ойындарын АҚШ-қа телеарна арқылы көрсету арқылы одан әрі дамыды. 1960-1966 жылдар аралығында АҚШ Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA) «Телевизиялық инфрақызыл бақылау спутниктері» (TIROS) деп аталатын бірнеше ерте ауа-райы спутниктерін ұшырды. Бұл спутниктер спутниктік суреттердің арқасында жақсы болжамдар жасауға мүмкіндік бергендіктен, әлемдік метеорологияны орасан зор дәрежеде дамытты, бұл отандық және коммерциялық мүдделер үшін де маңызды болды. 1965 жылдың 6 сәуірінде Hughes Aircraft Company Атлант мұхиты үстіндегі геосинхронды орбитаға Intelsat I байланыс спутнигін орналастырды. Intelsat I «Communications Satellite Corporation» (COMSAT) үшін салынды және спутниктік байланыстың коммерциялық тұрғыдан тиімді екенін көрсетті. Intelsat I теледидар, телефон және факс хабарларын беру арқылы Еуропа мен Солтүстік Америка арасында дерлік жедел байланыс орнатуға мүмкіндік берді. Екі жылдан кейін Кеңес Одағы бүкіл Ресейде теледидар сигналдарын таратуға арналған «Орбита» спутнигін ұшырып, алғашқы ұлттық спутниктік теледидар желісін құрды. Сол сияқты, 1972 жылы Telesat Canada ұшырған Anik A спутнигі Канадалық хабар тарату корпорациясына Канаданың солтүстігіне алғаш рет сигнал жеткізуге мүмкіндік берді. 1980 жылы Еуропаның Arianespace компаниясы әлемдегі алғашқы коммерциялық ұшыру қызметін ұсынатын компания атанды. 1997 жылдан бастап Iridium Communications компаниясы Iridium спутниктік шоқжұлдызы деп аталатын спутниктердің сериясын ұшыруды бастады, бұл тікелей спутниктік телефон байланысын қамтамасыз ететін алғашқы спутниктер болды.

The first commercial use of satellites may have been the Telstar 1 satellite, launched in 1962, which was the first privately sponsored space launch, funded by AT&T and Bell Telephone Laboratories. Telstar 1 was capable of relaying television signals across the Atlantic Ocean, and was the first satellite to transmit live television, telephone, fax, and other data signals. Two years later, the Hughes Aircraft Company developed the Syncom 3 satellite, a geosynchronous communications satellite, leased to the Department of Defense. Commercial possibilities of satellites were further realized when the Syncom 3, orbiting near the International Date Line, was used to telecast the 1964 Olympic Games from Tokyo to the United States. Between 1960 and 1966, the U. S. National Aeronautics and Space Administration (NASA) launched a series of early weather satellites known as Television Infrared Observation Satellites (TIROS). These satellites greatly advanced meteorology worldwide, as satellite imagery was used for better forecasting, for both public and commercial interests. On April 6, 1965, the Hughes Aircraft Company placed the Intelsat I communications satellite in geosynchronous orbit over the Atlantic Ocean. Intelsat I was built for the Communications Satellite Corporation (COMSAT), and demonstrated that satellite based communication was commercially feasible. Intelsat I allowed for near instantaneous contact between Europe and North America by handling television, telephone and fax transmissions. Two years later, the Soviet Union launched the Orbita satellite, which provided television signals across Russia, and started the first national satellite television network. Similarly, the 1972 Anik A satellite, launched by Telesat Canada, allowed the Canadian Broadcasting Corporation to reach northern Canada for the first time. In 1980, Europe's Arianespace became the world's first commercial launch service provider. Beginning in 1997, Iridium Communications began launching a series of satellites known as the Iridium satellite constellation, which provided the first satellites for direct satellite telephone service.

Ғарышқа ұшу

Коммерциялық ғарышқа ұшу индустриясы табысының басым бөлігін Жер орбитасына спутниктерді ұшырудан алады. Коммерциялық ұшыру провайдерлері әдетте жеке және мемлекеттік спутниктерді Жердің төменгі орбитасына (LEO) және Жердің геосинхронды орбитасына (GEO) орналастырады. Федералды авиация басқармасы (FAA) АҚШ-та алты коммерциялық ғарыш айлағына лицензия берді: Уоллопс ұшу қондырғысы, Кодиак ұшыру кешені, Флорида ғарыш айлағы, Кеннеди ғарыш орталығы, Кейп Канаверал ғарыш күштері станциясы және Ванденберг әуе базасы. Ресей, Франция және Қытайдағы ұшыру алаңдары жаһандық коммерциялық ұшыру мүмкіндіктерін арттырды. Delta IV, Atlas V және Falcon отбасы ұшыру құралдары АҚШ-тың коммерциялық жобалары үшін қолжетімді, ал Ресей сегіз түрлі құрал отбасын ұсынады. 1996-2002 жылдар аралығында коммерциялық мақсатта 245 ұшыру жасалды, ал мемлекеттік (жасырын емес) ұшырулар осы кезеңде 167-ге ғана жетті. Коммерциялық ғарышқа ұшу орбитаға ірі жүктерді шығаратын тиімді, қайта пайдалануға болатын ұшыру құралын (RLV) жасауға инвестицияларды ынталандырды. SpaceX және Blue Origin сияқты бірнеше компания қазіргі уақытта RLV-нің жаңа үлгілерін әзірлеуде. АҚШ-та Коммерциялық ғарыш тасымалы басқармасы (әдетте FAA/AST немесе жай ғана AST деп аталады) – кез келген коммерциялық зымыран ұшыру операцияларын (яғни модельдік, әуесқойлық немесе «үкімет үшін және тарапынан» деп жіктелмеген ұшыруларды) мақұлдайтын Федералды авиация басқармасының (FAA) бөлімшесі. 2022 қаржы жылында FAA лицензиялаған 74 коммерциялық ғарыш операциясы болды, оның ішінде ұшырулар мен қайта кірулер бар. 2023 жылы FAA лицензиялайтын коммерциялық ұшырулар келесі бірнеше жылда екі еседен астам артуы мүмкін деп болжады. Оның алғашқы хабарласуы 2001 жылдың 25 қыркүйегінде, Sirius-тан шамамен төрт ай бұрын болды. Sirius қызметінің бастапқы кезеңін 2002 жылдың 14 ақпанында төрт қалада іске қосты, ал 2002 жылдың 1 шілдесінде АҚШ-тың қалған бөлігіне тарады.

The commercial spaceflight industry derives the bulk of its revenue from the launching of satellites into the Earth's orbit. Commercial launch providers typically place private and government satellites into low Earth orbit (LEO) and geosynchronous Earth orbit (GEO). The Federal Aviation Administration (FAA) has licensed six commercial spaceports in the United States: Wallops Flight Facility, Kodiak Launch Complex, Spaceport Florida, Kennedy Space Center, Cape Canaveral Space Force Station, and the Vandenberg Air Force Base. Launch sites within Russia, France, and China have added to the global commercial launch capacity. The Delta IV, Atlas V, and Falcon family of launch vehicles are made available for commercial ventures for the United States, while Russia promotes eight families of vehicles. Between 1996 and 2002, 245 launches were made for commercial ventures while government (non classified) launches only totaled 167 for the same period. Commercial space flight has spurred investment into the development of an efficient reusable launch vehicle (RLV) which can place larger payloads into orbit. Several companies such as SpaceX and Blue Origin are currently developing new RLV designs. In the United States, the Office of Commercial Space Transportation (generally referred to as FAA/AST or simply AST) is the branch of the Federal Aviation Administration (FAA) that approves any commercial rocket launch operations—that is, any launches that are not classified as model, amateur, or "by and for the government." In fiscal year 2022, there were 74 FAA licensed commercial space operations, which includes both launches and reentries. In 2023, the FAA predicted that commercial launches it licenses could more than double in the next several years. Its first broadcast occurred on September 25, 2001, nearly four months before Sirius. Sirius launched the initial phase of its service in four cities on February 14, 2002, expanding to the rest of the contiguous United States on July 1, 2002.

Спутниктік суреттер

Жерсеріктік суреттер (жерді бақылау суреттері немесе ғарыштан түсірілген фотосуреттер) – әлемдегі үкіметтер мен компаниялар пайдаланатын бейнелеу спутниктері арқылы Жер немесе басқа планеталардың суреттері. Спутниктік суреттерді түсіретін компаниялар осы суреттерді Apple Maps және Google Maps сияқты үкіметтер мен компанияларға лицензия арқылы сатады.

Спутниктік телекоммуникациялар

Жерсеріктерді пайдаланып, Жер планетасының кез келген нүктесіне ғарыштан интернет-қызметтерді таратуға және қабылдауға болады.

Спутниктік навигация

Спутниктік навигация немесе спутниктік навигация жүйесі – спутниктерді пайдаланып автономды геопространдық позицияны анықтауға арналған жүйе. Ол кішкентай электрондық қабылдағыштарға өз орнын (бойлық, ендік және биіктік/көтерілу) жоғары дәлдікпен (бірнеше сантиметрден метрге дейін) анықтауға мүмкіндік береді, бұл үшін спутниктерден радиоарқылы тікелей байланыс бойынша берілетін уақыт сигналдары қолданылады. Бұл жүйе позицияны анықтау, навигация жасау немесе қабылдағышпен жабдықталған нысанды қадағалау (спутниктік қадағалау) үшін пайдаланылуы мүмкін. Сигналдар сондай-ақ электрондық қабылдағышқа ағымдағы жергілікті уақытты жоғары дәлдікпен есептеуге және уақытты синхрондауға мүмкіндік береді. Мұндай қолданыстар жиынтығы – Позицияны анықтау, навигация және уақыт (PNT) деп аталады. Спутниктік навигация жүйелері телефондық байланыс немесе интернет қабылдауына тәуелсіз жұмыс істейді, бірақ бұл технологиялар анықталған позиция туралы ақпараттың тиімділігін арттыра алады.

Ғарыш туризмі

Ғарыш туризмі – демалыс мақсатында ғарышқа адаммен жасалатын саяхат. Ғарыш туризмінің орбиталық, суборбиталық және айға саяхат сияқты бірнеше түрі бар. Сондай-ақ, суборбиталық ғарыш саяхаты үшін көлік құралдарын әзірлеу жұмыстары да жүріп жатыр. Бұл жұмыстар Blue Origin және Virgin Galactic сияқты аэроғарыш компаниялары арқылы жүзеге асырылуда. Бұған қоса, SpaceX (аэроғарыш өндірушісі) 2018 жылы Юсаку Маэзава сияқты ғарыш туристерін Starship көлігімен Айдың айналасын еркін траекториямен шарлауға жіберу жоспарларын жариялады.

Ғарыш ресурстарын коммерциялық игеру

Ғарыш ресурстарын коммерциялық өндіру – астероидтерден, кометалардан және басқа ғарыш объектілерінен, соның ішінде Жерге жақын объектілерден шикізатты кендеу. Минералдар мен ұшқыш заттарды қазып алып, оларды ғарышта жерінде пайдалану үшін (мысалы, құрылыс материалдары мен ракета отыны) немесе Жерге қайтару үшін қолдануға болады. Бұларға алтын, иридий, күміс, осмий, палладий, платина, рений, родий, рутений және вольфрам Жерге тасымалдау үшін; темір, кобальт, марганец, молибден, никель, алюминий және титан құрылысқа; астронавттарды қамтамасыз ету үшін су және оттегі; сондай-ақ ракета отыны ретінде пайдалану үшін сутек, аммиак және оттегі жатады. Бұл салаға бірнеше коммерциялық компаниялар қатысты, оның ішінде "Планеталық ресурстар" және "Терең ғарыш индустриясы". NASA ғарыштағы ресурстардың алғашқы транзакциясын төрт компанияға Айда жинаған ай реголитін сатуға берді.

Реттеу

Ғарыш коммерцияландыруын одан да кеңінен таратуға мүмкіндік беретін көптеген технологиялық факторлармен қатар, жеке меншік болмауы, жеке тұлғалардың ғарышта меншік құқығын орнатудағы қиындықтары немесе мүмкін еместігі, адамдардың тұруы және коммерциялық даму үшін ғарыш кеңістігін дамытуға кедергі келтіргені айтылды. 2015 жылдың 25 қарашасында Президент Обама АҚШ-тың коммерциялық ғарышқа ұшырудың бәсекеге қабілеттілігі туралы заңына (H. R. 2262) қол қойды. Бұл заң АҚШ азаматтарының алған ғарыш ресурстарында меншік құқығына ие болуын мойындайды және астероидтерден алынған ресурстарды коммерциялық тұрғыдан зерттеуге және пайдалануға ынталандырады. 51 U.S.C. § 51303-ке сәйкес заңда: