Competição de mercado de lançamento espacial - Space launch market competition

A competição no mercado de lançamento espacial é a manifestação das forças do mercado no negócio de provedor de serviço de lançamento . Em particular, é a tendência da dinâmica competitiva entre as capacidades de transporte de carga útil a preços diversos tendo uma maior influência na compra de lançamento do que as considerações políticas tradicionais do país de fabricação ou da entidade nacional que usa, regulamenta ou licencia o serviço de lançamento.

Após o advento da tecnologia de voos espaciais no final dos anos 1950, os serviços de lançamento espacial passaram a existir, exclusivamente por meio de programas nacionais . Mais tarde, no século 20, os operadores comerciais tornaram-se clientes significativos de fornecedores de lançadores. A competição internacional pelo subconjunto de carga útil do satélite de comunicações do mercado de lançamento foi cada vez mais influenciada por considerações comerciais. No entanto, mesmo durante esse período, para comunicações comerciais e de entidades governamentais , os prestadores de serviços de lançamento para essas cargas utilizavam veículos lançadores construídos de acordo com as especificações do governo e com financiamento de desenvolvimento fornecido exclusivamente pelo estado.

No início de 2010, surgiram sistemas de veículos de lançamento desenvolvidos de forma privada e ofertas de serviços de lançamento espacial. As empresas agora enfrentavam incentivos econômicos, em vez dos incentivos principalmente políticos das décadas anteriores. O negócio de lançamento espacial experimentou uma redução drástica dos preços por unidade junto com a adição de recursos inteiramente novos, trazendo uma nova fase de competição no mercado de lançamento espacial.

História

Nas primeiras décadas da Era Espacial - 1950 a 2000 - as agências espaciais governamentais da União Soviética e dos Estados Unidos foram as pioneiras na tecnologia espacial . Isso foi aumentado pela colaboração com escritórios de design afiliados na URSS e contratos com empresas comerciais nos Estados Unidos. Todos os projetos de foguetes foram construídos explicitamente para fins governamentais. A Agência Espacial Européia (ESA) foi formada em 1975, em grande parte seguindo o mesmo modelo de desenvolvimento de tecnologia espacial. Outras agências espaciais nacionais - como a CNSA da China e a ISRO da Índia - também financiaram o desenvolvimento nativo de seus próprios projetos nacionais.

Os satélites de comunicações eram o principal mercado não governamental. Embora a competição de lançamento nos primeiros anos após 2010 tenha ocorrido apenas dentro e entre fornecedores de lançamento comercial global, o mercado dos EUA para lançamentos militares começou a experimentar competição de vários fornecedores em 2015, quando o governo dos EUA começou a se afastar de seu acordo de monopólio anterior com a United Launch Alliance (ULA) para lançamentos militares. Em 2018, o monopólio da ULA sobre o lançamento espacial da segurança nacional dos EUA havia evaporado.

Em meados de 2017, os resultados desta pressão competitiva plurianual sobre os preços de lançamento licitados comercialmente estavam sendo observados no número real de lançamentos realizados. Com a recuperação frequente de boosters de primeiro estágio pela SpaceX, as missões dispensáveis se tornaram uma ocorrência rara para eles. Mas a nova paisagem teve um custo. Muitos fornecedores de lançamentos espaciais estão gastando capital para desenvolver novas tecnologias de voos espaciais reutilizáveis ​​de baixo custo. A SpaceX sozinha gastou cerca de US $ 1 bilhão até 2017 para desenvolver a capacidade de reutilizar boosters de classe orbital em um vôo subsequente.

Em 2021, o monopólio anteriormente detido pelos estados-nação de serem as únicas entidades a financiar, treinar e enviar astronautas para a exploração espacial humana estava terminando como a primeira missão exclusivamente com cidadãos privados - Inspiration4 - foi lançada em setembro de 2021. O foguete e a cápsula para o vôo, o treinamento e o financiamento são fornecidos por entidades privadas fora do processo tradicional da NASA que detinha o monopólio dos EUA desde o início dos anos 1960.

Décadas de 1970 e 1980: Surgem os satélites comerciais

Os satélites comerciais não militares começaram a ser lançados em grande volume nas décadas de 1970 e 1980. Os serviços de lançamento eram fornecidos exclusivamente com veículos de lançamento desenvolvidos originalmente para vários programas militares da Guerra Fria , com as respectivas estruturas de custos.

O jornalista da SpaceNews Peter B. De Selding afirmou que aliderança do governo francês e oconsórcio Arianespace "praticamente inventaram o negócio de lançamento comercial na década de 1980" principalmente ao ignorar as garantias do governo dos EUA de que o ônibus espacial reutilizável dos EUA tornaria veículos de lançamento descartáveis ​​como o Ariane obsoleto."

Pouca competição de mercado surgiu dentro de qualquer mercado nacional aproximadamente antes do final dos anos 2000. Alguma competição comercial global surgiu entre os fornecedores nacionais de vários estados-nação para o lançamento de satélites comerciais internacionais. Dentro os EUA, tão tarde quanto 2006, as estruturas de alto custo construídos no governo contractors'- Boeing da Delta IV e Lockheed Martin s ' Atlas V veículos -launch deixou pouca oportunidade comercial para nós provedores de serviços de lançamento , mas oportunidade considerável para baixo custou impulsionadores russos com base na tecnologia de mísseis militares da Guerra Fria .

Simon P. Worden, da DARPA , e Jess Sponable, da USAF , analisaram a situação em 2006 e sugeriram: "Um ponto brilhante é o setor privado emergente, que [estava então] buscando capacidades suborbitais ou de pequena elevação ." Eles concluíram: "Embora esses veículos atendam às necessidades muito limitadas de voos espaciais do Departamento de Defesa dos Estados Unidos ou da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço , eles oferecem uma demonstração de tecnologia em potencial para sistemas mais capazes necessários no futuro."; demonstrando capacidades que cresceriam nos próximos cinco anos, ao mesmo tempo em que apoiava os preços de tabela publicados substancialmente abaixo das taxas oferecidas pelos provedores nacionais.

Década de 2010: Concorrência e pressão de preços

Mercado de lançamento
Foguete Origem Primeiro lançamento 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Ariane 5  Europa 1996 12 8 12 6 10 12 10 10 9 8 7
Proton-M  Rússia 2001 8 7 11 8 8 7 3 3 0 3 0
Soyuz-2  Rússia 2006 1 5 4 5 8 6 5 5 5 6 4
PSLV  Índia 2007 1 2 2 2 1 3 3 2 3 3 1
Falcon 9 / Falcon Pesado  Estados Unidos 2010 0 0 0 2 4 5 8 12 16 11 26
Elétron  Estados Unidos Nova Zelândia  2017 N / D N / D N / D N / D N / D N / D N / D 0 3 6 6
Vega  Europa 2012 N / D N / D 0 1 1 2 2 4 2 2 1
Kuaizhou 1A  China 2017 N / D N / D N / D N / D N / D N / D N / D 1 1 4 1
Outros - - 7 10 5 7 5 6 6 4 5 1 4
Mercado total 29 32 34 31 37 41 37 41 44 44 50

Desde o início da década de 2010, surgiram novas opções privadas para a obtenção de serviços de voos espaciais, trazendo uma pressão substancial de preços no mercado existente.

Antes de 2013, o Arianespace da Europa , que voa o Ariane 5 , e o International Launch Services (ILS), que comercializava o veículo Proton da Rússia , dominavam o mercado de lançamento de satélites de comunicações. Em novembro de 2013, a Arianespace anunciou uma nova flexibilidade de preços para os "satélites mais leves" que transporta para as órbitas a bordo de seu Ariane 5 em resposta à presença crescente da SpaceX no mercado de lançamento mundial.

Custo estimado da carga útil do veículo lançador por kg
Veículo de lançamento Custo de carga útil por kg
Vanguarda $ 1.000.000
Nave espacial $ 54.500
Elétron $ 19.039
Terran 1 $ 9.600
Ariane 5G $ 9.167
Longa março 3B $ 4.412
Próton $ 4.320
Falcon 9 $ 2.720
Falcon Heavy $ 1.400
Nave estelar (custo planejado, preço comercial pode ser maior) $ 10

No início de dezembro de 2013, a SpaceX voou seu primeiro lançamento para uma órbita de transferência geoestacionária dando credibilidade adicional aos seus preços baixos que vinham sendo publicados desde pelo menos 2009. Os baixos preços de lançamento oferecidos pela empresa, especialmente para satélites de comunicação voando para geoestacionário (GTO) órbita, resultou em pressão do mercado sobre seus concorrentes para reduzir seus preços.

No final de 2013, com um preço publicado de US $ 56,5 milhões por lançamento em órbita baixa da Terra , "os foguetes Falcon 9 já eram os mais baratos da indústria. Os Falcon 9 reutilizáveis ​​poderiam baixar o preço em uma ordem de magnitude, gerando mais espaço empresa baseada, que por sua vez reduziria o custo de acesso ao espaço ainda mais por meio de economias de escala. "

O preço das missões do Falcon 9 GTO em 2014 foi de aproximadamente US $ 15 milhões a menos do que o lançamento de uma Longa Marcha 3B chinesa . Apesar dos preços da SpaceX serem um pouco mais baixos do que os preços da Longa Marcha, o governo chinês e a empresa Great Wall Industry - que comercializa a Longa Marcha para missões de comunicação - tomaram uma decisão política para manter os preços de lançamento de comunicações em aproximadamente US $ 70 milhões .

No início de 2014, a ESA pediu aos governos europeus subsídios adicionais para enfrentar a concorrência da SpaceX. Continuando a enfrentar "forte concorrência de preço", em abril, sete operadoras de satélite europeias - incluindo as quatro maiores do mundo em receita anual - pediram que a ESA

"encontrar maneiras imediatas de reduzir os custos de lançamento do foguete Ariane 5 e, a longo prazo, tornar o veículo Ariane 6 de próxima geração mais atraente para satélites de telecomunicações menores. [...] Esforços consideráveis ​​para restaurar a competitividade em preço do europeu existente O lançador precisa ser realizado se a Europa quiser manter sua situação de mercado. No curto prazo, uma política de preços mais favorável para os pequenos satélites atualmente visados ​​pela SpaceX parece indispensável para manter o manifesto de lançamento Ariane forte e bem povoado. "

Em licitações durante 2013 e início de 2014, a SpaceX estava conquistando muitos clientes de lançamento que anteriormente "seriam quase todos clientes do consórcio de lançamento Arianespace da Europa, com preços de US $ 60 milhões ou menos." Enfrentando a concorrência de mercado direta da SpaceX, o grande provedor de lançamento dos EUA United Launch Alliance (ULA) anunciou mudanças estratégicas em 2014 para reestruturar seu negócio de lançamento - substituindo duas famílias de veículos de lançamento (Atlas V e Delta IV) pela nova arquitetura Vulcan - enquanto implementava um programa de desenvolvimento iterativo e incremental para construir um sistema de lançamento parcialmente reutilizável e de custo muito mais baixo na próxima década.

Em junho de 2014, o CEO da Arianespace, Stéphane Israël  [ fr ], anunciou que os esforços europeus para se manter competitivo em resposta ao sucesso recente da SpaceX haviam começado para valer. Isso incluiu a criação de uma nova empresa de joint venture dos dois maiores acionistas da Arianespace : a produtora de veículos lançadores Airbus e a produtora de motores Safran . Nenhum detalhe adicional sobre os esforços para se tornar mais competitivo foi divulgado na época.

Em agosto de 2014, a Eutelsat , a terceira maior operadora de serviços fixos de satélite do mundo em receita, indicou que planejava gastar aproximadamente € 100 milhões a menos a cada ano nos próximos três anos, devido aos preços mais baixos para serviços de lançamento e pela transição de suas comunicações para propulsão elétrica . Eles indicaram que estão usando os preços mais baixos que podem obter da SpaceX contra a Arianespace nas negociações de contratos de lançamento.

Em dezembro de 2014, a Arianespace selecionou um projeto e iniciou o desenvolvimento do Ariane 6, seu novo concorrente no mercado de lançamento comercial com o objetivo de ofertas de serviços de lançamento com preços mais competitivos, com voos operacionais planejados para começar em 2020.

Em outubro de 2014, a ULA anunciou uma grande reestruturação de processos e força de trabalho para reduzir os custos de lançamento pela metade. Uma das razões apresentadas para a reestruturação e novas metas de redução de custos foi a concorrência da SpaceX. A ULA teve menos "contratos de sucesso para lançar satélites privados de comunicações comerciais e de observação da Terra" do que teve com o lançamento de cargas úteis militares dos EUA , mas o CEO Tory Bruno acreditava que o novo lançador de baixo custo poderia ser competitivo e ter sucesso no setor de satélites comerciais. O GAO dos EUA calculou que o custo médio de cada lançamento de foguete ULA para o governo dos EUA aumentou para aproximadamente US $ 420 milhões em 2014.

Em novembro de 2014, a SpaceX "já havia começado a ganhar participação de mercado" da Arianespace. O CEO da Eutelsat, Michel de Rosen , disse, em referência ao programa da ESA para desenvolver o Ariane 6, "Cada ano que passa verá o SpaceX avançar, ganhar participação de mercado e reduzir ainda mais seus custos por meio de economias de escala ." Os ministros de pesquisa do governo europeu aprovaram o desenvolvimento do novo foguete europeu - Ariane 6 - em dezembro de 2014, projetando o foguete seria "mais barato para construir e operar" e que "métodos mais modernos de produção e uma montagem simplificada para tentar reduzir a unidade custos "mais" o design modular do foguete pode ser adaptado a uma ampla gama de tipos de satélites e missões [por isso] deve ganhar mais economia com o uso frequente. "

Em 2015, a ESA estava se esforçando para se reorganizar para reduzir a burocracia e diminuir as ineficiências nos gastos com lançadores e satélites que estavam historicamente vinculados ao montante de fundos fiscais que cada país lhe concedeu.

Em maio de 2015, a ULA declarou que encerraria as atividades a menos que ganhasse pedidos de lançamento de satélites civis e comerciais para compensar uma queda esperada nos lançamentos militares e de espionagem dos EUA. Em 2015, a SpaceX permaneceu como "o fornecedor de baixo custo do setor". No entanto, no mercado de lançamentos de cargas úteis militares dos EUA , a ULA não enfrentou concorrência por quase uma década, desde a formação da joint venture ULA da Lockheed Martin e da Boeing em 2006. No entanto, a SpaceX também estava perturbando o tradicional acordo de lançamento espacial militar em os EUA, que em 2014 foi chamado de monopólio pelo analista espacial Marco Caceres e criticado por alguns no Congresso americano . Em maio de 2015, o SpaceX Falcon 9 v1.1 foi certificado pela USAF para competir no lançamento de muitos dos satélites caros que são considerados essenciais para a segurança nacional dos Estados Unidos. E em 2019, a ULA, com seu veículo de lançamento Vulcan / Centaur de próxima geração e baixo custo, era uma das quatro empresas de lançamento competindo pelo contrato de compra em bloco plurianual das forças armadas dos EUA para 2022-2026 contra a SpaceX (Falcon 9 e Falcon Pesado), Northrop Grumman ( Omega ) e Blue Origin ( New Glenn ), onde apenas os veículos SpaceX estão voando e os outros três estão programados para fazer seu lançamento inicial em 2021.

O pesquisador da Universidade de Southampton Clemens Rumpf argumentou em 2015 que a indústria de lançamento global foi desenvolvida em um "mundo antigo onde o financiamento espacial era fornecido por governos, resultando em uma base estável para atividades espaciais [globais]. O dinheiro para a indústria espacial [tinha sido ] protegeu e não encorajou a assunção de riscos no desenvolvimento de novas tecnologias espaciais. ... a paisagem espacial [não mudou muito desde meados da década de 1980]. " Como resultado, o surgimento da SpaceX foi uma surpresa para outros fornecedores de lançamento "porque a necessidade de evoluir a tecnologia do lançador em um salto gigante não era aparente para eles. A SpaceX mostrou que a tecnologia avançou o suficiente nos últimos 30 anos para permitir novas abordagens inovadoras para o acesso ao espaço. " O Washington Post disse que as mudanças ocasionadas por vários provedores de serviços concorrentes resultaram em uma revolução na inovação.

Em meados de 2015, a Arianespace estava falando publicamente sobre as reduções de empregos como parte de uma tentativa de permanecer competitiva na "indústria europeia [que está sendo] reestruturada, consolidada, racionalizada e simplificada" para responder à concorrência de preços da SpaceX. Ainda assim, "a Arianespace permaneceu confiante de que poderia manter sua participação de 50 por cento no mercado de lançamento espacial, apesar da redução dos preços da SpaceX com a construção de foguetes confiáveis, menores e mais baratos."

Após o primeiro pouso e recuperação bem-sucedidos de um primeiro estágio do SpaceX Falcon 9 em dezembro de 2015 , os analistas de ações do banco de investimento Jefferies estimaram que os custos de lançamento para os operadores de satélite que usam os veículos de lançamento do Falcon 9 podem diminuir em cerca de 40 por cento do típico US $ 61 milhões da SpaceX por lançamento, embora a SpaceX tivesse previsto apenas uma redução de preço de lançamento de aproximadamente 30 por cento do uso de um primeiro estágio reutilizado no início de 2016. No início de 2016, a Arianespace estava projetando um preço de lançamento de € 90-100 milhões, cerca da metade de 2015 Ariane 5 por preço de lançamento.

Em março de 2017, a SpaceX reutilizou um estágio de reforço orbital que havia sido lançado, pousado e recuperado anteriormente, declarando que o custo para a empresa ao fazer isso "era substancialmente menos da metade do custo" de um novo primeiro estágio. A COO Gwynne Shotwell disse que a economia de custos "veio mesmo que a SpaceX fizesse um extenso trabalho para examinar e reformar o palco. Fizemos muito mais neste do que [está planejado para futuros estágios recuperados]".

Uma visão de todo o setor de 2017 pela SpaceNews relatou: Em 5 de julho de 2017, a SpaceX havia lançado 10 cargas úteis durante um pouco mais de seis meses - "superou [ing] sua cadência de anos anteriores" - e "está no caminho certo para atingir a meta definido no ano passado de 18 lançamentos em um único ano. " De fato, houve 18 lançamentos de Falcon 9 bem-sucedidos em 2017. Em comparação,

A Arianespace , com sede na França , principal concorrente da SpaceX para lançamentos de satélites de telecomunicações comerciais, está lançando 11 a 12 vezes por ano usando sua frota de três foguetes - o pesado Ariane 5, o Soyuz médio e o Vega leve . A Rússia tem a capacidade de lançar uma dúzia ou mais vezes com o Proton em missões governamentais e comerciais, mas tem operado em uma cadência mais lenta nos últimos anos devido a falhas de lançamento e [a] descoberta de um material incorreto usado em alguns motores de foguete. A United Launch Alliance , principal concorrente da SpaceX para missões de defesa, realiza regularmente cerca de uma dúzia ou mais de lançamentos por ano, mas a joint venture Boeing-Lockheed Martin realizou apenas quatro missões até meados do ano de 2017.

Em 2018, o monopólio que a ULA tinha sobre o lançamento espacial da segurança nacional dos EUA havia acabado. A ULA respondeu ao Falcon 9 iniciando o desenvolvimento em 2014 do foguete Vulcan , um veículo parcialmente reutilizável movido por motores Blue Origin BE-4 , destinado a substituir seus antigos foguetes descartáveis Atlas V e Delta IV . No início de 2018, a SpaceNews relatou que "[a] ascensão da SpaceX interrompeu a indústria de lançamento em geral." Em meados de 2018, com a Proton voando apenas dois lançamentos em um ano inteiro, a corporação estatal russa Roscosmos anunciou que retiraria o veículo de lançamento Proton, em parte devido à competição de alternativas de lançamento de baixo custo.

Em 2018 a SpaceX lançou um recorde de 21 vezes, superando os 18 lançamentos em 2017; A ULA realizou apenas 8 voos em 2018.

No início de 2019, o " Tribunal de Auditoria francês criticou a Arianespace pelo que" considerou uma resposta insustentável e excessivamente cautelosa ao rápido aumento do foguete Falcon 9 acessível e reutilizável da SpaceX. "O Ariane 6 foi considerado não competitivo com o serviço de lançamento da SpaceX opções do provedor, e ainda descobriu que "o resultado mais provável para o Ariane 6 é aquele em que a própria existência do foguete será baseada em subsídios anuais contínuos da Agência Espacial Europeia (ESA), a fim de compensar a incapacidade do foguete de sustentar pedidos comerciais além de um punhado de contratos shoo-in com desconto. "

Levantando capital privado

O capital privado investido na indústria de lançamentos espaciais antes de 2015 era modesto. De 2000 até o final de 2015, um total de US $ 13,3 bilhões em financiamento de investimento foi investido no setor espacial. Desse total, US $ 2,9 bilhões foram financiamento de capital de risco , dos quais US $ 1,8 bilhão foram investidos apenas em 2015.

Para o setor de lançamento espacial, isso começou a mudar com o investimento de janeiro de 2015 do Google e da Fidelity Investments de US $ 1 bilhão na SpaceX. Embora as empresas fabricantes de satélites privadas já tivessem levantado grandes rodadas de capital, esse foi o maior investimento até o momento em um provedor de serviços de lançamento.

A SpaceX desenvolveu o Falcon Heavy (primeiro vôo em fevereiro de 2018) e está desenvolvendo o veículo de lançamento Starship com capital privado . Nenhum financiamento do governo está sendo fornecido para nenhum dos foguetes.

Após décadas de dependência de financiamento do governo para desenvolver as famílias Atlas e Delta de veículos de lançamento, em outubro de 2014 a empresa sucessora - ULA - começou o desenvolvimento de um foguete, inicialmente com fundos privados, como parte de uma solução para seu problema de "disparada custos de lançamento ". No entanto, em março de 2016, ficou claro que o novo veículo de lançamento Vulcan seria desenvolvido com financiamento por meio de uma parceria público-privada com o governo dos EUA. No início de 2016, a Força Aérea dos EUA havia comprometido US $ 201 milhões em financiamento para o desenvolvimento do Vulcan. A ULA "não colocou um preço firme [no custo total do desenvolvimento do Vulcan, mas o CEO da ULA, Tory Bruno], disse que os novos foguetes normalmente custam US $ 2 bilhões, incluindo US $ 1 bilhão para o motor principal". A ULA havia solicitado ao governo dos EUA em 2016 que fornecesse um mínimo de US $ 1,2 bilhão até 2020 para ajudá-lo no desenvolvimento do novo veículo de lançamento dos EUA. Não estava claro como a mudança nos mecanismos de financiamento do desenvolvimento poderia mudar os planos de ULA para a definição de preços de serviços de lançamento orientados para o mercado. Desde que o desenvolvimento do Vulcan começou em outubro de 2014, o financiamento gerado de forma privada para o desenvolvimento do Vulcan foi aprovado apenas em uma base de curto prazo. O conselho de diretores da ULA - composto inteiramente por executivos da Boeing e da Lockheed Martin - está aprovando o financiamento de desenvolvimento a cada trimestre.

Outros provedores de serviço de lançamento estão desenvolvendo novos sistemas de lançamento espacial com investimento de capital governamental substancial. Para o novo veículo de lançamento da ESA - Ariane 6, com o objetivo de voar na década de 2020 - € 400 milhões de capital de desenvolvimento foram solicitados como "parte da indústria", supostamente capital privado. € 2.815 milhões foi programado para ser fornecidos por várias fontes governamentais europeus no momento da estrutura de financiamento inicial foi tornado público em Abril de 2015. No evento, França 's Airbus Safran Lançadores -a empresa de construção do Ariane 6 concordou em fornecer € 400 milhões de financiamento de desenvolvimento em junho de 2015, com expectativa de formalização do contrato de incorporação em julho de 2015.

Em maio de 2015, a legislatura japonesa estava considerando uma legislação para fornecer uma estrutura legal para iniciativas de voos espaciais de empresas privadas no Japão . Não estava claro se a legislação se tornaria lei e, em caso afirmativo, se capital privado significativo entraria subsequentemente na indústria japonesa de lançamentos espaciais como resultado. Nesse caso, a legislação parece não ter se tornado lei, e pouca mudança no mecanismo de financiamento para veículos espaciais japoneses.

A economia do lançamento espacial é impulsionada, em parte, pela demanda de negócios na economia espacial. O Morgan Stanley projetou em 2017 que "a receita da indústria global aumentará para pelo menos US $ 1,1 trilhão até 2040, mais do que o triplo do valor de 2016. Isso não inclui" as possibilidades mais ambiciosas apresentadas pelo turismo espacial ou mineração, nem por [ Megaprojetos da NASA. "

2019 e além

Uma série de respostas do mercado ao aumento da competição de baixo custo no mercado de lançamento espacial começou na década de 2010. Como o motor de foguete e as tecnologias de foguete têm ciclos de desenvolvimento bastante longos , a maioria dos resultados dessas mudanças não será vista até o final dos anos 2010 e início dos anos 2020.

A ULA firmou parceria com a Blue Origin em setembro de 2014 para desenvolver o motor BE-4 LOX / metano para substituir o RD-180 em um novo foguete de reforço de primeiro estágio de baixo custo. Na época, o motor já estava em seu terceiro ano de desenvolvimento pela Blue Origin. A ULA indicou que esperava que o novo estágio e o motor comecem a voar antes de 2019 em um sucessor do Atlas VA. Mês depois, a ULA anunciou uma grande reestruturação de processos e força de trabalho para reduzir os custos de lançamento pela metade. Uma das razões apresentadas para a reestruturação e novas metas de redução de custos foi a concorrência da SpaceX. A ULA pretendia ter ideias de projeto preliminares para uma combinação da tecnologia Atlas V e Delta IV até o final de 2014, mas no evento, o projeto de alto nível foi anunciado em abril de 2015. No início de 2018, a ULA mudou o a primeira data de lançamento do veículo de lançamento Vulcan até meados de 2020 e, em 2019, tinha como objetivo o lançamento em 2021.

A Blue Origin também está planejando começar a voar seu próprio veículo de lançamento orbital - o New Glenn - em 2021, um foguete que também usará o motor Blue BE-4 no primeiro estágio, o mesmo que o ULA Vulcan. Jeff Bezos, da Blue Origin, inicialmente disse que não planejava competir no mercado de lançamento militar dos EUA , afirmando que o mercado é "um número relativamente pequeno de voos. É muito difícil fazer bem e o ULA já é bom nisso. Não tenho certeza onde adicionaríamos qualquer valor. " Bezos vê a competição como uma coisa boa, especialmente porque a competição leva ao seu objetivo final de fazer com que "milhões e milhões de pessoas vivam e trabalhem no espaço". Esta decisão foi revertida em 2017, com a Blue Origin dizendo que pretendia competir por lançamentos de segurança nacional dos EUA. Em 2019, a Blue não estava apenas competindo para oferecer o veículo de lançamento New Glenn para o contrato de compra em bloco plurianual das forças armadas dos EUA para "todos os lançamentos de segurança nacional [dos EUA] de 2022 a 2026" contra a SpaceX, ULA (para a qual a Blue está ativada contrato para fornecer os motores BE-4 para o ULA Vulcan), e outros, "disse que a competição da Força Aérea foi projetada para beneficiar injustamente o ULA."

No início de 2015, a agência espacial francesa CNES começou a trabalhar com a Alemanha e alguns outros governos para iniciar um modesto esforço de pesquisa com a esperança de propor um sistema de lançamento reutilizável de LOX / metano , para complementar ou substituir o Ariane 6 que só então estava começando a funcionar desenvolvimento na Europa, em meados de 2015, e posteriormente renomeado Ariane Next , com testes de vôo improváveis ​​antes de 2026. O objetivo do projeto declarado era reduzir o custo e a duração da renovação de veículos reutilizáveis ​​e foi parcialmente motivado pela pressão de custo mais baixo opções competitivas com recursos tecnológicos mais recentes não encontrados no Ariane 6. Em resposta às pressões competitivas, um objetivo declarado do Ariane Next é reduzir o custo de lançamento do Ariane por um fator de dois, além das melhorias trazidas pelo Ariane 6. Ariane 6, o design do veículo de lançamento europeu antes de Ariane Next viu atrasos. Em 2014, os voos operacionais do descartável Ariane 6 estavam programados para começar em 2020, mas em meados de 2021 haviam caído para 2022.

A SpaceX afirmou em 2014 que se eles tivessem sucesso no desenvolvimento da tecnologia reutilizável , os preços de lançamento na faixa de US $ 5 a 7 milhões para o Falcon 9 reutilizável poderiam ser alcançados em longo prazo. No evento, SpaceX não escolheu para desenvolver a segunda etapa reutilizável para o Falcon 9, mas estão fazendo isso para o seu veículo de lançamento da próxima geração, o novo totalmente reutilizável Starship . A SpaceX indicou em 2017 que o custo marginal de lançamento único da nave seria de aproximadamente US $ 7 milhões . Em novembro de 2019, Elon Musk reduziu esse número para US $ 2 milhões - US $ 900.000 para combustível e US $ 1,1 milhão para serviços de suporte de lançamento. Após meados da década de 2010, os preços dos serviços de lançamento de pequenos satélites e cubos começaram a cair significativamente. Tanto a adição de novos veículos de lançamento de pequeno porte ao mercado ( Rocket Lab , Electron , Firefly, Vector e vários provedores de serviços chineses) quanto a adição de uma nova capacidade de serviços de transporte compartilhado estão pressionando os preços dos provedores existentes. "Cubesats que costumavam custar de US $ 350.000 a US $ 400.000 para serem lançados agora custam US $ 250.000 e estão diminuindo."

De acordo com um painel da indústria entrevistado em outubro de 2018, uma sacudida da indústria é esperada entre 2019 e 2021 devido ao excesso de oferta em relação à demanda. Os preços devem atingir a estabilidade assim que os novos participantes demonstrarem suas capacidades.

No primeiro trimestre de 2020, a SpaceX lançou mais de 61.000 kg (134.000 lb) de massa de carga útil para orbitar, enquanto todos os lançadores chineses, europeus e russos colocaram aproximadamente 21.000 kg (46.000 lb), 16.000 kg (35.000 lb) e 13.000 kg (29.000 lb) em órbita, respectivamente, com todos os outros provedores de lançamento lançando aproximadamente 15.000 kg (33.000 lb).

Concorrência para o mercado americano de cargas pesadas

Já em agosto de 2014, fontes de mídia notaram que o mercado de lançamento dos EUA pode ter dois veículos de lançamento superpesados competitivos disponíveis na década de 2020 para lançar cargas úteis de 100 toneladas métricas (220.000 lb) ou mais para a órbita baixa da Terra. O governo dos EUA está desenvolvendo o Sistema de Lançamento Espacial (SLS), capaz de levantar cargas úteis muito grandes de 70 a 130 toneladas (150.000 a 290.000 libras) da Terra. No lado comercial, a SpaceX tem desenvolvido de forma privada seu sistema de lançamento de nave estelar de próxima geração , apresentando propulsores e espaçonaves totalmente reutilizáveis, e almejando 150 toneladas (330.000 lb) de carga útil. O desenvolvimento do motor Methalox Raptor começou em 2012, os primeiros testes de vôo foram feitos em 2019. Em 2014, a NASASpaceflight.com relatou: "A SpaceX [havia] retratado abertamente seus planos de BFR em competição com o SLS da NASA. ... No entanto, deveria a SpaceX fazer um progresso sólido no desenvolvimento de seu BFR nos próximos anos, é quase inevitável que os dois HLVs da América atraiam comparações e um debate saudável, potencialmente no nível político. "

A nave está planejada para substituir os veículos de lançamento Falcon 9 e Falcon Heavy, bem como a espaçonave Dragon , inicialmente visando o mercado de lançamento em órbita terrestre, mas explicitamente adicionando capacidade substancial para suportar voos espaciais de longa duração nos ambientes de missão cislunar e Marte . A SpaceX pretende que essa abordagem traga economias de custo significativas que ajudarão a empresa a justificar as despesas de desenvolvimento para projetar e construir o sistema de nave estelar.

Após o voo inaugural bem-sucedido do SpaceX Falcon Heavy em fevereiro de 2018, e com a SpaceX anunciando um preço de tabela de US $ 90 milhões para transportar até 63.800 kg (140.700 lb) para a órbita baixa da Terra, o presidente dos EUA, Donald Trump, disse: "Se o governo fizesse isso, a mesma coisa teria custado provavelmente 40 ou 50 vezes mais dinheiro. Quero dizer, literalmente. Quando ouvi $ 80 [ sic ] milhões, estou acostumado a ouvir números diferentes da NASA. " O jornalista espacial Eric Berger extrapolou: "Trump parece estar do lado dos defensores do espaço comercial, que dizem que, embora foguetes como o Falcon Heavy possam ser um pouco menos capazes do que o SLS, eles têm um preço drasticamente reduzido que permitirá muito mais rápido, mais amplo exploração do Sistema Solar. "

Resultados competitivos do contrato de lançamento

Antes de 2014

Antes de 2014, Arianespace dominou o mercado de lançamento comercial por muitos anos. "Em 2004, por exemplo, eles detinham mais de 50% do mercado mundial."

  • 2010: 26 satélites comerciais geoestacionários foram encomendados ao abrigo de contratos de lançamento de longo prazo.
  • 2011: Apenas 17 satélites comerciais geoestacionários foram contratados durante 2011, quando um "aumento de gastos de capital historicamente grande pelos maiores operadores de frotas de satélites" começou a diminuir, algo que havia sido previsto para acompanhar as várias frotas de satélites sendo substancialmente atualizadas.
  • 2012: Em setembro de 2012, os principais fornecedores de lançamento globalmente foram Arianespace (França), International Launch Services (Estados Unidos), que comercializa o veículo de lançamento Proton russo, e Sea Launch of Switzerland, que comercializa o foguete Zenit russo-ucraniano. No final de 2012, cada um deles tinha manifestos que estavam "cheios ou quase cheios para 2012 e 2013".
  • 23 satélites de comunicações em órbita geoestacionária foram colocados sob contrato firme durante 2013.

2014

Em 2014, foram contabilizados 20 lançamentos para prestadores de serviços de lançamento comercial. 19 eram para voos em órbita geoestacionária (GEO), um era para um lançamento em órbita terrestre baixa (LEO).

A Arianespace e a SpaceX assinaram cada uma nove contratos para lançamentos geoestacionários, enquanto a Mitsubishi Heavy Industries foi premiada com um. A United Launch Alliance assinou um contrato comercial para lançar uma espaçonave Orbital Sciences Corporation Cygnus para a Estação Espacial Internacional em órbita LEO após a destruição sobre a plataforma de um veículo Orbital Antares em outubro de 2014. Este foi o primeiro ano em algum tempo em que nenhum lançamento comercial foram contratados nos provedores de serviço de lançamento russo ( Proton-M ) e russo- ucraniano ( Zenit ).

Para uma perspectiva, oito satélites adicionais em 2014 foram reservados "por fornecedores de lançamento nacionais em negócios para os quais nenhuma licitação competitiva foi procurada."

No geral, em 2014, a Arianespace obteve 60% da participação no mercado de lançamento comercial.

2015

Em 2015, a Arianespace assinou 14 contratos de lançamento de pedido comercial para comunicações em órbita geossíncrona, enquanto a SpaceX recebeu apenas nove, com a International Launch Services (Proton) e a United Launch Alliance assinando um contrato cada. Além disso, a Arianespace assinou o maior contrato de lançamento de todos os tempos - para 21 lançamentos LEO para OneWeb usando o veículo de lançamento russo Soyuz europeu lançado do espaçoporto da ESA - e dois lançamentos Vega smallsat.

O lançamento do primeiro satélite GPS III da Força Aérea dos Estados Unidos não é esperado antes de 2017, em vez de 2016, como originalmente planejado. A ULA - depois de ter mantido um monopólio sancionado pelo governo sobre os lançamentos militares dos EUA na década anterior - se recusou a apresentar uma oferta, deixando o provável vencedor do contrato para ser a SpaceX, o único outro provedor doméstico dos EUA de serviços de lançamento a ser certificado como utilizável pelos militares dos EUA.

Desde 2016

A participação de mercado da SpaceX aumentou rapidamente. Em 2016, a SpaceX tinha 30% de participação de mercado global para contratos de lançamento comercial recém-conquistados, em 2017 a participação de mercado atingiu 45% e 65% em 2018.

Cinco anos depois que a SpaceX começou a recuperar os estágios do Booster Falcon 9, e três anos depois que eles começaram a reabastecer boosters voados anteriormente em voos comerciais, os militares dos EUA foram contratados em setembro de 2020 para voar vários voos de satélite GPS da Força Espacial dos EUA em 2021+ em voos anteriores foguetes de reforço para reduzir os custos de lançamento em mais de US $ 25 milhões por voo.

Resposta da indústria de lançamento

Além das reduções de preço para contratos de serviço de lançamento oferecidos, os provedores de serviço de lançamento estão se reestruturando para atender às crescentes pressões competitivas dentro da indústria.

Em 2014, a United Launch Alliance (ULA) iniciou uma grande reestruturação de vários anos de processos e força de trabalho para reduzir os custos de lançamento pela metade. Em maio de 2015, a ULA anunciou que diminuiria suas fileiras de executivos em 30 por cento em dezembro de 2015, com a dispensa de 12 executivos. As dispensas de gerenciamento foram o "início de uma grande reorganização e redesenho", à medida que a ULA se esforça para "cortar custos e buscar novos clientes para garantir o crescimento contínuo, apesar da ascensão da [SpaceX]".

De acordo com um diretor-gerente da Arianespace em 2015, “'É bastante claro que há um desafio muito significativo vindo da SpaceX', disse ele. 'Portanto, as coisas têm que mudar - e a indústria europeia está sendo reestruturada, consolidada, racionalizada e simplificada.' "

Jean Botti, diretor de tecnologia para a Airbus (que faz o Ariane 5) advertiu que "aqueles que não tomam Elon Musk seriamente terá muito com que se preocupar."

A Airbus anunciou em 2015 que abriria um centro de P&D e um fundo de capital de risco no Vale do Silício . O CEO da Airbus, Fabrice Bregier, afirmou: "Qual é a fraqueza de um grande grupo como a Airbus quando falamos sobre inovação? Acreditamos que temos ideias melhores do que o resto do mundo. Acreditamos que sabemos porque controlamos as tecnologias e plataformas. O mundo nos mostrou na indústria automotiva, espacial e de alta tecnologia que isso não é verdade. E precisamos estar abertos às ideias e inovações dos outros. " O CEO do Grupo Airbus, Tom Enders, disse: "A única maneira de fazer isso para as grandes empresas é realmente criar espaços fora do negócio principal, onde permitimos e incentivamos a experimentação ... Isso é o que começamos a fazer, mas não há manual ... É um pouco de tentativa e erro. Todos nós nos sentimos desafiados pelo que as empresas de Internet estão fazendo. "

Após uma falha do veículo de lançamento SpaceX em junho de 2015 - devido aos preços mais baixos, maior flexibilidade para lançamentos de carga parcial do levantador pesado Ariane e menor custo de operações do espaçoporto ESA Guiana Space Center - Arianespace recuperou a liderança competitiva no lançamento comercial contratos assinados em 2015. A recuperação bem-sucedida da SpaceX de um foguete de primeiro estágio em dezembro de 2015 não mudou as perspectivas da Arianespace. O CEO da Arianespace, Israel, declarou no mês seguinte que os "desafios da reutilização ... não desapareceram. ... O estresse no palco ou nas estruturas do motor da passagem em alta velocidade pela atmosfera, a penalidade de desempenho de reservar combustível para o voo de volta de maximizar a capacidade de elevação do foguete, a necessidade de muitos lançamentos anuais para fazer a economia funcionar - todos permanecem problemas. "

Apesar da reestruturação do ULA ter começado em 2014 para reduzir os custos de lançamento pela metade, o lançamento espacial mais barato do ULA no início de 2018 permaneceu o Atlas V 401 a um preço de aproximadamente US $ 109 milhões , mais de US $ 40 milhões a mais do que um lançamento comercial padrão da SpaceX, que Os militares dos EUA começaram a utilizar para algumas missões do governo dos EUA que voaram em 2018. No início de 2018, duas agências espaciais do governo europeu - CNES e DLR - começaram o desenvolvimento do conceito de um novo motor reutilizável destinado a ser fabricado a um décimo do custo do Ariane Motor de primeiro estágio do 5, Prometheus . Em janeiro de 2018, o primeiro teste de vôo para o motor de foguete em um veículo de demonstração estava previsto para 2020. O objetivo era "estabelecer uma base de conhecimento para futuros veículos de lançamento que poderiam, talvez, ser reutilizáveis."

No mercado de lançamentos de pequenos satélites - incluindo serviços de lançamento de rideshare em veículos de lançamento de médio e grande porte, e a capacidade de desenvolvimento de veículos de lançamento de pequeno porte - os preços estavam caindo no início de 2018 à medida que mais capacidade de lançamento entrava no mercado. Os lançamentos do Cubesat que anteriormente custavam de US $ 350-400 mil diminuíram em março de 2018 para US $ 250 mil , e os preços continuavam caindo . Espera-se que a nova capacidade dos veículos de médio levantamento chinês Longa Marcha e PSLV indiano e uma série de novos pequenos lançadores da Virgin Orbit , Rocket Lab , Firefly e uma série de novos pequenos veículos de lançamento chineses exerçam mais pressão para baixo nos preços, ao mesmo tempo aumentando a capacidade das entidades que lançam smallsats para comprar datas de lançamento personalizadas e órbitas de lançamento, aumentando a capacidade de resposta geral aos compradores de lançamento.

Em 2013, quase metade das cargas úteis de lançamento comercial do mundo foram lançadas em veículos de lançamento russos. Em 2018, a participação de mercado do serviço de lançamento russo foi projetada para encolher para cerca de 10% do mercado mundial de lançamento comercial. A Rússia lançou apenas três cargas úteis comerciais em 2017. Problemas técnicos com o foguete Proton e intensa competição com a SpaceX foram os principais impulsionadores desse declínio. A participação da SpaceX no mercado comercial cresceu de 0% em 2009 para uma projeção de 50% para 2018.

Em 2018, a Rússia indicou que pode reduzir o foco no mercado de lançamento comercial. Em abril de 2018, o principal funcionário do voo espacial da Rússia, o vice-primeiro-ministro Dmitry Rogozin disse em uma entrevista: "A parcela de veículos lançadores é tão pequena quanto 4% do mercado geral de serviços espaciais. A participação de 4% não vale o esforço para tente colocar Musk e a China de lado. A fabricação de cargas úteis é onde um bom dinheiro pode ser feito. "

A receita do mercado de lançamento global dos 33 lançamentos orbitais comerciais em 2017 foi estimada em pouco mais de US $ 3 bilhões, enquanto a economia espacial global é muito maior, US $ 345 bilhões (dados de 2016). A indústria de lançamento está se tornando cada vez mais competitiva; no entanto, até o momento, não houve indicação de um grande aumento nas oportunidades de lançamento em resposta aos preços decrescentes. A Rússia pode ser o primeiro fornecedor de lançamentos a ser vítima de uma oferta excessiva de serviços de lançamento.

Em maio de 2018, enquanto a SpaceX se preparava para lançar a primeira versão do Bloco 5 do Falcon 9, Eric Berger relatou na Ars Technica que, durante os oito anos desde seu lançamento inaugural, o Falcon 9 se tornou o foguete dominante globalmente, por meio dos esforços da SpaceX para assumir riscos e inovar incansavelmente, impulsionando a eficiência para cima. O primeiro Booster do Bloco 5 voou com sucesso em 11 de maio de 2018, e a SpaceX então "baixou o preço padrão de um lançamento do Falcon 9 de US $ 62 milhões para cerca de US $ 50 milhões . Este movimento fortalece ainda mais a competitividade da SpaceX no mercado de lançamento comercial."

Em meados de 2018, nada menos que três veículos comerciais de lançamento - Ariane 6, Vulcan e New Glenn - estavam sendo alocados para o lançamento inicial em 2020, dois deles explicitamente voltados para responder competitivamente às ofertas da SpaceX (embora jornalistas e especialistas do setor estavam expressando dúvidas de que todas essas datas-alvo seriam cumpridas.))

Além de construir novos veículos de lançamento e se esforçar para reduzir os preços de lançamento, as respostas competitivas podem incluir novas ofertas de produtos e agora incluem uma cadência de lançamento mais orientada para o cronograma para cargas úteis de manifestação dupla em oferta da Blue Origin. A Blue Origin anunciou em 2018 que pretende contratar serviços de lançamento de forma um pouco diferente das opções de contrato que são tradicionalmente oferecidas no mercado de lançamento comercial. A empresa afirmou que apoiará uma cadência de lançamento regular de até oito lançamentos por ano. Se um dos provedores de carga útil para um lançamento de carga múltipla não estiver pronto a tempo, a Blue Origin cumprirá o prazo de lançamento e voará as cargas úteis restantes no prazo, sem aumento de preço. Isso é bastante diferente de como os contratos manifestos de lançamento duplo eram tratados anteriormente pela Arianespace (Ariane V e Ariane 6) e pela Mitsubishi Heavy Industries ( H-IIA e H3 ). SpaceX e International Launch Services oferecem apenas contratos de lançamento dedicados.

Em junho de 2019, a Comissão Europeia forneceu financiamento para um projeto de três anos chamado RETALT para "[copiar] a técnica de disparo do motor retro-propulsivo usada pela SpaceX para pousar seus primeiros estágios do foguete Falcon 9 de volta à terra e em navios autônomos de drones". O financiamento do projeto RETALT de € 3 milhões foi fornecido à Agência Espacial Alemã e cinco empresas europeias para financiar um estudo para "enfrentar a lacuna de know-how em foguetes reutilizáveis ​​na Europa."

Efeito nas indústrias relacionadas

O projeto e a fabricação de satélites estão começando a tirar proveito dessas opções de baixo custo para serviços de lançamento espacial.

Um desses sistemas de satélite é o Boeing 702SP, que pode ser lançado como um par em uma pilha de comunicação dupla mais leve - dois satélites unidos em um único lançamento - e que foi projetado especificamente para aproveitar as vantagens do lançamento de baixo custo do SpaceX Falcon 9 veículo. O projeto foi anunciado em 2012 e os dois primeiros comunicados deste projeto foram lançados em pares em março de 2015, por um preço de lançamento recorde de aproximadamente US $ 30 milhões por comunicado GSO. O CEO da Boeing, James McNerney , indicou que a presença crescente da SpaceX na indústria espacial está forçando a Boeing "a ser mais competitiva em alguns segmentos do mercado".

As primeiras informações sobre a constelação Starlink de 4000 satélites operados pela SpaceX com o objetivo de fornecer serviços globais de Internet, juntamente com uma nova fábrica dedicada à fabricação de satélites satélites de baixo custo, indicam que a indústria de fabricação de satélites pode "experimentar um choque de fornecimento semelhante ao do lançador a indústria está experimentando "na década de 2010.

O investidor de capital de risco Steve Jurvetson indicou que não se trata apenas dos preços de lançamento mais baixos, mas do fato de que os preços conhecidos atuam como um sinal ao transmitir informações a outros empresários que, então, usam essas informações para trazer novos empreendimentos relacionados.

Custo do veículo de lançamento vs custo de lançamento em massa

Embora o custo de lançamento do veículo seja uma métrica utilizada na comparação de veículos, o custo por lb / kg lançado também é um fator importante que nem sempre está diretamente relacionado ao custo geral do veículo de lançamento. O custo por lb / kg lançado varia amplamente devido às negociações, preços, oferta e demanda, requisitos do cliente e o número de cargas úteis manifestadas por lançamento. O preço também difere dependendo da órbita necessária. A órbita geossíncrona é lançada historicamente aproveitando as economias de escala com veículos de lançamento maiores e maior uso da capacidade máxima de carga de um veículo em comparação aos lançamentos LEO. Esses custos e requisitos variáveis ​​tornam a análise de mercado imprecisa.

Veja também

Referências

links externos