سوخترسانی به ماهوارهها در فضا در حال تبدیل شدن به یک تجارت واقعی است، نه یک نمایش آزمایشی
برای بیش از یک دهه، خدماترسانی مداری به ماهوارهها فناوری «روزی خواهد شد» همیشگی صنعت فضا بوده است – چیزی که همواره چند سال با تحقق تجاری فاصله داشت. اما این وضع در سال ۲۰۲۶ تغییر میکند. ماهواره «رفیوئلر» (Refueler) شرکت Astroscale U.S. برای پرتاب در تابستان امسال برنامهریزی شده است و نخستین مأموریت سوختگیری در مدار را برای پشتیبانی از یک دارایی وزارت دفاع ایالات متحده انجام خواهد داد. در همین حال، یک توافق تجاری فروش سوخت بین Astroscale و Orbit Fab نیز امضا شده است. امسال سالی است که مدل کسبوکار دیگر نظری نخواهد بود.
Astroscale دقیقاً چه کار میکند
ماهواره رفیوئلر شرکت Astroscale U.S. یک فضاپیمای ۳۰۰ کیلوگرمی با یک مخزن هیدرازین قابل پر کردن مجدد است. نمایه مأموریت آن شبیه یک مسابقه امدادی مداری است: این فضاپیما به بالای مدار زمینآهنگ پرواز میکند، یک ماهواره نیروی فضایی را سوختگیری میکند، سپس خود را از یک فضاپیمای ساختهشده توسط استارتآپ Orbit Fab سوختگیری میکند، و در نهایت دومین ماهواره نیروی فضایی را سوختگیری میکند. این توالی – تعمیرکار مشتری را سوختگیری میکند، سپس تعمیرکار خود را از مخزن سوختگیری میکند، و سپس تعمیرکار مشتری دیگری را سوختگیری میکند – نخستین نمایش واقعی یک اکوسیستم سرتاسری سوختگیری مداری است که شامل سه فضاپیمای ساختهشده بهطور مستقل میشود، نه یک انتقال نقطهبهنقطه ساده.
نقش Orbit Fab تقسیمکاری نوظهور در این بازار را نشان میدهد: بهجای ساخت فضاپیمای تعمیرکاری که عملیات docking و مانور را انجام دهد، Orbit Fab طرف مخزن را اداره میکند – چیزی که شرکت آن را ماهوارههای ساده و بزرگ پر از سوخت توصیف میکند، همراه با شاتلهای سوختی که سوخت را از مخزن به مشتری منتقل میکنند. استاندارد RAFTI (Rapidly Attachable Fluid Transfer Interface) شرکت Orbit Fab اتصال فیزیکی docking را استاندارد میکند و عملاً نقشی را ایفا میکند که استاندارد نازل سوخت برای پمپبنزینهای روی زمین دارد. این شرکت بهطور جداگانه توافق کرده است که تا ۱۰۰۰ کیلوگرم گاز زنون به سرویسدهنده LEXI شرکت Astroscale در مدار GEO برساند و خدمات سوختگیری هیدرازین را بهطور تقریبی ۲۰ میلیون دلار به ازای ۱۰۰ کیلوگرم قیمتگذاری کرده است.
مسیر موازی نورتروپ گرامن
شرکت نورتروپ گرامن (Northrop Grumman) نیز قابلیت مشابهی را در جدول زمانی جداگانهای دنبال میکند. فرماندهی سیستمهای فضایی ایالات متحده به نورتروپ قراردادی برای برنامهای به نام Elixir اعطا کرده است – یک باس ماهوارهای و محموله سوختگیری که برای انجام عملیات rendezvous و مجاورت و اتصال به یک ماهواره «تترا-۶» نیروی فضایی طراحی شده است. انتظار نمیرود این نمایش قبل از سال ۲۰۲۸ انجام شود، که نورتروپ را حدود دو سال از جدول زمانی ۲۰۲۶ شرکتهای Astroscale و Orbit Fab عقبتر میاندازد، هرچند نورتروپ روابط عمیقتری با قراردادهای دفاعی دارد که میتواند زمانی که پنتاگون از نمایشها به خرید پایدار حرکت کند، اهمیت پیدا کند.
چرا ارتش اولین مشتری است
تصادفی نیست که نیروی فضایی این مأموریتهای اولیه را تأمین مالی میکند، نه اینکه اپراتورهای ماهوارهای تجاری قبض را پرداخت کنند. ماهوارههای نظامی در مدار GEO بسیار گرانقیمت برای جایگزینی هستند – اغلب صدها میلیون دلار هزینه دارند و سالها زمان برای ساخت و پرتاب نیاز دارند – و بسیاری از آنها هرگز با هدف سوختگیری طراحی نشدهاند، زیرا از نظر تاریخی کاهش سوخت صرفاً به معنای بازنشستگی برنامهریزیشده بوده است. امروزه یک ماهواره که سوخت نگهداری مداری آن رو به پایان است، حتی اگر تمام سامانههای دیگر آن بهدرستی کار کنند، از رده خارج میشود. توانایی سوختگیری بهطور مستقیم عمر عملیاتی داراییهایی را افزایش میدهد که در غیر این صورت در کوتاهمدت غیرقابل جایگزینی هستند و این دقیقاً همان نوع تابآوری است که نیروی فضایی با توجه به نگرانی روزافزون درباره تهدیدات ضدفضایی علیه ماهوارههای گرانبها و دشوار برای جایگزینی، در اولویت قرار داده است.
بازار فراتر از حوزه دفاعی
یک مطالعه اخیر صنعتی تخمین میزند که بازار جهانی سوختگیری در مدار تا سال ۲۰۳۲ به حدود ۱٫۱ میلیارد دلار خواهد رسید – رقمی نسبتاً کوچک بر اساس استانداردهای صنعت فضا، اما تغییری ساختاری که در حال وقوع است را دستکم میگیرد. اگر سوختگیری روتین و مقرونبهصرفه شود، طراحان ماهواره میتوانند از ذخیرهسازی بیش از حد مخازن سوخت در هنگام پرتاب (که وزن و هزینه اضافه میکند) صرفنظر کنند و بهجای آن برای شارژهای دورهای برنامهریزی کنند، همانطور که خطوط هوایی هواپیماها را برای پرواز بیوقفه دور دنیا نمیسازند. این موضوع اقتصاد ماهوارههای ارتباطی GEO و ماهوارههای سنجش از دور را تغییر میدهد و بهطور بالقوه عمر عملیاتی مفید را از حدود ۱۵ سال به نامحدود افزایش میدهد، به شرطی که اقتصاد خدماترسانی پایدار بماند.
چه چیزی را باید دنبال کرد
آزمون واقعی این نیست که آیا مأموریت سوختگیری تابستانی Astroscale از نظر فنی موفق خواهد بود – نمایشهای اولیه در این صنعت معمولاً کار میکنند. آزمون این است که آیا نیروی فضایی با یک قرارداد خرید پایدار بهجای یک نمایش یکباره دنبالهروی میکند و آیا اپراتورهای تجاری GEO مانند SES یا Intelsat پس از اینکه اعتبارسنجی نظامی فناوری را بیریسک کرد، توافقهای سوختگیری خود را امضا خواهند کرد. اگر هر دو در ۱۸ ماه آینده رخ دهند، انتظار برآورد بازار خدماترسانی مداری را در نگاه به گذشته محافظهکارانه بدانید. اگر روند در مرحله مأموریتهای نمایشی متوقف شود، این نمونه دیگری از فناوری فضایی امیدوارکننده خواهد بود که هرگز به استقرار تجاری پایدار نرسید.