Содержание
Инфографика: как изменилась с годами стоимость космических запусков
Истории
Человек осваивает космос уже более 60 лет, но в основном речь идет о самом ближнем для нас космосе — земной орбите. Именно там находится Международная космическая станция, и на орбиты разной высоты выводятся многочисленные спутники разного назначения.
Хотя в ракетной технике не произошло подлинной революции, которой грезили фантасты, стоимость вывода полезной нагрузки на орбиту в последние десятилетия заметно снизилась. Наглядно это демонстрирует инфографика, подготовленная ресурсом Visual Capitalist.
- Фото
- USA Today Network/Sipa USA/Legion Media
На графике приведена стоимость вывода на орбиту одного килограмма груза в разные годы при помощи различных ракет-носителей. При этом составители скорректировали цены с учетом инфляции.
В 1960-е годы стоимость вывода килограмма грузов варьировалась примерно от 6 тыс. долларов США до более чем 30 тыс. долларов. В течение следующих 20 лет разброс цен оставался примерно таким же — самыми дорогими были полеты американских космических челноков, для которых стоимость запуска превышала 60 тыс. долларов в расчете на килограмм полезной нагрузки.
- Фото
- Visual Capitalist
В 1990-е и 2000-е годы стоимость запусков изменилась незначительно: отправка килограмма груза на орбиту обходилась примерно в 6–12 тыс. долларов. Для существующих одноразовых ракет такая цена актуальна и по сей день, но приход на рынок частной компании SpaceX, которая создала и эксплуатирует частично многоразовые ракеты, изменил положение дел.
Ракета-носитель Falcon 9, созданная компанией Илона Маска, используется уже более 10 лет. За эти годы первые ступени ракеты совершили свыше 100 успешных посадок, а многие из них использовались для повторных запусков (ступень-рекордсмен слетала в космос и вернулась на Землю уже 11 раз).
Стоимость вывода на орбиту килограмма полезной нагрузки при помощи ракеты Falcon 9 оценивается примерно в 2,5 тыс. долларов. Для сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy, созданной на ее базе, этот показатель составляет уже около 1,5 тыс. долларов США.
Останавливаться на достигнутом в SpaceX не намерены. Компания рассчитывает, что новая ракета Starship, которая должна быть полностью многоразовой, позволит выводить грузы на орбиту по цене около 200 долларов за килограмм.
Впрочем, пока что Starship только проходит испытания, а первый орбитальный полет ракеты, которую предполагается использовать и для колонизации Марса, намечен на март 2022 года.
Использованы материалы: Visual Capitalist
Редакция
Теги
- космос
- Инфографика
Сегодня читают
Найдите пару: эти котики заставят ваш мозг работать за 1 минуту
Выберите собаку, а мы расскажем, сколько еще вам ждать своего счастья
Тест: выберите собаку, а мы расскажем, какой вы друг
Включите логику: 10 быстрых задач о мире, в которых почти все ошибаются
Тест: наденьте шапку и узнайте, какой вы человек
Сколько стоят орбитальные полеты Falcon Heavy, Falcon 9 и других ракет?
Состоявшийся на днях тестовый полет Falcon Heavy в очередной раз привлек всеобщее внимание к космическим полетам. Напомню, что испытательный запуск этой ракеты был произведен 6 февраля. FH потерял один из трех (центральный) ускорителей первой ступени, который должен был сесть на морскую платформу — два его двигателя не включились из-за нехватки жидкости для зажигания топлива. Вначале сообщалось, что FH промахнулся мимо намеченной траектории (которая летом этого года пересекает орбиту Марса) и отправилась к поясу астероидов, но впоследствии эта информация была опровергнута кем-то из астрономов.
Если принимать во внимание, что при взлете работали 27 двигателей, то первый полет FH прошел более чем успешно. Для сравнения советская сверх-тяжелая ракета Н-1, чья первая ступень была оснащена 30 двигателями, падала на всех четырех испытаниях через несколько минут полета — отказывали двигатели. Причем имеется любопытное свидетельство Григория Сониса, начальника филиала «ЦСКБ-Прогресс». По его словам, заместитель министра общего машиностроения СССР, отвечавший за выпуск ракетной техники, В.Я. Литвинов, после первой неудачи обнимал конструкторов и говорил «Всё очень хорошо, она не взорвалась на старте!» (см. д/ф «Царь-ракета. Прерванный полет»).
Едва ли можно упрекнуть Илона Маска в том, что вместо многотонной научно-исследовательской станции он отправил к Марсу свой старенький родстер весом чуть больше тонны. Во-первых, шансы на удачный взлет ракеты были невелики. Если гиганты вроде американского Сатурна-5 или советской Энергии стоили намного дороже своих грузов, то цена FH относительно невелика. Во-вторых, прежде всего надо было убедиться в синхронной работе 27 двигателей первой ступени — большая нагрузка могла стать причиной отдельной проблемы, и в случае аварии определить её причину было бы сложнее. Наконец в-третьих, первый электромобиль «родственной» SpaceX компании, Tesla, стал запоминающимся зрелищем и сильным рекламным ходом.
Но чтобы по достоинству оценить достижения SpaceX, прежде всего следует выяснить — в какую цену обходятся её запуски? В конце концов, смысл многоразовых ракет заключается именно в их низкой стоимости относительно одноразовых, в самой отправке в космос больших грузов нет ничего нового. Более того, в этом отношении Saturn V, на котором американцы летали на Луну (как бы лунные конспирологи не утверждали обратное), намного превосходит FH.
Gadgets News попробует разобраться в этом вопросе и выяснить стоимость космических полетов молодого американского стартапа, дерзнувшего бросить вызов ULA (альянсу Lockheed Martin и Boeing, двух гигантов американской ракетной индустрии), и его конкурентов. В широком смысле вопрос о стоимости ракетных запусков является историческим. Вопреки доводам вышеупомянутых лунных конспирологов и заявлениям о деградации ракетной отрасли, пилотируемые полеты американской Saturn V на Луну прекратились по причине их огромной стоимости, оправданной лишь в годы космической гонки между СССР и США. По той же причине была свернута лунная программа СССР, хотя от пилотируемых полетов на Луну с высадкой человека нашу страну возможно отделяли один-два дополнительных испытания H-1. По экономическим же причинам были прекращены и полеты многоразовых гигантов, американской Space Shuttle и советской Энергия — Буран.
В этом смысле 76-летняя (если считать от первого запуска немецкой Фау-2) история ракетостроения напоминает тысячелетнюю историю строительства египетских пирамид. Самая известная и крупная среди них, пирамида Хеопса, датируется 26 веком до н.э., изначально имела высоту 147 метров и была сложена из 1.65 млн каменных блоков средним весом 2.5 тонны каждый — и при этом является одной из самых древних в истории человечества. А одна из самых поздних египетских пирамид была сооружена в 19 веке до н.э. из необожжённого кирпича, а её высота всего 20 метров. Причины всё те же — нехватка средств и, возможно, перемены в идеологии. Высоту пирамиды Хеопса человеческие сооружения достигли и превзошли лишь в позднее средневековье, спустя четыре тысячи лет, причем это тоже были религиозные сооружения, соборы. Это наглядная демонстрация того как технологии и ресурсы по идеологическим соображениям (будь то вера в загробную жизнь или государственный престиж) направляются на проекты, к которым прагматично настроенные потомки утрачивают интерес (о трудностях выбора см. материал Gadgets News На публикацию «Технологии зашли в тупик в 1970-х»).
Прежде чем рассчитать стоимость орбитальных полетов Falcon Heavy и других современных ракет, нужно сперва разобраться с максимальной массой полезной нагрузки, т.е. груза (например, спутника), который доставляется на орбиту Земли.
В сообщениях СМИ часто подчеркивалась возможности доставки ракетой FH на низкую околоземную орбиту (НОО) 63.8 тонн груза, что позволяет включить её в класс тяжелых ракет, которые не запускались последние три десятка лет. Однако следует иметь в виду, что в своих рекламных проспектах SpaceX приводит те значения максимальной полезной нагрузки, при которых первая ступень заправляется «в один конец». За счет снижения веса топлива можно увеличить массу полезного груза — но и лишиться первой ступени, что никак не вписывается в концепцию многоразовых ракет, продвигаемую SpaceX. Как в свое время написал в Твиттере Илон Маск, многоразовый запуск снижает массу полезной нагрузки [Falcon 9] на 30-40%. Цифры, приведенные на презентации Big Falcon Rocket, этой оценке более-менее соответствуют: максимальная масса полезной нагрузки для НОО при многоразовом использовании составляет около 15 т для Falcon 9 (при одноразовом — 22.8 т) и 30 т для FH (при одноразовом — 63.8 т).
Вопрос о стоимости запусков куда сложнее. Согласно докладу, составленному Счетной палатой США для Конгресса (август 2017), расценки запусков современных ракет на НОО выглядят так:
Согласно этой таблице, стоимость доставки груза на НОО ракетой Falcon 9 почти сравнялась с российским Протоном-М и составляет $2,864 за килограмм, что в несколько раз дешевле всех прочих вариантов. Но лично мне информация этого источника, при всей его авторитетности, внушает большие сомнения. Дело в том, что стоимость запусков ($62 млн для Falcon 9 и $90 млн для FH) на сайте SpaceX приводится для многоразовой опции (и соответственно меньшей массы полезного груза). В пользу этого говорят два аргумента:
1. На сайте SpaceX под ценами указана масса груза, которая меньше максимально возможного значения. Это значит, что она приведена для многоразового запуска, при котором сохраняется первая ступень;
2. Как на днях написал в Твиттере Илон Маск, стоимость одноразового полета FH составляет $150 млн. Соответственно $90 млн. — это цена за полет (на НОО) в многоразовой опции, с возвратом первой ступени. А масса полезной нагрузки для неё, как мы знаем из пресс-конференции (см. иллюстрацию сверху), составляет 30 тонн. Если пренебречь стоимостью топлива, то стоимость первой ступени FH (включающей в себя три ускорителя) составляет таким образом $60 млн — по $20 млн на ускоритель.
Соответственно из расчета $62 млн и 15 т (в многоразовой опции), стоимость запуска Falcon 9 обойдется заказчику не в $2,864, а $4,133 — на 44% дороже (и на 46% дороже Протона-М).
[добавлено 19.02.2017]
Через неделю после запуска Falcon Heavy Илон Маск написал в Твиттере, что с потерей центрального ускорителя первой ступени (но приземлением двух боковых) масса полезной нагрузки по сравнению с максимальной (когда теряются все три ускорителя) снижается на 10%, а цена такого запуска «слегка превышает цену одноразового запуска Falcon 9 и составляет около $95 млн». Таким образом, для ГПО (геопереходной орбиты) получается следующий расклад:
Ракета | Falcon Heavy | Falcon 9 |
Цена запуска с потерей центрального и боковых ускорителей | $150 млн | — |
Масса полезного груза | 26.7 т | — |
Цена запуска на кг | $5,618 | — |
Цена запуска с потерей только центрального ускорителя | $95 млн | $95 млн |
Масса полезного груза | 24.03 т | 8.3 т |
Цена запуска на кг | $3,953 | $11,446 |
Цена запуска с сохранением всех ускорителей | $90 млн | $62 млн |
Масса полезного груза | 8 т | 5.5 т |
Цена запуска на кг | $11,250 | $11,273 |
Исходя из этих данных сохранение центрального ускорителя становится мало эффективным — если им пожертвовать, то стоимость отправки груза на ГПО снижается до $3,953 за килограмм. На втором месте по эффективности — потеря всех трех ускорителей ($5,618), и лишь на третьем, с большим отрывом — полностью многоразовая концепция ($11,250). При условии, конечно, что названные Маском цены касаются именно ГПО, для которой приводятся данные на сайте SpaceX. Вполне возможно что нет, поскольку эти цифры выглядят довольно сомнительно. Получается, что центральный ускоритель первой ступени FH оценивается Маском в $5 млн, а боковые — по $27.5 млн каждый. При этом ускоритель первой ступени Falcon 9, который ничем принципиально не отличается от центрального ускорителя FH ($5 млн), стоит уже $33 млн.
В таблице ниже я привожу свою версию стоимости запуска Falcon 9, FH и других известных ракет, на геопереходную орбиту (ГПО):
Ракета | Falcon Heavy | Falcon 9 | Atlas V | Delta IV Heavy | Протон-М | ||
Двигатели первой ступени | 3 × 9 × Merlin 1D | 9 × Merlin 1D | 1 × РД-180 | 3 × 1 × RS-68 | 6 × РД-275 | ||
Масса полезного груза (одноразовый запуск) | 26. 7 т | 8.3 т | 6.7 т | 14.2 т | 6.6 т | ||
Масса полезного груза (многоразовый запуск) | 8 т | 5.5 т | — | — | — | ||
Общая цена запуска | $90 млн | $62 млн | $173 млн 1 | $350 млн 2 | $65 млн | ||
Цена запуска на кг | $11,250 | $11,273 | $25,821 | $24,648 | $9,848 |
1Согласно «конструктору» ULA, с помощью которого можно рассчитать стоимость запуска. Максимальное значение полезной нагрузки составляет 6,695 кг (при вводе более высокого значения оно автоматически корректируется).
2Согласно президенту ULA Тори Бруно, который поправил Илона Маска. Тот заявил, что запуски Delta IV Heavy стоят $400 млн. Впрочем Маск возможно всего лишь воспользовался данными из упомянутого выше доклада Счетной палаты США.
Любопытно, что в случае отправки груза на ГПО разрыв между Falcon 9 с FH и российским Протоном-М уже не такой значительный — 14%.
Разумеется цифры в таблице носят приблизительный и достаточно условный характер, поскольку цена запуска зависит от множества параметров. В их числе некоторые из Кеплеровых элементов (шести элементов орбиты, определяющих положение спутника в космическом пространстве), удаленность от экватора (благодаря более высокой окружной скорости космодрома, с экватора можно запустить на орбиту на 25-30% больше полезной нагрузки, чем с Байконура), всевозможные страховые опции (зависящие в частности от числа успешных запусков данной ракеты) и т.д.
И конечно же цена, по которой заказчику предлагается отправка груза на орбиту, необязательно превышает себестоимость этой отправки. Впрочем, рассчитать эту себестоимость тоже можно по-разному. На конференции, посвященной первому запуску Falcon Heavy, Илон Маск заявил, что затраты на ракету вероятно превысили полмиллиарда долларов. Очевидно, что эти расходы будут по частям окупаться прибылью от запусков. Если предположить, что с каждого запуска по цене в $90 млн. прибыль SpaceX составит, например, $20 млн, то чтобы окупить $600 млн. расходов на разработку, компании нужно получить заказы на меньшей мере 30 орбитальных полетов. Из расчета пяти запусков в год срок окупаемости FH составит шесть лет.
SpaceX повышает цены на запуски и Starlink из-за инфляции
- SpaceX поднимает цены на свои продукты и услуги, в том числе на запуски ракет и спутниковый интернет Starlink, ссылаясь на «чрезмерный уровень инфляции».
- Повышение цен варьируется от 20% для нового оборудования Starlink до 8% для запусков с помощью ракет Falcon 9 и Falcon Heavy.
- «Это сложная задача — идти вперед, просто чтобы не начать истекать кровью», — сказал CNBC вице-президент SpaceX по коммерческим продажам Том Очинеро.
Логотип Starlink созвездия спутникового интернета, создаваемого SpaceX, виден на смартфоне и экране компьютера.
Павел Гончар | Световая ракета | Getty Images
ВАШИНГТОН — SpaceX поднимает цены на свои продукты и услуги, в том числе на запуски ракет и спутниковый интернет Starlink, ссылаясь на «чрезмерный уровень инфляции».
Двузначное повышение цен произошло вскоре после того, как генеральный директор SpaceX Илон Маск написал в Твиттере, что и космическая компания, и автопроизводитель Tesla «наблюдают значительное недавнее инфляционное давление в отношении сырья и логистики».
Во вторник SpaceX разослала уведомления пользователям Starlink и держателям депозитов, отметив более высокие цены, согласно копии электронного письма, полученного CNBC.
«Единственная цель этих корректировок — идти в ногу с растущей инфляцией», — говорится в электронном письме Starlink.
Базовая ежемесячная стоимость услуг Starlink увеличится на 11 % до 110 долларов США с 99 долларов США в месяц с 21 мая. в списке ожидания SpaceX для обслуживания.
Для новых заказов компания увеличила базовую цену оборудования на 20% с 499 долларов до 599 долларов.
Пользователи, которым требуется возврат средств в связи с изменением цен, могут отменить услугу без комиссии, но получат полный возврат средств только в том случае, если они получили оборудование Starlink в течение последних 30 дней. В противном случае SpaceX предлагает частичное возмещение в размере 200 долларов для пользователей, которые отменят подписку в течение первого года обслуживания.
смотреть сейчас
SpaceX не изменила цены на свои премиальные услуги, запущенные в феврале, но недавно провела ребрендинг предложения в Starlink Business, как сообщается на ее веб-сайте. Для Starlink Business требуется возвращаемый депозит в размере 500 долларов США и плата в размере 2500 долларов США за оборудование, а также стоимость обслуживания в размере 500 долларов США в месяц.
Ракета Falcon 9 запускает миссию компании Transporter-2 30 июня 2021 года. .
Вице-президент SpaceX по коммерческим продажам Том Очинеро заявил CNBC, что повышение цен было «решением исключительно из-за инфляции».
«Это давно назрело, и это просто стоимость всего. Я даже не думаю, что это покрывает стоимость всего, что мы испытываем, всего, от гелия до газа и моих людей — вы должны платить людям так много сейчас, это такой конкурентный рынок», — сказал Очинеро на конференции Satellite 2022 в Вашингтоне, округ Колумбия.0011
Стартовые цены на ракеты Falcon 9 или Falcon Heavy увеличатся примерно на 8%. Запуск Falcon 9 будет стоить 67 миллионов долларов по сравнению с 62 миллионами долларов, а запуск Falcon Heavy теперь будет стоить 97 миллионов долларов по сравнению с 90 миллионами долларов.
В сноске на странице цен SpaceX отмечается, что «миссии, приобретенные в 2022 году, но выполненные после 2023 года, могут подлежать дополнительным корректировкам из-за инфляции».
«Это сложная задача — идти вперед, просто чтобы не начать истекать кровью», — добавил Очинеро.
Компания также скорректировала цены на свою маленькую спутниковую программу райдшеринга. Эти полеты теперь будут начинаться с 1,1 миллиона долларов за доставку полезной нагрузки весом 200 кг на солнечно-синхронную орбиту по сравнению с базовой ценой в 1 миллион долларов. SpaceX также увеличила стоимость дополнительной массы полезной нагрузки на 10% и теперь будет взимать 5500 долларов за дополнительный килограмм по сравнению с предыдущими 5000 долларов за килограмм.
СМОТРЕТЬ ПРЯМУЮ ТРАНСЛЯЦИЮ В ПРИЛОЖЕНИИ
СМОТРЕТЬ ПРЯМУЮ РАБОТУ В ПРИЛОЖЕНИИ
SpaceX повышает цены на запуск и Starlink, ссылаясь на инфляцию
Ракета SpaceX Falcon 9 выводит на орбиту 143 малых спутника с космодрома 40 на станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде 24 января 2021 года в рамках миссии Transporter-1.
(Изображение предоставлено SpaceX)
Инфляция поражает и внеземную экономику.
SpaceX только что подняла цены на свой запуск и интернет-услуги Starlink, сославшись на инфляционный кризис, который ощущают и все мы.
Например, цена запуска рабочей лошадки SpaceX 9Ракета 0059 Falcon 9 подорожала с 62 миллионов долларов до 67 миллионов долларов, и теперь она стоит 97 миллионов долларов вместо прежних 90 миллионов долларов, чтобы заказать полет огромной пусковой установки Falcon Heavy компании. В обоих случаях это примерно 8% прироста. (Однако запуски SpaceX по-прежнему дешевле, чем сопоставимые полеты, предлагаемые их конкурентами, отчасти потому, что SpaceX запускает многоразовые ракеты.) обновлено Страница «Возможности и услуги» (открывается в новой вкладке), в которой отмечается, что в этом месяце были внесены корректировки цен «для учета чрезмерного уровня инфляции».
Кроме того, сейчас стало дороже размещать дополнительную полезную нагрузку при запуске SpaceX (в отличие от бронирования всей миссии). В настоящее время компания берет 1,1 миллиона долларов за доставку 440 фунтов (200 килограммов) полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту и 2500 долларов за каждый дополнительный фунт сверх этой суммы (5500 долларов за каждый дополнительный кг).
Предыдущие цены на райдшеринг составляли 1 миллион долларов за 200 кг и 5000 долларов за каждый дополнительный кг, согласно SpaceNews (открывается в новой вкладке).
Истории по теме:
SpaceX также винит инфляцию в этом повышении затрат — и в повышении цен на свой сервис спутникового интернета Starlink . По данным SpaceNews, ежемесячная плата за обслуживание Starlink только что выросла с 99 до 110 долларов. А терминалы Starlink, которые раньше стоили 499 долларов, теперь продаются по 599 долларов (549 долларов).для клиентов, которые уже внесли депозит).
«Единственная цель этих корректировок — идти в ногу с растущей инфляцией», — написала SpaceX в сообщении клиентам Starlink во вторник (22 марта), согласно SpaceNews.
Майк Уолл является автором книги « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; иллюстрировано Карлом Тейтом) о поисках инопланетной жизни. Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall (откроется в новой вкладке) . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom (открывается в новой вкладке) или на Facebook (открывается в новой вкладке) .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.