Далеко не всегда есть необходимость отправлять в космос что-то габаритное. Со сбором данных, исследованием планеты или коммуникационными задачами отлично могут справиться и небольшие аппараты. Например, малые спутники (Smallsats) весом от 100 до 500 кг или микроспутники (Microsatellites) вес которых колеблется от 10 до 100 кг. Есть и совсем малыши — наносаты (от 1 до 10 кг) и даже пикосаты (до 1 кг).
На орбиту их выводят постоянно. Согласно аналитикам из SpaceWorks, в 2017 году на орбиту запустили более 300 спутников весом от 1 до 50 кг, в прошлом — более 250. В дальнейшем цифра будет только расти.
Чаще всего микро- и наносаты применяют для мониторинга и зондирования Земли (Earth observation). За период с 2014 по 2018, согласно данным SpaceWorks, 57% нано- и микросатов работали именно в этом направлении. До 2024 года эта цифра должна сократиться до 41%. Зато процент спутников, запущенных для решения коммуникационных задач, должен вырасти. Если за предыдущие 5 лет их доля составляла лишь 6%, то в ближайшее пятилетие она увеличится до 27%. Процент небольших спутников, которые используют для научных целей, стабилен и составляет 10%. Кроме того, нано- и микросаты — удел в основном гражданских и коммерческих операторов. Доля спутников военного назначения — менее 5%.
Несмотря на растущую популярность, «гонять» на орбиту ради таких малышей Falcon или Ariane никто не станет, потому производителям smallsats приходится обычно ждать запуска первичных крупных грузов. Малые спутники в данном случае становятся грузом вторичным и их производители вынуждены подстраиваться под график и требования главного заказчика полета.
В ответ на эту проблему на рынке пусковых услуг появились производители небольших ракет, заточенных специально для отправки в космос небольших грузов.
Одной из первых стала компания Rocket Lab, основанная в 2006 году Питером Бэком. Ее двухступенчатая ракета Electron — всего 17 м в высоту и 1,7 м в диаметре — способна вывести на низкую околоземную орбиту от 150 до 250 кг груза. До того, как коммерциализировать пуски, Rocket Lab провела несколько тестовых полетов. Первый из них состоялся два года назад 25 мая и назывался It's a test (да, Electron так, как и SpaceX, любит веселые названия). Второй полет прошел под девизом «Still testing» 21 января 2018 года. С конца прошлого года компания перешла к коммерческим запускам. Причем RocketLab поднялся самостоятельно, без помощи государства. В отличие от того же SpaceX, который получил в свое время поддержку от NASA.
В спину Rocket Lab дышат американские Vector и Firefly. Vector был основан в 2016 году бывшим сотрудником компании SpaceX Джимом Кантреллом с мыслью о том, чтоб сделать космос доступным для стартапов. Компания разработала несколько вариантов ракеты. Vector-R поменьше и может отправить в космос чуть больше 60 кг груза, Vector-H — побольше и способен вывести до 150 кг.
Firefly около 5 лет назад основал американец Том Маркузик, в 2017 компанию, переживающую серьезные финансовые трудности, приобрел украинец Макс Поляков. В итоге Firefly продолжил разработку ракет. Сейчас активно ведется работа над версией Alpha, которая должна запускать на низкую околоземную орбиту до тонны полезной нагрузки, на солнечно-синхронную — до 600 кг. В конце года Firefly должна провести пуск Alpha с базы Вандерберг.
Еще один интересный проект — Pegasus — ракета, разработанная в свое время Orbital Sciences Corporation (стала частью Northrop Grumman). Pegasus способна выводить на низкую околоземную орбиту около 400 кг груза, а особенность самой ракеты в том, что ее пускают не с земли, а из воздуха. Не смог пройти мимо нового рыночного тренда и Ричард Брэнсон, который помимо космического туризма, представленного Virgin Galactic, решил отправлять небольшие грузы с помощью ракеты LauncherOne.
Смотрит в сторону запуска небольших спутников и Китай. Например, частная компания LandSpace разработала ракету ZhuQue-1 (сокращенно ZQ-1), способную вывести на орбиту небольшой груз до 300 кг. ZQ-1 была трехступенчатой ракетой диаметром 1,35 м. Была — потому что сейчас компания свою деятельность приостановила из-за проблем с подрядчиком. Еще одна китайская разработка — ракета Kuaizhou 1А, созданная компанией ExPace, коммерческим подразделением государственной China Aerospace Science and Industry Corporation. На счету Kuaizhou 1A успешное выведение в 2017 году 300-килограммового груза на низкую орбиту.
Про выход на рынок заявила также и индийская ISRO. В 2019 году ее ракета SSLV (расшифровывается, как Small Satellite Launch Vehicle) должна осуществить несколько полетов и вывести на орбиту в общей сложности до 700 кг. А японская ракета с незамысловатым названием SS-520-4 вообще является одной из самых легких и маленьких ракет для запуска наносатов.
В центре — основатели
Firefly Макс Поляков и Том Маркузик
Области применения небольших спутников (до 50 кг)
Источник: SaceWorks, Nano/Microsatellite Market forecast, 9th edition