في عام 2024، ستدخل صناعة الفضاء حقبة جديدة، وسيكون المدار الأرضي المنخفض (LEO) موقعاً لفرص تجارية غير مسبوقة. إن ابتكارات SpaceX و Blue Origin تجعل السفر إلى الفضاء والاتصالات عبر الأقمار الصناعية أكثر سهولة. علاوة على ذلك، سيكون لهذا التسويق التجاري تأثير مضاعف على الاقتصاد وسيكون له تأثير عميق على حياتنا. يصف هذا المقال مستقبل التسويق التجاري للمدار الأرضي المنخفض والتحديات التي تواجهه ودراسات حالة محددة للشركات.
معلومات أساسية عن تسويق المدار الأرضي المنخفض: من الحكومة إلى القطاع الخاص
جهود وكالة ناسا والنمو السريع للقطاع الخاص
لطالما قادت وكالة ناسا تشغيل محطة الفضاء الدولية (ISS)، لكنها حولت دورها مؤخراً إلى القطاع الخاص.في عام 2020، أوصلت مركبة الفضاء "كرو دراغون" التابعة لشركة سبيس إكس رواد فضاء ناسا إلى محطة الفضاء الدولية، لتبدأ حقبة جديدة في صناعة الفضاء الخاصة.。
ويقف وراء هذا التسويق التجاري استثمارات حكومية ضخمة وانفتاح تكنولوجي: في عام 2021، استثمرت حكومة الولايات المتحدة حوالي 24 مليار دولار أمريكي في التكنولوجيا المتعلقة بالفضاء لمساعدة الشركات الخاصة على دخول السوق. وقد أدى ذلك إلى تسهيل وصول الشركات إلى سوق الفضاء وزيادة المنافسة.
توسيع نطاق الأعمال التجارية الفضائية: القطاع الخاص بالأرقام
SpaceX وثورة تكلفة الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام.
لقد غيّر صاروخ فالكون 9 القابل لإعادة الاستخدام من شركة سبيس إكس هيكل التكلفة في صناعة الفضاء بشكل جذري. تقليدياً، كانت الصواريخ قابلة للاستخدام لمرة واحدة، حيث كانت تكلف مئات الملايين من الدولارات لكل عملية إطلاق - حتى بالنظر إلى تكاليف تشغيل مكوك الفضاء التابع لوكالة ناسا، والتي كانت تكلف حوالي 450 مليون دولار أمريكي لكل عملية إطلاق. ومع ذلك، في عام 2015، جعلت شركة سبيس إكس صواريخها قابلة لإعادة الاستخدام لأول مرة، مما قلل من تكلفة كل عملية إطلاق إلى62 مليون دولار أمريكي فقط (حوالي 7 مليارات دولار أمريكي).وقد أدى ذلك إلى خفض عدد المشاريع الفضائية إلى 1.5 مليون مشروع. وقد أوجد هذا الابتكار بيئة لا تقتصر على وكالة ناسا والمنظمات الدولية فحسب، بل تشمل أيضاً الشركات الخاصة ومعاهد البحوث الجامعية التي يمكنها تنفيذ مشاريع فضائية.
ستحقق صواريخ سبيس إكس القابلة لإعادة الاستخدام 61 عملية إطلاق سنوياً في عام 2022، وهو أعلى عدد من عمليات الإطلاق الفضائية في العالم.60% وما فوقهاالحصة الأكبر من السوق. وقد عزز ذلك سوق الفضاء التجاري، ولا سيما تسريع إطلاق السواتل منخفضة التكلفة والتجارب العلمية.
ثورة الاتصالات العالمية التي أفرزها مشروع Starlink.
مشروع Starlink التابع لشركة سبيس إكس هو مشروع سيضع ما مجموعهإطلاق 42,000 قمر صناعيالمشروع عبارة عن خطة كبرى لتوفير خدمات الإنترنت لكوكب الأرض بأكمله. سيوفر المشروع اتصالاً عالي السرعة بالإنترنت في المناطق النائية والبلدان النامية، ومن المتوقع أن يحقق ثورة اتصالات جديدة في المناطق التي لا توجد بها بنية تحتية بحلول عام 2024، ومن المتوقع أن تكتمل الخطة وتصل التغطية العالمية إلى 991 تيرابايت(*3)。
ستارلينك موجود بالفعل في عام 2023.أكثر من 3 ملايين مستخدموتُستخدم كبنية تحتية للطوارئ، خاصة في المناطق التي تنتشر فيها الكوارث الطبيعية. على سبيل المثال، عندما أدى ثوران بركاني تحت سطح البحر في تونغا في عام 2022 إلى قطع الاتصال بالإنترنت في جميع أنحاء تونغا، تمكنت سبيس إكس من توفير الاتصال بالإنترنت بسرعة عبر Starlink، مما ساهم بشكل كبير في جهود التعافي(。
محطة الفضاء التجارية التابعة لشركة Axiom Space: مستقبل الفضاء.
تخطط شركة Axiom Space لبناء أول محطة فضائية خاصة وتجارية بالكامل، والتي من المقرر أن تكتمل في عام 2028. وهذه المحطة الفضائية هي,تم فصلها عن محطة الفضاء الدولية (ISS) وتشغيلها بشكل مستقل.وسيكون قاعدة للسفر إلى الفضاء والبحث والتطوير والتصنيع. وعلى وجه الخصوص، من المتوقع أن يستفيد قطاعا التكنولوجيا الحيوية والمستحضرات الصيدلانية من بيئة انعدام الجاذبية لتطوير أدوية ومواد جديدة.
بيئة انعدام الجاذبيةيمكن إجراء تجارب في زراعة الخلايا وأبحاث علم المواد التي لا يمكن إجراؤها على الأرضإنه كذلك. فعلى سبيل المثال، اكتشفت تجربة أُجريت على محطة الفضاء الدولية في عام 2019 أن الخلايا السرطانية تظهر نمواً غير طبيعي في بيئة الجاذبية الصغرى، ويجري حالياً تطوير علاجات جديدة بناءً على ذلك. ومن المتوقع أيضاً أن تشهد الصناعة التحويلية في الفضاء نمواً في مجال التصنيع، خاصة فيتصنيع أشباه الموصلات وتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد.يمكن القيام به بشكل أكثر دقة مما هو عليه على الأرض، ومن المتوقع أن يكون أساس الجيل القادم من الصناعة.(*5)。
علاوة على ذلك، ستكون Axiom Space في عام 2022.أول رائد فضاء مدني يتم إيصاله إلى محطة الفضاء الدولية.بنجاح، مما يثبت جدوى أعمال السفر إلى الفضاء. وبهذا، يقترب اليوم الذي سيتمكن فيه الجمهور من زيارة الفضاء، وستكون صناعة السفر إلى الفضاء سوقاً سريعة النمو في العقود القادمة.
التأثير الاقتصادي وإمكانات نمو الأعمال الفضائية.
مسار صناعة الفضاء نحو سوق تبلغ قيمته تريليون دولار.
بحلول عام 2030، ستبلغ قيمة صناعة الفضاء 1 تريليون دولار أمريكي (تقريبًا)ومن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى بحلول عام 2021، من المتوقع أن تنمو صناعة الفضاء ككل بنسبةوقد وصل حجمها إلى حوالي 424 مليار دولار أمريكي (59 تريليون ين ياباني)، حيث تقود مشاركة القطاع الخاص على وجه الخصوص توسع السوق.
تأثير توسع صناعة الفضاء على الزراعة والاتصالات السلكية واللاسلكية.
كتأثير محدد,الزراعة الدقيقةفي هذا القطاع، يمكن استخدام بيانات الأقمار الصناعية لإدارة نمو المحاصيل وبيانات الطقس في الوقت الحقيقي، مما يساعد على تحسين المحصول وكفاءة الإنتاج. على سبيل المثال، في هوكايدو باليابان، أدخل أحد المزارعين هذه التكنولوجيا، مما أدى إلى حصاد سنوي20% وما فوقهاوقد تحققت الزيادة. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى استخدام بيانات الأقمار الصناعية لتحسين استخدام المياه والأسمدة الزراعية والحد من الهدر(*8)。
وتؤدي تكنولوجيا الاتصالات الساتلية أيضا دورا هاما في إدارة الكوارث. ففي السنوات الأخيرة، حدثت كوارث طبيعية مثل الفيضانات والأعاصير بشكل متكرر في اليابان والولايات المتحدة الأمريكية، وأتاح استخدام بيانات سواتل رصد الأرض التنبؤ بمساحة الضرر قبل وقوع الكارثة واتخاذ تدابير مضادة فورية. واستناداً إلى تحليل البيانات المستمدة من سواتل رصد الأرض، تم التنبؤ مسبقاً بمدى الأضرار الناجمة عن حرائق الغابات على الساحل الغربي للولايات المتحدة الأمريكية وتم تخفيف الأضرار بنجاح.(*9)。
التحديات التي يفرضها التسويق التجاري ومشكلة الحطام الفضائي.
الحطام الفضائي المتزايد بسرعة ومخاطره.
في حين أن النشاط التجاري في المدار الأرضي المنخفض آخذ في الازدياد، فإن الحطام الفضائي يمثل تحدياً كبيراً: فاعتباراً من عام 2024، هناك ما يقرب من 30 ألف قطعة كبيرة من الحطام في المدار الأرضي المنخفض، ومن المتوقع أن يستمر هذا العدد في النمو. وهذه الأجزاء معرضة لخطر الاصطدام بالأقمار الصناعية والمحطات الفضائية، مما يهدد سلامة النشاط الفضائي بأكمله.
أحدث التطورات في تكنولوجيا إزالة الحطام.
مع تزايد النشاط التجاري في المدار الأرضي المنخفض، يشكل الحطام الفضائي (الخردة الفضائية) خطراً كبيراً. تقريبا.أكثر من 30,000 قطعة من الحطام.تنجرف في المدار الأرضي المنخفض، وهي بقايا الأقمار الصناعية والصواريخ المستهلكة، وحتى تلك التي يبلغ قطرها 10 سم أو أكثر فهي وحدها معرضة لخطر التسبب في أضرار جسيمة في حالة حدوث تصادم. ولحل هذه المشكلة، تعمل الشركات ومعاهد البحوث في جميع أنحاء العالم على تطوير تقنيات إزالة الحطام.
ابتكارات المقياس الفلكي: "منظفات" الكون
شركات الفضاء اليابانية الناشئة,أستروسكيل المحدودةتعتبر رائدة في مجال إزالة الحطام الفضائي. وقد كانت مهمة الشركة الناجحة لعام 2022، ELSA-d، تجربة رائدة في مجال إزالة الحطام. في هذه المهمة، تم التقاط حطام محاكاة يشبه القمر الصناعي بواسطة آلية التقاط مغناطيسية وإزالته بنجاح وأمان من المدار. وكان ذلك بمثابة خطوة مهمة نحو التطبيق العملي لإزالة الحطام(*10)。
تستهدف تقنية أستروسكيل الأقمار الصناعية الفاشلة ومكونات الصواريخ المعطلة في الفضاء وتستخدم المغناطيسية لالتقاطها.إزالة الحطام على الأقمار الصناعية التجارية الفعلية بحلول عام 2024وتخطط الشركة أيضًا لبدء العمل على إذا تم استخدام هذه التكنولوجيا عملياً، فمن المتوقع أن تقلل بشكل كبير من مخاطر الاصطدام في الفضاء وتحسن بشكل كبير من سلامة استكشاف الفضاء.
المبادرات الأوروبية: clearspace-1
وكالة الفضاء الأوروبية (ESA),مهمة "مسح الفضاء 1" في عام 2025.وهو مشروع رئيسي للتطبيق العملي لتكنولوجيا إزالة الحطام. وتتضمن المهمة مركبة فضائية مزودة بذراع روبوتية ستلتقط الحطام وتحرقه عند دخوله الغلاف الجوي للأرض. وستستهدف ClearSpace-1 المرحلة العليا من صاروخ فيغا، الذي أُطلق في عام 2013، في أول محاولة تجارية لإزالة الحطام(*11)。
وتتمثل الطفرة في هذه التقنية في تقنية الالتقاط الدقيق باستخدام ذراع روبوتية. ويضمن ذلك إمكانية استرداد حتى القطع الكبيرة من الحطام، مما سيمكن من إدارة الحطام حتى لو أصبحت عمليات إطلاق الأقمار الصناعية أكثر نشاطاً في المستقبل.
إمكانات تقنية الليزر
وعلاوة على ذلك، بالإضافة إلى التقاط الحطام ماديًا,تقنية الليزرالبحوث جارية على إزالة الحطام باستخدام في هذه التكنولوجيا، يُستخدم ليزر عالي الطاقة يوضع على الأرض أو في الفضاء ليصطدم بالحطام بشكل خفيف ويغير مساره، مما يؤدي إلى إعادة دخوله إلى الغلاف الجوي واحتراقه. ولا يتطلب ذلك تلامساً مباشراً مع الحطام وبالتالي فهو مناسب لإزالة كميات كبيرة من الحطام الصغير.
وقد عرضت الشركة الأسترالية Electro Optic Systems (EOS) هذه التكنولوجيا في عام 2020، ونجحت في إعادة الحطام بأمان إلى الغلاف الجوي للأرض. ومن المتوقع أن تتيح التطورات الإضافية في تكنولوجيا الليزر إمكانية رصد الحطام الفضائي وإزالته بكفاءة أكبر في المستقبل.
الأعمال التجارية الفضائية ومستقبل الكوكب: التعاون الدولي والابتكار أمران أساسيان
التطوير التنظيمي والاستخدام المستدام للفضاء من خلال التعاون الدولي.
الفضاء هو مورد مشترك يتجاوز الحدود الوطنية، والتنظيم والتعاون الدوليين ضروريان للاستخدام المستدام للمدار الأرضي المنخفض: في عام 2021، تمت مراجعة قانون الفضاء الدولي واقترحت قواعد جديدة لإزالة الحطام والاستخدام الآمن للفضاء. وإذا تم اعتماد المبادئ التوجيهية الدولية للفضاء التي تقودها الأمم المتحدة، سيشهد المستقبل قواعد أكثر اتساقاً للأنشطة الفضائية التجارية من قبل جميع البلدان، مما يؤدي إلى استكشاف الفضاء بشكل أكثر أماناً وكفاءة.
ملخص: الإمكانات المستقبلية للأعمال الفضائية ودورنا فيها
يُحدث الاستغلال التجاري للمدار الأرضي المنخفض تغييرات جديدة في حياتنا، فضلاً عن تسريع النمو الاقتصادي والابتكار التكنولوجي. فالتحديات التي تطرحها شركات مثل سبيس إكس وأكسيوم سبيس تجعل السفر إلى الفضاء والمحطات الفضائية التجارية أقرب إلى الواقع، ولكنها تسلط الضوء أيضاً على تحديات الحطام الفضائي والتعاون الدولي.
لقد حان الوقت لكي ينظر كل واحد منا في كيفية العمل معاً من أجل الاستخدام المستدام للفضاء. فمستقبل الأعمال الفضائية يرتبط ارتباطاً مباشراً بمستقبلنا على الأرض.
