الفضاء
الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام قد تفتح أسواقًا جديدة بخفض تكاليف الإطلاق
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
ثورة الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام
يتطلب إرسال حمولة إلى مدار الأرض تقنية متقدمة وتكلفة مرتفعة، وتزداد الصعوبة عند التوجه إلى القمر أو المريخ.
من الأسباب الرئيسية أن معظم مركبات الإطلاق كانت تستهلك بعد رحلة واحدة. ولو أُتلفت الطائرات بعد كل رحلة، لارتفعت تكلفة السفر بدرجة كبيرة. وبالمثل، حدت تكلفة الإطلاق من عدد الجهات القادرة على الوصول إلى الفضاء، رغم وجود استثناءات مبكرة لإعادة الاستخدام.
كان المكوك الفضائي نظامًا تشغيليًا قابلًا لإعادة الاستخدام جزئيًا، لكنه احتاج إلى أعمال فحص وتجديد مكلفة. وتناقش هذه المادة لماذا لم تتحقق توقعات خفض تكلفته كما كان مأمولًا.
حققت SpaceX (SPCX ) تقدمًا مهمًا في استعادة المرحلة الأولى من فالكون 9 وإعادة إطلاقها. ومع تراكم الخبرة، تقلصت المدة بين رحلات المعزز. وتشير المقارنة التاريخية المعروضة أدناه إلى زمن أقصر بنحو عشرة أضعاف من متوسط تجهيز المكوك، مع اختلاف كبير بين طبيعة النظامين.
إعادة استخدام فالكون 9 جزئية، وتشمل المرحلة الأولى، لا الصاروخ كله. كما أن معززاته ليست أول معززات أُعيد استخدامها؛ فقد استُعيدت معززات الوقود الصلب للمكوك وجُددت. ويتميز فالكون 9 بالهبوط المتحكم فيه للمرحلة الأولى ذات الوقود السائل وإعادة تشغيلها.
المصدر: Ark Invest
إعادة الاستخدام وخفض التكاليف
تسمح إعادة استخدام مكونات المرحلة المستعادة بتوزيع تكلفة تصنيع الخزانات والمحركات وأنظمة التحكم والفوهات على عدة رحلات. ويظل الوقود والفحص والتجديد والأجزاء المستهلكة ضمن تكلفة كل إطلاق.
تعرض تقديرات ARK Invest التاريخية انخفاضًا يتجاوز عامل عشرة في تكلفة الكيلوغرام لبعض المقارنات، وتتصور انخفاضًا إضافيًا مماثلًا مستقبلًا. وهذه المقارنات تعتمد على المركبة والمدار والحمولة والافتراضات؛ كما أن سعر البيع للعميل يختلف عن تكلفة تشغيل المركبة.
المصدر: Ark Invest
تؤثر سرعة إعادة تجهيز المعزز في كفاءة الأسطول. فكما تحتاج شركة الطيران إلى مزيد من الطائرات إذا استغرقت صيانتها أشهرًا، تحتاج شركة الإطلاق إلى عدد أكبر من المعززات عندما تطول الفترة بين الرحلات.
يعرض الرسم التاريخي لـARK مدة تتجاوز 200 يوم في بدايات إعادة استخدام فالكون 9، مقابل نحو 50 يومًا في 2023. وهذه مقارنة ضمن بيانات الرسم، وليست مدة ثابتة لكل معزز أو رحلة.
بحسب تقدير ARK، نقلت SpaceX نحو 80% من الكتلة الموضوعة في المدار خلال 2023، أي أكثر مما نقلته بقية الجهات مجتمعة. وتتعلق النسبة بكتلة الحمولة، لا بعدد الإطلاقات أو الإيرادات.
فرصة كوكبة المدار الأرضي المنخفض (LEO)
تختلف المدارات حسب الغرض من القمر الصناعي. وتبدو الأقمار في المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض (GEO) ساكنة فوق خط طول محدد، ما يفيد تطبيقات مثل مراقبة الطقس والبث.
يقع المدار الثابت بالنسبة إلى الأرض على ارتفاع يقارب 22,000 ميل، أو 35,786 كيلومترًا. والاحتكاك الجوي ضعيف جدًا هناك، لذلك تبقى الأجسام مدة طويلة، لكن لا يوجد موعد عام ثابت يضمن سقوطها بعد ألف سنة. وتُنقل الأقمار عادة إلى مدار تخلّص عند نهاية عمرها.
المصدر: Ark Invest
تزيد المسافة زمن انتقال الإشارة، ولذلك قد يبلغ زمن الاستجابة في خدمات GEO مئات المللي ثانية، ومنها نحو 700 مللي ثانية في بعض الحالات. وهذا يؤثر في المكالمات والتطبيقات التفاعلية، لكنه لا يجعل الهاتف أو الإنترنت مستحيلًا. كما أن تنسيق المواقع المدارية والترددات يفرض قيودًا إضافية.
يمكن لكوكبات المدار الأرضي المنخفض (LEO) تقديم زمن استجابة أقل، مثل نحو 40 مللي ثانية بحسب الشبكة والمسار. وتختلف ارتفاعاتها من مئات الكيلومترات إلى ما يزيد على ألف كيلومتر؛ فلا تعمل جميعها على ارتفاع 300 كيلومتر.
المصدر: Ark Invest
تطور SpaceX كوكبة ستارلينك لتقديم الاتصال بالمناطق التي تفتقر إلى خدمات أرضية مناسبة، إلى جانب الاستخدامات البحرية والجوية والمتنقلة.
توسعت ستارلينك سريعًا، ووصل عدد العملاء المعلن إلى نحو 2.3 مليون في ديسمبر 2023. ولا ينبغي الخلط بين بدء الإطلاقات الفضائية، والتجارب العامة في 2020، وفتح الطلبات على نطاق أوسع في فبراير 2021.
المصدر: Ark Invest
يساعد التصنيع بكميات كبيرة على خفض تكلفة أجهزة الاستقبال. وفي لقطة السوق التاريخية المعروضة، كان سعر الجهاز للمستهلك نحو 599 دولارًا، مع تصور لانخفاضه إلى 450 دولارًا بحلول 2028. وسعر البيع وتكلفة التصنيع ليسا المقياس نفسه، كما تختلف الأسعار باختلاف السوق والعروض.
تستهدف هذه الخدمات سكان المناطق ضعيفة الاتصال، والعربات الترفيهية والقوارب والسفن والطائرات. ويورد التحليل تقديرًا بنحو 600 مليون شخص يفتقرون إلى الإنترنت السريع. لكن امتلاك هاتف ذكي لا يعني تلقائيًا إمكان اتصاله مباشرة بكل كوكبة؛ إذ تتطلب كثير من الخدمات محطة استقبال مخصصة.
بالإضافة إلى Starlink من SpaceX، تُطلق أو تُطوّر العديد من كوكبات الإنترنت في LEO، بما في ذلك:
- مشروع كويبر التابع لأمازون، بخطة تضم 3,236 قمرًا. وتعد Blue Origin أحد مزودي الإطلاق، وليست مالكة المشروع.
- كوكبة OneWeb، التي استهدفت نحو 650 قمرًا، وخرجت من إجراءات الإفلاس في نوفمبر 2020.
- مشروع Efir الروسي، الذي تناولت تقارير خططه القديمة نحو 600 قمر بحلول 2025. هذا هدف مخطط لا تأكيد لتحققه.
- مشروعا GW وG60 الصينيان، بأعداد مخططة في التقارير المذكورة تقارب 13,000 و12,000 قمر على التوالي.
ستارشيب وإعادة الاستخدام
ساعدت قدرة SpaceX على الإطلاق المتكرر في بناء ستارلينك. وتناولت الخطط التاريخية كوكبة أولية بنحو 12,000 قمر واحتمال توسع أكبر إلى 42,000. أما رقم 5,289 الوارد في التحليل فهو لقطة زمنية، وليس العدد الحالي أو عدد الأقمار العاملة بالضرورة.
تحتاج الكوكبة إلى استبدال الأقمار عند نهاية عمرها، الذي يُقدر بنحو خمس سنوات لبعض أجيال ستارلينك. وقد يساهم الانخفاض المداري المخطط والاحتكاك الجوي في التخلص منها. ويؤدي فالكون 9 هذه المهمة بالفعل، بينما تستهدف ستارشيب زيادة الحمولة وتقليل عدد الإطلاقات اللازم لبعض السيناريوهات.
يفترض تحليل ARK قدرة حمولة لستارشيب تعادل نحو خمسة أمثال فالكون 9، وحاجة إلى رحلة كل 3.5 أيام في سيناريو كوكبة كبيرة. وهذه افتراضات مستقبلية تعتمد على تكوين المركبة والحمولة وعدد الأقمار وعمرها، وليست وتيرة تشغيل مثبتة في 2024.
المصدر: Ark Invest
هيكل سوق الإطلاق المداري
قد تمنح المركبات الكبيرة وفورات حجم، فتتركز بعض قطاعات الإطلاق لدى عدد محدود من الشركات. لكن المركبات الصغيرة قد تخدم مدارات ومواعيد مخصصة. ويعرض تحليل ARK عددًا تاريخيًا يبلغ 101 مشروع أو مزود عامل أو قيد التطوير، مع إخفاق أو إلغاء أو خمول كثير من المشروعات منذ 1996. ولا يضمن ذلك شكل السوق النهائي.
المصدر: Ark Invest
الاستثمار في الشركات الصغيرة يحمل مخاطر تقنية وتمويلية كبيرة. وفي المقابل، قد تكون الشركات الأكبر خاصة غير مدرجة، مثل SpaceX في تاريخ المقال، أو مجموعات متنوعة الأعمال مثل بوينغ، ما يحد من فرص الاستثمار المباشر في نشاط الإطلاق وحده.
سوق غير محدود؟
قد يفتح انخفاض تكلفة الوصول إلى المدار فرصًا اقتصادية جديدة. لكن اتساع الفضاء لا يعني سوقًا غير محدودة أو نموًا مضمونًا؛ إذ تظل الجدوى والطلب والتمويل والتنظيم عوامل حاسمة.
لكن الفضاء واسع. الوصول الأرخص إلى الفضاء يفتح إمكانية للعديد من المشاريع الجديدة.
من الاحتمالات بناء قواعد على القمر في إطار برامج دولية متنافسة، منها الخطط الأمريكية وشراكة الصين وروسيا. والمواعيد المقترحة أهداف قابلة للتغيير، وليست منشآت مضمونة خلال عقد محدد.
ومن الاحتمالات تعدين الكويكبات. لكن تقديرات قيمة معادن سايكي (Psyche) بأرقام فلكية افتراضية، وليست تقييمًا لاحتياطيات قابلة للاستخراج أو أرباح ممكنة. ولا يزال تركيب الكويكب التفصيلي وتكلفة التعدين والنقل غير محسومين، كما أن زيادة العرض قد تغير أسعار المعادن.
تتناول أبحاث أخرى استخراج الهيليوم-3 من سطح القمر كاحتمال بعيد المدى. لكن الاستخراج واستخدامه في طاقة الاندماج لم يتحولا إلى نشاط تجاري مثبت.
يطرح السفر الصاروخي بين نقطتين على الأرض احتمال رحلات فائقة السرعة. ويعرض ARK سيناريو لتذكرة بنحو 44,000 دولار وسوق محتملة بقيمة 350 مليار دولار، مع رحلة تقارب ثلاث ساعات بدلًا من رحلة طويلة تستغرق 14 ساعة. وهذه تصورات اقتصادية تتطلب إثبات السلامة والاعتمادية والجدوى التنظيمية والتشغيلية.
المصدر: ARK Invest
قد تتوسع السياحة الفضائية أو تظهر أفكار مثل نقل بعض الصناعات إلى الفضاء إذا انخفضت تكاليف الوصول. لكن إطلاق الأنشطة ونقلها له آثار بيئية وتكاليف، ولا يثبت أن نقل الصناعات الملوثة سيقلل التلوث الإجمالي.
قد توفر التطبيقات العسكرية طلبًا إضافيًا. وتتناول تقارير اهتمام البنتاغون بالنقل الصاروخي السريع. كما أعلنت SpaceX خدمة ستارشيلد (Starshield) للاستخدامات الحكومية، وهو مشروع متميز عن خدمة ستارلينك التجارية.
ويربط إيلون ماسك تطوير ستارشيب بطموح إنشاء وجود بشري على المريخ. وللاطلاع على تصور اقتصادي لهذا الاحتمال، اقرأ “اقتصاد المريخ المستقبلي”.
تتصور توقعات ARK إيرادات محتملة بحلول 2030 تبلغ 130 مليار دولار للسفر فائق السرعة و35 مليار دولار للاتصال عبر الأقمار الصناعية. وهذه توقعات مشروطة، لا إيرادات محققة. وتشير إلى فرص محتملة في أواخر عشرينيات القرن الحادي والعشرين وثلاثينياته.
أسهم الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام
في تاريخ المقال عام 2024، كانت SpaceX شركة خاصة غير مدرجة. وكان الوصول إلى أسهمها عبر الأسواق الخاصة مقيدًا بشروط الأهلية وتوافر الصفقات، وليس متاحًا كشراء سهم عادي في البورصة.
وينطبق وصف الشركات الخاصة آنذاك على Blue Origin وLandSpace الصينية. وقد سبقت LandSpace غيرها في إيصال صاروخ يعمل بالميثان إلى المدار في 2023؛ وهذا لا يعني أنها سبقت كل تجارب محركات الميثان أو حققت إعادة الاستخدام قبل SpaceX.
لا يوجد ما يضمن بقاء هذه الشركات خاصة إلى الأبد. وقد عبر ماسك عن تحفظه على ضغوط الشركات المدرجة ومتابعة أدائها كل ربع سنة.
يرى ماسك أن التركيز على نتائج كل ربع سنة وسعر السهم قد يدفع الشركات العامة إلى قرارات قصيرة الأجل على حساب الكفاءة التشغيلية.
وربط ماسك طرح ستارلينك باستقرار أعمالها وتدفقاتها النقدية، بدل تحديد موعد مضمون للإدراج.
وفي حديثه إلى كاثي وود، رئيسة ARK Invest:
أوضح ماسك أن استقرار الإيرادات والتدفقات النقدية وقابليتها للتنبؤ سيجعلان طرح الشركة للاكتتاب أقل إشكالًا.
1. Rocket Lab
RKLB مخطط السعر
تعمل Rocket Lab (RKLB ) على تطوير الإطلاق وإعادة الاستخدام. وركزت أولًا على صاروخ إلكترون الصغير، مع تجارب استعادة مرحلته الأولى لإعادة استخدامها. وتختلف قدرته على حمل نحو 300–320 كيلوجرامًا بحسب المدار. أما 177 قمرًا في 44 إطلاقًا فهي أرقام اللقطة التاريخية الواردة في المقال، لا حصيلة حالية.
وتطور الشركة نيوترون، وهو صاروخ متوسط الرفع يستهدف إعادة استخدام مرحلته الأولى، لا المرحلتين كاملتين. وفي إعلان التصميم الأولي لعام 2021، استهدفت حمولة 8,000 كيلوجرام إلى المدار المنخفض و1,500 كيلوجرام إلى المريخ أو الزهرة. وقد تغير التصميم لاحقًا؛ فلا تمثل هذه الأرقام قدرة مثبتة لمركبة عاملة. ويعتمد محرك أرخميدس المخطط على الميثان والأكسجين السائل.
تجمع روكيت لاب أنشطة متعددة في تصميم الأقمار ومكوناتها وتصنيعها، بهدف تحسين التنسيق والتكاليف وسرعة التطوير. لكن التكامل الرأسي لا يلغي الاعتماد على جميع الموردين الخارجيين.
تشمل العقود عقد أقمار عسكرية بقيمة تصل إلى 515 مليون دولار مع وكالة تطوير الفضاء الأمريكية، وكذلك عقدًا تجاريًا بقيمة 143 مليون دولار عبر MDA لصالح غلوبالستار. والعقد التجاري الأخير ليس عقدًا مع ناسا.
كما تصنع الشركة خلايا وألواحًا شمسية للأقمار بعد الاستحواذ على SolAero Technologies في 2022. وتذكر أرقامها التاريخية تزويد أكثر من ألف قمر بهذه التقنية وإنتاج خلايا بقدرة إجمالية تبلغ 4 ميغاواط.
المصدر: Rocket Lab
توسع الشركة قدراتها عبر البحث والتطوير واستحواذات استراتيجية. وتساعد هذه الخطوات في الجمع بين خدمات الإطلاق وأنظمة الفضاء، لكنها لا تضمن التخلص من الموردين أو نجاح كل برنامج.
ناقشت روكيت لاب إمكانية تطوير خدمات فضائية تحقق إيرادات متكررة. وتشمل أعمالها دعم التصنيع في المدار مع Varda Space Industries، ومهمة منفصلة لـفحص الحطام المداري.
اعتمدت روكيت لاب على مزيج من التطوير الداخلي والاستحواذات لتوسيع قدراتها. ويستهدف برنامج نيوترون نقل بعض فوائد هذا التكامل إلى مركبات إطلاق أكبر قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا.
يوفر نشاط أنظمة الفضاء وخبرة إلكترون قاعدة لتطوير الشركة، لكن الإيرادات لا تعني تدفقًا نقديًا حرًا موجبًا، ولا تضمن اللحاق بـSpaceX. ويظل تطوير نيوترون مكلفًا وينطوي على مخاطر تقنية وتمويلية.
2. Virgin Galactic
SPCE مخطط السعر
تركز فيرجن غالاكتيك، التي أسسها ريتشارد برانسون، على السياحة الفضائية دون المدارية. وهي تختلف عن شركات إيصال الأقمار إلى المدار.
تناولت تقارير الأسعار التاريخية حجوزات تتراوح بين 250,000 و450,000 دولار وقائمة انتظار طويلة. وقد وصف بعض الركاب تجربتهم بإيجابية كبيرة:
أشار أحد العملاء إلى أن التجربة فاقت تصوراته، رغم توقعه مسبقًا أنها ستكون استثنائية.
ووصف عميل آخر الرحلة بأنها من أفضل أيام حياته وأنها تجاوزت أحلامه.
تستهدف Virgin Galactic (SPCE ) تحسين اقتصاديات الرحلات بمركبات دلتا المخططة، مع ستة ركاب بدل أربعة وقدرة تشغيلية مستهدفة تصل إلى ثماني رحلات شهريًا بدل رحلة واحدة. وهذه أهداف تصميم وتشغيل وليست أداءً محققًا في 2024.
يفترض النموذج المعروض زيادة إيراد المركبة 12 مرة عند تحقق عدد المقاعد والرحلات والأسعار المفترضة. كما يطرح استردادًا لتكلفة المركبة خلال أقل من ستة أشهر، وهو مقياس محدود لا يساوي استرداد كامل تكاليف تطوير الشركة. وتناولت الخطط آنذاك اختبارات في 2025 وخدمة تجارية في 2026، مع احتمال التأخير.
المصدر: Virgin Galactic
أثارت تقارير عدم اعتزام برانسون ضخ استثمارات إضافية قلقًا لدى المستثمرين. وتضمنت خطة إعادة الهيكلة تسريح نحو 185 موظفًا وتعليق رحلات يونيتي في منتصف 2024 لتركيز الموارد على دلتا وتقليل استهلاك النقد.
كانت تقديرات السيولة والخطط التاريخية تستهدف تمويل تطوير دلتا وصولًا إلى 2025 أو 2026 وتحسين التدفق النقدي بعد دخولها الخدمة. لكن ذلك اعتمد على التكاليف والجدول التشغيلي والطلب، ولا يضمن كفاية السيولة أو تحقيق تدفق نقدي موجب في 2026.
المصدر: Virgin Galactic
فيرجن غالاكتيك شركة مختلفة عن فيرجن أوربت، التي قدمت طلب الإفلاس في أبريل 2023. وكانت أوربت تقدم خدمات إطلاق الأقمار الصغيرة. وقد اشترت روكيت لاب منشأتها في لونغ بيتش وبعض أصول التصنيع والمعدات.
تراجع سهم فيرجن غالاكتيك في 2023 وسط مخاوف التمويل والتطوير. وقد أثر خبر إفلاس الشركة المنفصلة فيرجن أوربت وموقف برانسون في تصورات بعض المستثمرين، لكن لا يمكن إرجاع حركة السهم كلها إلى سبب واحد.
تشير الحجوزات وتعليقات الركاب إلى وجود طلب، لكن استمرار الشركة يعتمد أيضًا على نجاح تطوير دلتا وتصنيعها وتشغيلها بأمان، وتكاليف ذلك وتوقيته. ولا تثبت هذه المؤشرات إمكان الاستغناء عن تمويل إضافي أو بدء الخدمة قبل نهاية 2025.
قد يتيح نجاح البرنامج وتحسن التدفقات النقدية فرصة استثمارية، لكن انخفاض سعر السهم وحده لا يثبت أنه رخيص مقارنة بقيمته، وقد تستمر مخاطر الخسارة أو تخفيف ملكية المساهمين.
