Rumfart

Kan Longshot Space Cannon kickstarte en orbital økonomi?

mm
Udgivet den
Opdateret den
Føj Securities.io til dine foretrukne kilder på Google
Oplysning: Securities.io kan modtage betaling, når du bruger links til produkter, vi anmelder. Det påvirker ikke vores redaktionelle vurderinger. Vi er ikke registreret investeringsrådgiver; dette er ikke investeringsrådgivning. Læs vores affiliateoplysning.

Reducerer opsendelsesomkostninger uden raketter?

Siden opsendelsen af den første kunstige satellit, Sputnik, i 1957, er vi blevet vant til synet af raketter for at nå det ydre rum. Men raketter er i sig selv dyre, da de skal forbrænde meget brændstof for at bære deres egen vægt (og brændstoffets vægt), samt have reaktorer, der kan modstå de ekstreme forhold, der skabes af brændstofforbrændingen.

For nylig er opsendelsesomkostningerne for at nå kredsløbet faldet dramatisk, takket være SpaceX’s (SPCX ) genanvendelige raketter. Og disse omkostninger kan fortsætte med at falde til $100‑200/kg, hvis en stor flåde af rumskibe bygges og lykkes.

Kilde: Ark Invest

Alligevel er dette mange størrelsesordener dyrere end enhver anden transportform. Så ethvert storskala projekt i rummet ser ud til at forblive meget dyrt.

Indtil nu kan de eneste forestillede alternativer grupperes i en af to kategorier:

  • Dyre megaprojekter, der er afhængige af uprøvede teknologier som massedriver eller rum‑elevatorer. Dette er noget, vi udforskede i dybden i “Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens“.
  • In‑situ produktion, hvor ressourcer udvundet på Månen eller asteroider bruges til at bygge rumudstyr med rumressourcer, hvilket fjerner behovet for at løfte dem fra Jorden.

Begge er desværre stadig meget usandsynlige for nu, med sandsynligvis årtier før de bliver en realitet.

Men måske er der en tredje vej, med et alternativ til at sende enorme mængder materiale fra Jorden til kredsløb og derefter fremstille dem i kredsløb. Dette er planen, der er afsløret af Longshot Space, som udvikler bogstavelige rumkanoner.

Rumkanoner

Mærkeligt nok er massive kanoner måske den første metode, der blev forestillet for at nå det ydre rum, med den proto‑science‑fiction roman af Jules Verne “From the Earth to the Moon“. I den 1865‑roman (og dens efterfølger “Around The Moon”) bruger hovedpersonerne en enorm kanon til at rejse til Månen, da idéerne om raketter på det tidspunkt stort set ikke eksisterede.

Konceptet blev udforsket meget senere med High Altitude Research Project  (HARP) og Super High Altitude Research Project  (SHARP).

HARP

HARP-projektet, finansieret af USA’s Army Research and Development Center, brugte en overdimensioneret 120 fod lang (36 meter), 200 ton tung søkannon for at forsøge at placere satellitter i kredsløb.

Det lykkedes at sende testprojektiler op til 80 km højt, og derefter 180 km med Yuma Gun (ISS kredser om Jorden i 408 km højde).

Kilde: Astronix

Desværre ville kortvarig finansiering og politisk kamp afspore programmet.

I en mærkelig drejning som i en spionfilm, gik hjernen bag HARP, den canadiske artilleriekspert Gerald Bull, senere på projekt Babylon for Saddam Hussein, en lignende idé, indtil Bulls drab i 1990.

SHARP

Dette US Army-design, i drift i 1992, stolede ikke direkte på eksplosiv fremdrift, men på metan og derefter brintgas komprimeret af en række detonationer. Det brugte i alt 425 fod kanonlængde (129 meter).

Kilde: Astronix

Det var forventet at være det første skridt før en “Jules Verne Launcher”. Men prisskiltet på $1 B for denne launcher førte til, at den ikke blev produceret.

Tilsvarende ville Quicklaunch, en universitets spin‑off af SHARP-projektet, forsøge at bygge den med private midler, men lukkede i sidste ende i 2005.

Longshots rumkanon

Longshot baserer også sit design på gaskompression, hvilket gør det til den seneste i en lang række forsøg på at udvikle rumkanoner.

I sidste ende er Longshots design en iteration af den allerførste hypersoniske prototype, WW2‑æraens V3, med flere gasinjektorer installeret successivt. Det ville dog vise sig svært at sigte på forskellige mål med den, og den blev ødelagt i et allieret bombetogt.

De mange injektorer betød, at de kunne laves af billige materialer, som ikke var designet til at tåle høje temperaturer eller tryk (i modsætning til raketreaktor‑nuzzle).

Med Longshot‑teamets ord: “Raketter er gode våben men dyre, rumkanoner er dårlige våben men billige”.

Ligesom HARP og SHARP planlægger de at bruge brintgas, da gassens letvægt tillader den maksimale mulige hastighed.

Men denne gang er målet endnu mere ambitiøst, med en endnu længere kanon, der tillader højere hastighed og acceleration.

Ved at forlænge løbets længde til over 500 meter og tilføje flere boosterere, vil Longshot kunne accelerere nyttelaster på op til 100 kg til Mach 5+ ved accelerationsbelastninger, som din mobiltelefon kan overleve, og til priser, der er betydeligt lavere end nuværende raketbaserede acceleratorsystemer.

Problemer med rumkanoner

Selvom rumkanoner er blevet prøvet flere gange, har de indtil nu været kommercielt uden succes.

Så er Longshots planer realistiske? Nå ja, måske, så længe de kan håndtere det, der dræbte tidligere rumkanonprojekter.

Accelerations

Det første at forstå er, at rumkanoner sandsynligvis aldrig vil blive brugt til at transportere mennesker eller noget fjernt skrøbeligt, i modsætning til Jules Vernes oprindelige idé.

Dette skyldes, at designet påfører accelerationskræfter på op til 100 G på nyttelasten, mindst 3 gange mere end hvad den menneskelige krop kan overleve.

Selv satellitter ville skulle forstærkes for at kunne overleve en så brutal acceleration under opsendelsen.

Trajectory

Et andet problem er, at på grund af selve opsendelsesmetoden er en rumkanon ikke i stand til at placere objekter i en stabil bane. De vil enten falde tilbage til Jorden eller undslippe planetens gravitationsfelt.

Så alle nyttelaster vil skulle udføre en form for kurskorrektion for at nå en stabil bane.

Nyttelast

En anden begrænsning ved det tidligere projekt er, at de i sidste ende kun ser på at opsende få kilo materiale i rummet. Selvom dette var acceptabelt for satellitter på den tid, og sammenlignet med raketnyttelast på den tid, har den kommende 100‑200 tons Starship‑nyttelast ændret dette.

Så i virkeligheden vil mindst titusinder eller hundreder af kilo nyttelast for rumkanoner være nødvendige, samt en meget regelmæssig affyringsplan for at matche, hvad SpaceX’s nyeste raketter kan opnå.

Systemkompleksitet

Siden 1980’erne og 1990’erne er der gjort store fremskridt inden for mange grundlæggende teknologier som strøm‑elektronik, databehandling, materialvidenskab, energiproduktion osv.

Det betyder, at detaljerne i rumkanon‑ingeniørarbejdet i dag sandsynligvis kan udføres billigere og/eller bedre end for 40 år siden. For eksempel præcis computermodellering, solenergi til at producere brint, gasinjektioner på præcis det rette tidspunkt, elektronisk styresystem, der kan modstå 100 G osv.

Markedsparathed

Indtil for nylig var markedet for orbital opsendelse primært regeringsbaseret, nogle telekommunikationssatellitter og nogle videnskabelige missioner. Dette ændrer sig hurtigt med rumturisme, planlagte baser på Månen og måske endda kolonisering af Mars.

Dette ændrer fuldstændigt økonomien for en rumkanonvirksomhed og kan åbne vejen for meget mere finansiering, indtil teknologien er moden, noget der har dræbt alle de tidligere programmer.

En rumbaseret økonomi ville også åbne et stort samlet adresserbart marked, noget der i 1990’erne i nogen grad manglede.

Longshots fremskridt i rummet

Longshots tidslinje

På alle måder matcher Longshot Space den opsatte, bygget‑i‑en‑garage startup‑arketype.

Startet med finansiering fra venner og familie i 2020 var den næsten konkurs i Q3 2021 og havde bygget en prototype, der nåede Mach 1,8.

Det var da den amerikanske luftvåben tildelte den en direkte‑til‑fase 2 SBIR på $750.000. Dette ville validere virksomhedens teknologi og hjælpe med yderligere kapitalrejsning. Penge fra Space Fund og Sam Altman (fra OpenAI‑ryet) øgede pre‑seed‑runden til $1,5 million.

Med en ny prototype i Oakland, Californien, nåede de en hastighed på Mach 4,8.

Yderligere finansiering fra luftvåbenet og kapitalrejsning, inklusive $5 M i nye midler for i alt $8 M.

Dette vil blive brugt til at bygge en massiv 500‑meter lang kanon i Nevada‑ørkenen for at skubbe 100‑kilograms nyttelaster til Mach 5. Flytningen til Nevada vil øge sikkerheden ved testene, samt bruge den ustabile men mere kraftfulde brintgas.

Målet er at fortsætte iterationerne herfra, med “næste er Mach 6, så Mach 15, så Mach 25”.

Konkurrenceposition

På en måde er SpaceX’s succes både en bølge og en forbandelse for Longshot og alle de andre rumopsendelses‑startups.

På den ene side beviser det for investorer, at dette kan være en rentabel forretning, noget der blev anset for umuligt selv i 2012.

På den anden side betyder det meget hård konkurrence, mens SpaceX kun skulle overgå virksomheder som Boeing, der var vant til en komfortabel “cost‑plus kontrakt”. Baren, der skal nås, er nu meget højere og bliver konstant sværere.

Så faktisk betyder konkurrencen med SpaceX, at en raket med en opsendelsesomkostning på $1.000/kg, eller endda et hidtil uset $500/kg, måske ikke er nok.

Dette betyder også, at differentiering er essentiel. Mens SpaceX kan opsende mennesker med en kompleks skrøbelig nyttelast, kan virksomheder som Longshot Space eller Spinlaunch sigte mod noget andet: klodset, enklere nyttelast.

Og dette er faktisk et must, hvis vi vil udvide i rummet, som vi præsenterede i “The Future Space-Based Economy”. De samme titusinder af råmaterialer vil være nødvendige for at bygge de store orbitale solcelleanlæg, der skal forsyne hele Jorden med energi, som vi diskuterede i “Space-Based Energy Solutions For Endless Clean Energy”.

Anvendelser

Genopfyldning af raketter

Antaget at Longshot kan sende nyttelaster til kredsløb til en billig pris (<$100/kg), virker en anvendelse meget ligetil: genopfyldning af Starship. Så igen kan SpaceX's fremskridt booste noget af deres konkurrence.

For nu er planen om at lande en Starship på Månen eller Mars afhængig af at sende flere Starships for at genopfylde den, der er i kredsløb. Afhængigt af Starship’s faktiske nyttelast betyder dette, at mellem 15‑30 opsendelser i alt faktisk vil være nødvendige for at bringe en Starship til Månen.

Dette skyldes, at hver Starship ankommer til kredsløb næsten tom, med lidt transportkapacitet tilbage til ekstra brændstof. Med hver Starship‑opsendelsesomkostning forventet til $5 M (og mere faktureret til NASA) i et bedst‑case‑scenario, betyder det, at den samlede månelandingsomkostning sandsynligvis vil være $100‑150 M eller mere kun i genopfyldning.

I stedet kunne et system som Longshot sende artilleriskallen‑lignende beholdere i kredsløb. Disse kunne derefter blive opsamlet af et dedikeret kredsløbskøretøj og transporteret tilbage til den Starship, der har brug for genopfyldning.

Så det kan være, at månemissionernes genopfyldning vil være den allerførste praktiske anvendelse af rumkanoner, og de allerførste kommercielle kontrakter for Longshot Space.

Råmaterialer

I sidste ende kunne Longshot rumkanoner bruges til at sende enhver form for materiale i kredsløb, som er robust nok til at overleve 100 G‑accelerationen.

I teorien kan dette inkludere elektronik, også forbruger‑grad, men det skal testes i praksis.

Hvad der helt sikkert er inkluderet, er alle slags råmaterialer. Antaget en lav opsendelsesomkostning på omkring $10‑100/kg, kunne dette gøre det praktisk at sende store mængder af stålplader, aluminium, polysilicium, grundlæggende elektroniske komponenter og endda vand eller mad i kredsløb osv.

For eksempel blev det studeret, at rumbaseret solenergi kunne give økonomisk mening så snart opsendelsesomkostningen falder under $500/kg.

Disse bør derefter forarbejdes af rumbaserede automatiserede fabrikker til nyttige materialer, som for eksempel strålingsbeskyttelse (stål og vand), solpaneler (polysilicium), orbitale spejle (aluminium) osv.

Dette ville radikalt reducere omkostningerne ved orbitale rumstationer og rumhabitat generelt.

Mars‑cycler

Billigt bulkmateriale i rummet kunne også være essentielt for at bygge en Aldrin‑transport / cycler, eller en Mars‑cycler kunne være permanent i kredsløb, så den regelmæssigt befinder sig i nærheden af både Jorden og Mars.

På denne måde kunne du bygge en permanent rumstation, som folk kan transitere til og fra Mars. Den ville have tung strålingsbeskyttelse og fødevareproduktion, samt mere komfortable og rummelige lokaler og sportsfaciliteter for at holde folk i form trods fraværet af tyngdekraft.

Det ville undgå at skulle accelerere og bremse hele beskyttelsen, livsstøttesystemet og fødevareforsyningen for hver rejse til Mars.

Mikrosatellitter

Der findes i dag en hel klasse af mini‑ og mikrosatellitter på 10‑180 kg. Dette inkluderer de CubeSats, der for nylig er blevet brugt til at opsende en billig sværm af satellitter.

Kilde: NASA

I sidste ende kunne internetsatellitter som Starlink‑satellitterne (260 kg) måske endda indgå i modeller, der kunne lanceres bedre med rumkanoner end med raketter.

Rumvåben

Militarisering af rummet er et meget omdiskuteret emne, som ville overtræde flere internationale traktater.

Det kunne endda true menneskeheden med Kessler‑syndromet, eller situationen hvor så meget orbitalt affald er i kredsløb, at vi ville blive låst fast på Jorden.

Ikke desto mindre har perspektivet med at opsende en ultra‑billig nyttelast på titusinder eller måske hundreder af kilo potentielle militære anvendelser. Dette kan inkludere anti‑satellit‑våben, hypersoniske missiler, overvågningsværktøjer osv.

Med de geopolitiske spændinger med Rusland, Iran og Kina, der eskalerer, er dette ikke en triviel sag.

Dette er sandsynligvis en grund til, at Longshot Space modtog finansiering fra den amerikanske luftvåben i første omgang, især da USA officielt oprettede en militær Space Force under Trump‑præsidentperioden.

Så selvom rumkanoner er dårlige våben i form af artilleristykker, kan de stadig være en afgørende militær teknologi, som stormagter vil ønske at kontrollere.

Investering i ruminfrastruktur

Rummet er en meget etableret industri, der oplever en genfødsel og eksplosiv vækst på grund af genanvendelige raketter. Vi diskuterede, hvordan dette ville skabe hele muligheder i vores artikel “Reusable Rockets To Create Multiple New Markets By Lowering Costs Drastically“.

Det nuværende rummarked er $443 mia., rumturisme & hypersonisk flight kunne tilføje yderligere $350 mia. i indtægter, hvormed en prognose for satellit‑baseret internet på $17 mia. kan tilføjes, samt militære anvendelser og subsidierede månebaser, videnskabelige projekter osv. Og dette er selv når man ignorerer mere spekulative (men potentielt meget lukrative) idéer som asteroide‑minedrift.

Du kan investere i rumrelaterede virksomheder gennem mange mæglere, og du kan på dette websted finde vores anbefalinger til de bedste mæglere i USA, Canada, Australien, Storbritannien samt mange andre lande.

Hvis du ikke er interesseret i at vælge specifikke rumrelaterede virksomheder, kan du også kigge på ETF’er som ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX) eller VanEck Space Innovators UCITS ETF (JEDI) for at drage fordel af væksten i rumsektoren som helhed.

Rum‑infrastrukturvirksomheder

1. Rocket Lab

RKLB Prisdiagram

Rocket Lab (RKLB ) er en af de mest seriøse konkurrenter på markedet for genanvendelige raketter. Virksomheden har i første omgang fokuseret på små raketter med Electron‑opsendelsessystemet (320 kg nyttelast), som gradvist bliver gjort til en delvist genanvendelig raket. Hidtil har Electron udsendt 177 satellitter i 44 opsendelser.

Senere ser Rocket Lab på at skabe en mellemstor genanvendelig raket, Neutron, sammenlignelig med Falcon 9 (8.000 kg til LEO i fuldt genanvendeligt tilstand, 1.500 kg til Mars eller Venus). Neutron vil blive drevet af en metan‑brændende raketmotor (som Starship), hvilket ser ud til at blive trenden for næste generation af raketter.

Virksomheden er bemærkelsesværdig for sin fuldt vertikalt integrerede satellitproduktionsproces, der gør det muligt at optimere omkostninger og designhastighed. Dette har resulteret i flere kontrakter med NASA og den amerikanske regering, inklusive en militær satellitkontrakt på $515 M og en civil kontrakt på $143 M for Globalstar.

Rocket Lab er også en stor producent af solpaneler til satellitter efter sine 2022‑opkøb af SolAero Technologies, med over 1000 satellitter drevet af disse paneler, og i alt 4 MW solceller fremstillet.

Kilde: Rocket Lab

Indtil videre er deres opsendelsessystem afhængig af eksterne leverandører, men en række strategiske opkøb bør ændre dette, ved at reproducere den vertikale integration, der allerede er opnået i satellitdesign og -produktion, i opsendelsessystemet.

Virksomheden ser også på muligheden for en telekommunikations‑LEO‑konstellation for at generere tilbagevendende indtægter. Den bidrager også til forskning i fremstilling i rummet med Varda Space Industries og inspektion af orbitalt affald.

Mens SpaceX havde Elon Musks forretningsmæssige talent til at udvikle sin teknologi fra bunden, brugte Rocket Lab en blanding af F&U og opkøb for vertikalt at integrere den nødvendige teknologi. Dette har vist sig meget succesfuldt i satellitproduktion, og de ser nu på at reproducere denne strategi for genanvendelige raketter.

I betragtning af den eksisterende cash‑flow fra satellitproduktion og Electron‑succesen er Rocket Lab en god kandidat til at indhente SpaceX, i hvert fald indtil massedriver og anden infrastruktur er bygget i løbet af et par årtier.

2. Virgin Galactic

SPCE Prisdiagram

Virksomheden blev grundlagt af Richard Branson og fokuserer på rumturisme.

Billetterne ligger i intervallet $250.000‑450.000, med en lang venteliste. De første kunder ser ud til at være ekstatiske over deres oplevelse:

“Jeg vidste altid, at det ville blive den mest ekstraordinære oplevelse i mit liv. Jeg vidste det altid. Og folk fortalte mig, at det ville blive sådan. Men så, når det er… og det er på et andet niveau end den oplevelse, du troede, du ville have… så er det meget svært at forklare.”

“Dette har været den bedste dag i mit liv, den mest sensationelle dag i mit liv. Og du kan ikke få noget bedre end det. Det overgik mine vildeste drømme.”

Virgin Galactic (SPCE ) har arbejdet på at forbedre sin enhedøkonomi med et nyt opsendelsessystem, “Delta”, som kan transportere 6 passagerer i stedet for 4, og udføre 8 flyvninger pr. måned i stedet for kun én.

Sammen bør disse 2 forbedrede målinger øge indtægten pr. enhed med 12‑fold, med en tilbagebetalingsperiode på under 6 måneder for hver Delta‑shuttle. Delta‑flytesten forventes i midten af 2025.

Markederne var bekymrede, da det blev annonceret, at Branson ikke ville investere yderligere i Virgin Galactic. Især efter afskedigelsen af 185 medarbejdere og en pause i rumflyvninger i 2024, for at vente på ankomsten af Delta‑shuttlen og reducere pengespildets hastighed.

Alligevel forventes Virgin Galactic at have nok likviditet til at klare sig indtil 2025 eller 2026. Så hvis udviklingen af Delta‑flysystemet forløber glat (en risikabel antagelse i luftfartsindustrien), bør virksomheden kunne fokusere på at genstarte og øge cash‑flowet med et system, der er rentabelt på enhedsbasis. Og bringe virksomheden til positiv cash‑flow i 2026.

(Det bør bemærkes, at Virgin Galactic er anderledes end Virgin Orbit. Virgin Orbit indgav konkursbegæring i april 2023, og leverede opsendelsestjenester for små satellitter, med Rocket Lab overtog virksomhedens Long Beach‑facilitet, fremstillings‑ og værktøjsaktiver).

Den nylige konkurs for Virgin Orbit og distanceringen fra Virgin Galactic af grundlægger Richard Branson har beskadiget virksomhedens image hos investorer, hvilket har resulteret i et faldende aktiekurs i 2023 og 2024.

Forsigtighed vedrørende selve aktien anbefales kraftigt.

Samtidig viser de tidligere kunders tilfredshed, en klar plan for et rentabelt design (Delta‑shuttles) og en lang venteliste af potentielle kunder, at virksomheden stadig kan være levedygtig, selv uden yderligere kapitalrejsning.

Så længe den kan flyve Delta‑klassen shuttle hurtigt nok. Indtil videre er fabrikken til at bygge Delta færdig, og konstruktionen bør starte i Q1 2025.

Meget vil afhænge af succesen med at udvikle, producere og drive Delta‑shuttlen og opnå dette inden udgangen af 2025.

Hvis dette er tilfældet, vil den meget lavere værdiansættelse skabe en mulighed for investorer at købe virksomhedens aktier til en rabat.

mm

Jonathan er en tidligere biokemisk forsker, der arbejdede med genetisk analyse og kliniske forsøg. Han er nu aktieanalytiker og finansskribent med fokus på innovation, markedscyklusser og geopolitik i sin publikation 'The Eurasian Century'.