Romfart

Kan Longshot Space Cannon starte en orbital økonomi?

mm
Publisert
Oppdatert
Securities.io maintains rigorous editorial standards and may receive compensation from reviewed links. We are not a registered investment adviser and this is not investment advice. Please view our affiliate disclosure.

Redusere oppskytningskostnader uten raketter?

Siden oppskytningen av den første kunstige satellitten, Sputnik, i 1957, har vi blitt vant til synet av raketter for å nå verdensrommet. Men raketter er iboende dyre, da de må brenne mye drivstoff for å bære sin egen vekt (og drivstoffets vekt), i tillegg til at de har reaktorer som kan tåle de ekstreme forholdene som oppstår ved forbrenning av drivstoffet.

Nylig har oppskytningskostnadene for å nå banen falt dramatisk, takket være SpaceX sine gjenbrukbare raketter. Og disse kostnadene kan fortsette å falle til $100‑200/kg hvis en stor flåte av romskip bygges og lykkes.

Kilde: Ark Invest

Likevel er dette mange størrelsesordener dyrere enn noen annen transportmetode. Så ethvert storskalaprojekt i verdensrommet ser ut til å forbli svært dyrt.

Hittil kan de eneste alternative konseptene som er blitt forestilt, grupperes i én av to kategorier:

  • Dyre megaprosjekter avhengige av uprøvde teknologier som massedrevere eller romheiser. Dette er noe vi utforsket i dybden i “Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens”.
  • In‑situ produksjon, ved å bruke ressurser utvunnet på Månen eller asteroider til å bygge romutstyr med romressurser, og fjerne behovet for å løfte dem fra Jorden.

Begge er dessverre fortsatt svært usannsynlige for nå, med sannsynligvis tiår før de blir en realitet.

Men kanskje finnes det en tredje vei, med et alternativ for å sende massive mengder materialer fra Jorden til banen, og deretter produsere dem i bane. Dette er planen som ble avslørt av Longshot Space, som utvikler bokstavelige romkanoner.

Romkanoner

Morsomt nok er massive kanoner kanskje den første metoden som ble forestilt for å nå verdensrommet, med den proto‑science‑fiction‑romanen av Jules Verne “From the Earth to the Moon”. I den 1865‑roman (og dens oppfølger “Around The Moon”), bruker hovedpersonene en massiv kanon for å reise til Månen, da idéene om raketter på den tiden stort sett ikke eksisterte.

Konseptet ble utforsket mye senere med High Altitude Research Project  (HARP) og Super High Altitude Research Project  (SHARP).

HARP

HARP‑prosjektet, finansiert av USA Army Research and Development Center, brukte en overdimensjonert 120 fot lang (36 meter), 200 tonns maritim kanon for å forsøke å sette satellitter i bane.

Den klarte å sende testprosjektiler opp til 80 km høyde, og deretter 180 km med Yuma‑kanonen (ISS går i bane rundt Jorden i 408 km høyde).

Kilde: Astronix

Dessverre førte kortvarig finansiering og politisk kamp til at programmet gikk i stå.

I en merkelig vending som i en spionfilm, ble hjernen bak HARP, den kanadiske artillerieksperten Gerald Bull, senere involvert i Project Babylon for Saddam Hussein, en lignende idé, frem til Bulls attentat i 1990.

SHARP

Dette US Army‑designet, operativt i 1992, stolte ikke på eksplosiv fremdrift direkte, men på metan og deretter hydrogen som ble komprimert av en serie detonasjoner. Det brukte totalt 425 fot kanonlengde (129 meter).

Kilde: Astronix

Det ble forventet å bli det første steget før en “Jules Verne Launcher”. Men prislappen på $1B for denne avskyteren førte til at den ikke ble produsert.

På samme måte forsøkte Quicklaunch, et universitets‑spin‑off av SHARP‑prosjektet, å bygge den med private midler, men ble til slutt lagt ned i 2005.

Longshot’s Space Gun

Longshot baserer også designet sitt på gasskomprimering, og er dermed den nyeste i en lang rekke forsøk på å utvikle romkanoner.

Til slutt er Longshot‑designet en iterasjon av den aller første hypersoniske prototypen, WW2‑epoken V3, med flere gassinjektorer installert sekvensielt. Det ville imidlertid vise seg vanskelig å sikte på ulike mål med den, og den ble ødelagt i et alliert bombetok.

De flere injektorene betydde at de kunne lages av billige materialer som ikke var designet for å tåle høye temperaturer eller trykk (i motsetning til rakettmotorers nøkler).

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

På samme måte som HARP og SHARP planlegger de å bruke hydrogen, da gassens lave vekt tillater maksimal mulig hastighet.

Men denne gangen er målet enda mer ambisiøst, med en enda lengre kanon som tillater høyere hastighet og akselerasjon.

Ved å forlenge lengden på løpene til over 500 meter og legge til flere booster‑enheter, vil Longshot kunne akselerere nyttelaster på opptil 100 kg til Mach 5+ ved akselerasjonskrefter som mobiltelefonen din kan tåle, og til priser som er betydelig lavere enn dagens rakettbaserte akseleratorsystemer.

Space Gun Issues

Selv om romkanoner har blitt prøvd flere ganger, har de så langt vært kommersielt mislykkede.

Så, er Longshots planer realistiske? Vel, kanskje, så lenge de klarer å håndtere det som drepte tidligere romkanonprosjekter.

Accelerations

Det første man må forstå er at romkanoner sannsynligvis aldri vil bli brukt til å transportere mennesker eller noe som er fjern fragilt, i motsetning til Jules Vernes opprinnelige idé.

Dette skyldes at designet påfører akselerasjonskrefter på opptil 100 G på nyttelasten, minst 3 ganger mer enn hva menneskekroppen kan overleve.

Selv satellitter må forsterkes for å kunne overleve en slik brutal akselerasjon ved oppskyting.

Trajectory

Et annet problem er at på grunn av selve oppskytningsmetoden, kan en romkanon ikke plassere objekter i en stabil bane. De vil enten falle tilbake til Jorden eller unnslippe planetens gravitasjonsbrønn.

Dermed må alle nyttelaster utføre en eller annen form for kurskorreksjon for å nå en stabil bane.

Payload

En annen begrensning ved det forrige prosjektet er at de i hovedsak kun planlegger å sende noen få kilo materiale ut i rommet. Mens dette var akseptabelt for satellitter på den tiden, og sammenlignet med rakettnyttelast på den tiden, har den kommende 100‑200 tonns Starship‑nyttelasten endret dette.

Så i realiteten vil minst titalls eller hundrevis av kilo nyttelast for romkanoner være nødvendig, samt en svært regelmessig avfyringsplan for å matche hva SpaceX sine nyeste raketter kan oppnå.

System Complexity

Siden 1980‑ og 1990‑tallet har det blitt gjort store fremskritt innen mange grunnleggende teknologier som kraftelektronikk, databehandling, materialvitenskap, energiproduksjon osv.

Dette betyr at detaljene i romkanon‑ingeniørarbeidet i dag sannsynligvis kan utføres billigere og/eller bedre enn for 40 år siden. For eksempel presis datamodellering, solenergi for å produsere hydrogen, gassinjektioner på nøyaktig riktig tidspunkt, elektronisk styringssystem som kan tåle 100 G, osv.

Market Readiness

Inntil nylig var markedet for orbital oppskyting hovedsakelig statlig, noen telekommunikasjons‑satellitter og noen vitenskapelige oppdrag. Dette endrer seg raskt med romturisme, planlagte baser på Månen, og kanskje til og med kolonisering av Mars.

Dette endrer fullstendig økonomien som et romkanonselskap står overfor og kan åpne for langt mer finansiering inntil teknologien er moden, noe som har drept alle tidligere programmer.

En rombasert økonomi vil også åpne et stort total tilgjengelig marked, noe som delvis manglet på 1990‑tallet.

Longshot’s Space Progress

Longshot’s Timeline

På alle måter passer Longshot Space inn i arketypen av en ressurssterk oppstartsbedrift bygget i en garasje.

Startet med finansiering fra venner og familie i 2020, var den nesten konkurs i Q3 2021 og hadde bygget en prototype som nådde Mach 1,8 hastighet.

Det var da US Air Force tildelte den en direkte‑til‑fase 2 SBIR på $750 000. Dette ville validere selskapets teknologi og hjelpe med videre kapitalinnhenting. Penger fra Space Fund og Sam Altman (kjent fra OpenAI) økte pre‑seed‑runden til $1,5 million.

Med en ny prototype i Oakland, California, nådde de en hastighet på Mach 4,8.

Videre finansiering fra Air Force og kapitalinnhenting, inkludert $5 M i ny kapital for totalt $8 M.

Dette vil bli brukt til å bygge en massiv 500‑meter lang kanon i Nevada‑ørkenen for å skyve 100‑kilograms nyttelaster til Mach 5. Flyttingen til Nevada vil øke sikkerheten ved testing, samt bruke den ustabile men kraftigere hydrogen‑gassen.

Målet er å fortsette iterasjonen herfra, med «neste er Mach 6, så Mach 15, så Mach 25».

Competitive Position

På en måte er SpaceX sin suksess både en bølge og en forbannelse for Longshot og alle de andre oppstartsbedriftene innen romoppskyting.

På den ene siden beviser det for investorer at dette kan være en lønnsom virksomhet, noe som ble ansett som umulig allerede i 2012.

På den andre siden betyr det svært tøff konkurranse, mens SpaceX bare måtte slå selskaper som Boeing som var vant til en komfortabel “kost‑plus‑kontrakt”. Stangen å nå er nå mye høyere og blir stadig vanskeligere.

Så faktisk betyr konkurranse med SpaceX at en rakett som gir oppskytningskostnad på $1 000/kg, eller til og med en enestående $500/kg, kanskje ikke er nok.

Dette betyr også at differensiering er essensiell. Mens SpaceX kan skyte opp mennesker med en kompleks, skjør nyttelast, kan selskaper som Longshot Space eller Spinlaunch sikte på noe annet: klumpete, enklere nyttelast.

Og dette er faktisk et must hvis vi vil ekspandere i rommet, som vi presenterte i “The Future Space-Based Economy”. De samme titusener av råmaterialer vil være nødvendige for å bygge de store orbitale solcellepanelene som skal forsyne hele Jorden, som vi diskuterte i “Space-Based Energy Solutions For Endless Clean Energy”.

Applications

Refueling Rockets

Hvis vi antar at Longshot kan klare å sende nyttelaster til bane til en billig kostnad (<$100/kg), virker én anvendelse svært enkel: å fylle Starship med drivstoff. Så igjen kan SpaceX sin fremgang styrke noe av konkurransen.

Foreløpig baserer planen om å lande en Starship på Månen eller Mars seg på å sende flere Starships for å fylle opp den som er i bane. Avhengig av Starship‑ens faktiske nyttelast, betyr dette at mellom 15‑30 oppskytinger totalt faktisk vil være nødvendig for å bringe én Starship til Månen.

Dette skyldes at hver Starship ankommer i bane nesten tom, med liten bærekapasitet igjen for ekstra drivstoff. Med hver Starship‑oppskyting forventet å koste $5 M (og mer fakturert til NASA) i et best‑case‑scenario, betyr dette at hele månelandingskostnaden sannsynligvis vil være $100‑150 M eller mer kun i drivstoff.

I stedet kan et system som Longshot sende artillerikule‑lignende beholdere inn i bane. Disse kan deretter fanges av et dedikert omløpsfartøy og fraktes tilbake til Starship som trenger påfyll.

Så det kan være at påfylling av månemisjonene blir det aller første praktiske bruksområdet for romkanoner, og de aller første kommersielle kontraktene for Longshot Space.

Raw Materials

Til slutt kan Longshot‑romkanoner brukes til å sende inn i bane enhver type materiale som er robust nok til å overleve 100 G‑akselerasjon.

I teorien kan dette inkludere elektronikk, også forbrukerelektronikk, men det må testes i praksis.

Det som helt sikkert er inkludert er alle typer råmaterialer. Med en lav oppskytningskostnad på rundt $10‑100/kg, kan dette gjøre det praktisk å sende inn i bane store mengder stålplater, aluminium, polysilisium, grunnleggende elektroniske komponenter, og til og med vann eller mat, osv.

For eksempel ble det studert at rombasert solenergi kan være økonomisk fornuftig så snart oppskytningskostnaden faller under $500/kg.

Disse bør deretter behandles av rombaserte automatiserte fabrikker til nyttige materialer, for eksempel strålingsskjerming (stål og vann), solcellepaneler (polysilisium), orbitale speil (aluminium), osv.

Dette vil radikalt redusere kostnadene for orbitale romstasjoner og romhabitat generelt.

Mars Cycler

Billig bulk‑materiale i rommet kan også være essensielt for å bygge en Aldrin‑konveyor / syklisk transport, eller at Mars Cycler kan være permanent i bane slik at den jevnlig befinner seg i nærheten av både Jorden og Mars.

På denne måten kunne du bygge en permanent romstasjon for folk å transitt mellom Jorden og Mars. Den ville ha tung strålingsskjerming og matproduksjon, samt mer komfortable og romslige rom og sportsfasiliteter for å holde folk i form til tross for fraværet av gravitasjon.

Den ville unngå behovet for å akselerere og bremse hele skjermingssystemet, livsstøttesystemet og matforsyningen for hver Mars‑reise.

Micro Satellites

I dag finnes det en hel klasse av mini‑ og mikrosatellitter som veier 10‑180 kg. Dette inkluderer CubeSats som nylig ble brukt til å skyte opp en billig svarm av satellitter.

Kilde: NASA

Til slutt kan internett‑baserte satellitter som Starlink‑satellittene (260 kg) kanskje også inkluderes i modeller som kan lanseres bedre med romkanoner enn med raketter.

Space Weapons

Militarisering av rommet er et svært omdiskutert tema, som ville bryte flere internasjonale avtaler.

Det kan til og med true menneskeheten med Kessler‑syndromet, eller situasjonen der så mye orbitalt søppel er i bane at vi blir låst fast på Jorden.

Likevel har perspektivet med å lansere en ultra‑billig nyttelast på titalls eller kanskje hundrevis av kilo potensielle militære anvendelser. Dette kan inkludere anti‑satellittvåpen, hypersoniske missiler, overvåkningsverktøy osv.

Med økende geopolitiske spenninger med Russland, Iran og Kina er dette ikke en triviel sak.

Dette er sannsynligvis en grunn til at Longshot Space mottok finansiering fra US Air Force i første omgang, spesielt siden USA offisielt opprettet en militær Space Force under Trump‑presidentperioden.

Så selv om romkanoner er dårlige våpen i form av artilleristykker, kan de fortsatt være en avgjørende militær teknologi som stormakter vil ønske å kontrollere.

Investere i rominfrastruktur

Rom er en svært etablert industri som opplever en gjenfødelse og eksplosiv vekst takket være gjenbrukbare raketter. Vi diskuterte hvordan dette vil skape hele muligheter i artikkelen vår “Reusable Rockets To Create Multiple New Markets By Lowering Costs Drastically“.

The current space market is $443B, romturisme & hypersonisk flyvning kan legge til ytterligere $350 Mrd i inntekter, i tillegg til en prognose for satellittbasert Internett verdt $17 Mrd, samt militære anvendelser og subsidierte månebaser, vitenskapelige prosjekter osv. Og dette er selv når man ignorerer mer spekulative (men potensielt svært lukrative) idéer som asteroidemining.

Du kan investere i romrelaterte selskaper gjennom mange meglere, og du kan finne på dette nettstedet våre anbefalinger for de beste meglerne i USA, Canada, Australia, UK, så vel som mange andre land.

Hvis du ikke er interessert i å velge spesifikke romrelaterte selskaper, kan du også se på ETF‑er som ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX) eller VanEck Space Innovators UCITS ETF (JEDI) for å dra nytte av veksten i romsektoren som helhet.

Rom‑infrastruktur selskaper

1. Rocket Lab

(RKLB )

Rocket Lab er en av de mest seriøse konkurrentene i markedet for gjenbrukbare raketter. Selskapet har i utgangspunktet fokusert på små raketter, med Electron‑oppskytningssystemet (320 kg nyttelast), som gradvis blir gjort til a partially reusable rocket. Så langt har Electron satt i bane 177 satellitter i 44 oppskytinger.

Senere ser Rocket Lab på å lage en mellomstor gjenbrukbar rakett, Neutron, sammenlignbar med Falcon 9 (8 000 kg til LEO i fullt gjenbrukbart modus, 1 500 kg til Mars eller Venus). Neutron vil drives av en metan‑brennende rakettmotor (som Starship), noe som ser ut til å bli trenden for neste generasjon raketter.

Selskapet er bemerkelsesverdig for sin fullt vertikalt integrerte satellittproduksjonsprosess, som gjør det mulig å optimalisere kostnader og designhastighet. Dette har resultert i flere kontrakter med NASA & den amerikanske regjeringen, inkludert a $515M military satellite contract. og a civilian $143m contract for Globalstar.

Rocket Lab er også en stor produsent av solar panels for satellites after its 2022 acquisitions of SolAero Technologies, med over 1000 satellitter drevet av disse panelene, og totalt 4 MW solceller produsert.

Kilde: Rocket Lab

Foreløpig er oppskytningssystemet avhengig av eksterne leverandører, men a series of strategic acquisitions bør endre dette, ved å replikere den vertikale integrasjonen som allerede er oppnådd i satellittdesign og -produksjon i oppskytningssystemet.

Selskapet ser også på muligheten for en telekom‑LEO‑konstellasjon for å generere gjentakende inntekter. Det bidrar også til forskning på in-space manufacturing with Varda Space Industries og orbital debris inspection.

Mens SpaceX hadde Elon Musks forretningsmessige talent til å utvikle teknologien fra bunnen av, brukte Rocket Lab en blanding av FoU og oppkjøp for å vertikalt integrere den nødvendige teknologien. Dette har vist seg svært vellykket i satellittproduksjon, og de ser nå på å replikere denne strategien for gjenbrukbare raketter.

Med tanke på den eksisterende kontantstrømmen fra satellittproduksjon & Electron‑suksessene, er Rocket Lab en god kandidat til å ta igjen SpaceX, i hvert fall til massedrevere og annen infrastruktur er bygget om noen tiår.

2. Virgin Galactic

(SPCE )

Selskapet ble grunnlagt av Richard Branson og fokuserer på romturisme.

Billettene ligger i området $250 000‑450 000, med en lang venteliste. De første kundene ser ut til å være ekstatiske med opplevelsen deres:

“Jeg visste alltid at det kom til å bli den mest ekstraordinære opplevelsen i livet mitt. Jeg visste det. Og folk fortalte meg at det kom til å bli det. Men så når det er… og det er på et annet nivå enn opplevelsen du trodde du skulle ha… så er det veldig vanskelig å forklare.”

“This has been the best day of my life, the most sensational day of my life. And you can’t get any better than that. It exceeded my wildest dreams.”

Virgin Galactic har jobbet med å forbedre sin enhetsøkonomi, med et nytt oppskytningssystem, “Delta”, som kan frakte 6 passasjerer i stedet for 4, og utføre 8 flyvninger per måned i stedet for bare én.

Sammen bør disse 2 forbedrede målene øke inntektene per enhet med 12‑fold, med en tilbakebetalingstid på mindre enn 6 måneder for hver Delta‑shuttle. Delta‑flytesten forventes i midten av 2025.

Markedene were concerned when it was announced that Branson would not invest further into Virgin Galactic. Spesielt etter oppsigelsen av 185 ansatte og en pause i romflyvninger i 2024, for å vente på ankomsten av Delta‑shuttlen og redusere kontantforbruket.

Likevel er det prognostisert at Virgin Galactic har nok kontanter til å operere til 2025 eller 2026. Så hvis utviklingen av Delta‑flysystemet går jevnt (en risikabel proposisjon i luftfartsindustrien), bør selskapet kunne fokusere på å gjenoppta og øke kontantstrømmen, med et system som er lønnsomt per enhet. Og bringe selskapet til positiv kontantstrøm i 2026.

(Det bør bemerkes at Virgin Galactic er forskjellig fra Virgin Orbit. Virgin Orbit søkte konkurs i april 2023, og leverte oppskytingstjenester for små satellitter, med Rocket Lab kjøper selskapets Long Beach-anlegg, produksjon og verktøyressurser).

Den nylige konkursen til Virgin Orbit og avstandstakingen fra Virgin Galactic av grunnlegger Richard Branson har skadet selskapets image hos investorer, noe som har ført til en kraftig fallende aksjekurs i 2023 og 2024.

Forsiktighet angående selve aksjen anbefales sterkt.

Samtidig viser tidligere kunders tilfredshet, en klar plan for et lønnsomt design (Delta‑shuttles), og en lang venteliste av potensielle kunder at selskapet fortsatt kan være levedyktig selv uten å hente inn mer kapital.

Så lenge de kan fly Delta‑klassen shuttle raskt nok. Så langt, fabrikken for å bygge Delta er ferdig, og byggingen bør starte i Q1 2025.

Mye vil avhenge av suksessen med å utvikle, produsere og operere Delta‑shuttlen og oppnå dette før slutten av 2025.

Hvis dette er tilfelle, vil den mye lavere verdsettelsen skape en mulighet for investorer til å kjøpe selskapets aksjer med rabatt.

mm

Jonathan er en tidligere biochemistforsker som arbeidet med genetisk analyse og kliniske forsøk. Han er nå en aksjeanalytiker og finansforfatter med fokus på innovasjon, markedssykluser og geopolitikk i sin publikasjon The Eurasian Century.