Gjenbrukbare raketter vil skape flere nye markeder ved å drastisk senke kostnadene

Den gjenbrukbare rakettrevolusjonen

Putting anything into the Earth’s orbit has always been a high-tech and expensive endeavor. And this is even more true for reaching other celestial bodies like the Moon or Mars.

Hovedårsaken var at inntil nylig var alle raketter engangsbruk. Tenk deg hva prisen på flyreiser ville vært hvis fly ble ødelagt etter hver eneste tur. Det ville vært så prohibitivt dyrt at kun myndighetene – fra forskningsinstitusjoner til militæret – og kanskje et spesielt kommersielt foretak som kunne rettferdiggjøre kostnaden, ville ha råd til det.

Prototypen av romferge skulle være et steg mot gjenbruk. Men i praksis gjorde renoveringskostnadene og tiden som kreves at den ikke var så forskjellig fra å bygge den fra bunnen av.

Og inntil nylig var dette nøyaktig det samme for tilgang til rommet og satellitter. Men så kom Elon Musks SpaceX (SPCX ) med virkelig gjenbrukbare raketter. Den første renoveringen av Falcon 9‑raketten tok en stund, men med prosessen nå etablert og mer erfaring klarte SpaceX gradvis å gjøre raketten klar igjen 10 ganger raskere enn den gjennomsnittlige tiden det tok for romfergen.

Det er verdt å merke seg at SpaceXs gjenbruk handler om rakettboosteren, noe som aldri ble gjenbrukt før, så sammenligningen med romfergen er fortsatt urettferdig overfor SpaceXs prestasjoner.

Kilde: Ark Invest

Gjenbruk betyr kollapsende kostnader

Making the rocket reusable completely changed the cost equation for reaching the orbit. The complex and expensive fuel tanks, injection systems, controls & rocket nuzzles can now amortize their manufacturing costs over dozens of commercial launches.

Som et resultat har oppskytningskostnaden, målt i $/kg, falt med mer enn 10 ganger (en størrelsesorden). Og en ny kostnadsreduksjon av samme størrelse forventes i de neste årene.

Kilde: Ark Invest

En annen faktor i SpaceXs banebrytende effektivitet er hvor lang tid det tar mellom Falcon 9‑gjenbruk. For å gå tilbake til flyanalogen, selv om den er gjenbrukt, ville en flybillett vært mye dyrere hvis det tok et halvt år å få den tilbake i luften. Enkelt sagt, du måtte bygge mange flere fly for samme mengde reiser (og inntekter).

Falcon 9‑raketten pleide å ta 200 + dager før den kunne gjenbrukes i 2016 og knapt 50 + dager i 2023.

Kilde: Ark Invest

Alt i alt har suksessen med Falcon 9‑gjenbruk og flyfrekvens ført til at 80 % av massen som ble satt i bane i 2023 ble løftet av SpaceX, og overgikk 5‑til‑1 Boeing + Lockheed + Kina + Russland + EU + Japan + India samlet.

Kilde: Ark Invest

LEO‑konstellasjonsmuligheten

Not all satellite orbits are created equals. Many satellites are located in geostationary orbits (GEO), which allow them to stay steadily above the same area of Earth. This is very useful for weather satellites, for example.

GEO is very far from Earth, 22,000 miles away. This provides one advantage: the satellites will fall back to Earth only in 1,000+ years.

Kilde: Ark Invest

GEO er imidlertid et svært dårlig alternativ for telekommunikasjon. Den enorme avstanden mellom jorden og satellitten gjør at det uunngåelig vil oppstå betydelig latency. Så mens dette er greit for enveiskommunikasjon (som TV‑programmer), er det umulig å få god kvalitet på telefon- eller internettjenester på denne måten, med 700 ms latency. Det faktum at GEO‑posisjoner også er sjeldne og verdifulle forverrer problemet.

Til sammenligning kan en konstellasjon av små og lette satellitter i lav jordbane (LEO) oppnå en latency så lav som 40 ms, kun 300 km over jordens overflate.

Kilde: Ark Invest

SpaceX bygger allerede en slik konstellasjon under merkenavnet Starlink, som allerede har revolusjonert internett‑tilgang for avsidesliggende områder med dårlig eller ingen dekning fra landbaserte telefon‑/internettleverandører.

Siden oppstarten i februar 2021 har Starlink eksponentielt fått flere kunder, med 2,3 millioner brukere i desember 2023.

Kilde: Ark Invest

Rom‑basert internett blir også stadig mer attraktivt takket være synkende kostnader på mottakerantenner som følge av masseproduksjon. Starlinks antenne gikk fra flere tusen dollar i starten til kun $599, med mål om $450 innen 2028.

Markedet for denne tjenesten er enormt, med 600 millioner mennesker uten bredbåndstilgang og millioner av bobiler, fritidsbåter, havgående skip og kommersielle fly som potensielle kunder. Og selvfølgelig er mesteparten av jordens befolkning utstyrt med en smarttelefon.

Besides SpaceX’s Starlink, many other LEO Internet constellations are launching or in development, including:

• Jeff Bezos‑støttet Blue Origin’s Project Kuiper (3,236 satellites)
• OneWeb’s konstellasjon (650 satellites after exiting bankruptcy in 2021)\
• Russisk Efir (600 satellites by 2025, probably more for military application)
• Kinas GW og G60 (respectively, 13,000 and 12,000 planned Internet satellites).

Gjenbrukbar Starship

SpaceX being ahead in reusable rockets gave it a pole position in building its LEO telecom satellite constellation, with 12,000 satellites to be deployed at first (5,289 already up) and maybe as many as 42,000 in its final version.

However, the quick decay of LEO orbits (translating into a 5‑year lifespan for Starlink satellites) means continuous launches are required to keep this number stable. And the Falcon 9 is simply a little too small for the job.

Luckily for SpaceX, the upcoming Starship has 5 times the payload capacity of Falcon 9. Even then, maintaining Starlink will require a Starship launch every 3.5 days. In itself, this will help SpaceX build a truly massive assembly line for Starship, reducing even further the costs of individual rockets.

Kilde: Ark Invest

Orbital Launch Market Structure

Because of the advantage in volume that Starship will enjoy, the space launch market may end up dominated by a few actors with complex, massive rockets. Certainly, this seems to be the direction the market is already taking, with smaller launch providers struggling to reach commercial viability. Since 1996, most small launch providers have failed, got canceled, or are dormant. And the market might be crowded, with 101 providers either operational or in development.

Kilde: Ark Invest

So, betting on the smaller actors might be risky for investors. At the same time, it can be the only option when the largest actors are either diversified defense companies (like Boeing) or privately listed, like SpaceX.

Et ubegrenset marked?

This does not change the fact that the orbital launch market is highly attractive. Unlimited economic growth is probably not achievable with just Earth’s limited resources.

But space is big. Cheaper access to space opens the possibility for plenty of new ventures.

The first one is the building of Moon bases, which are likely to happen in the context of a new space race between the West and Russia+China, each with their own plans for a Moon base in the next decade.

Another option is asteroid mining, with some asteroids containing literal mountains of gold, platinum, palladium, and other rare and valuable minerals. In fact, just one asteroid, Psyche, might be worth as much as $10 quadrillion at current mineral prices.

Helium‑3 deposits on the Moon might be a very precious resource as well.

Closer to home, Starship and similar reusable rockets might become the new method for quick “air” travel, thanks to reaching hypersonic flight speeds when exiting the atmosphere. Considering a 44,000$ ticket, ARK Invest estimates that this could represent a $350B market potential for delivering 3 3‑hour flights compared to current 14h long‑haul passenger flights.

Kilde: ARK Invest

Other activities in space, like space tourism or moving polluting industries into space, are also likely to develop if access to space becomes cheap enough. This will increase the industry’s scale and reduce costs even further.

Lastly, military applications could be another revenue driver. Starship hypersonic deliveries are of strong interest to the Pentagon. And a military‑only parallel broadband network similar to Starlink, the Starshield project, is also under discussion.

And of course, there is the true life goal of Elon Musk, the colonization of a whole new planet, Mars. You can read more about how a Martian economy would look like in our article “The Future Martian Economy”.

Just hypersonic flights and satellite connectivity revenues could generate respectively $130B and $35B by 2030, with plenty of room to grow. Adding the other potential businesses makes space travel a good candidate for being one of the major growth drivers of the late 2020s and 2030s.

Gjenbrukbare rakettaksjer

Unfortunately for most investors, SpaceX is a privately‑listed company. So only accredited investors are likely to be able to get their hands on SpaceX shares.

The same is true for Blue Origins, as well as Chinese LandSpace (which recently beat SpaceX in developing successfully a methane‑powered rocket).

And this might be permanent, as Elon Musk said that he would like to never have a publicly‑listed company again after Tesla.

“At SpaceX we never think about the quarter. We never think about it,” he said. “We don’t think about the stock price. There’s immense pressure on a public company to not have a bad quarter. This can result in a less efficient operation where you’re going to great lengths at the end of the quarter to not disappoint people. That’s just how it goes.”

Even the Starlink IPO might have to wait for the company to have more of a “boring telecom” profile than the current growing startup setup.

Musk said to Cathy Wood, head of Ark Invest:

“I don’t think it’s worth going public until you have an extremely stable and predictable revenue stream,” he said. “If your cash flows are extremely stable and predictable, at that point going public is less of an issue.” Elon Musk

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) er en av de mest seriøse konkurrentene i markedet for gjenbrukbare raketter. Selskapet har i utgangspunktet fokusert på små raketter, med Electron‑løftesystemet (320 kg nyttelast), som gradvis blir gjort til en delvis gjenbrukbar rakett. 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 generasjons 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 & US‑regjeringen, inkludert en $515 M militær satellittkontrakt. og en sivil $143 M kontrakt for Globalstar.

Rocket Lab er også en stor produsent av solcellepaneler for satellitter etter oppkjøpet av SolAero Technologies i 2022, med 1000 + satellitter drevet av disse panelene, og totalt 4 MW solceller produsert.

Kilde: Rocket Lab

For nå er løftesystemet avhengig av eksterne leverandører, men en rekke strategiske oppkjøp bør endre dette, og replikere den vertikale integrasjonen som allerede er oppnådd i satellittdesign og -produksjon også i løftesystemet.

Selskapet ser også på muligheten for en LEO‑telekommunikasjonskonstellasjon for å generere tilbakevendende inntekter. Det bidrar også til forskning på rom‑basert produksjon med Varda Space Industries og inspeksjon av romsøppel.

Mens SpaceX hadde Elon Musks forretningssans til å utvikle teknologien fra bunnen av, har Rocket Lab brukt 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 eksisterende kontantstrøm fra satellittproduksjon & Electron‑suksesser er Rocket Lab en god kandidat til å ta igjen SpaceX.

2. Virgin Galactic

Selskapet grunnlagt av Richard Branson fokuserer på romturisme.

Billetter koster mellom $250 000‑450 000, med en lang venteliste. De første kundene ser ut til å være ekstatiske:

“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 da det er… og det er på et annet nivå enn opplevelsen du trodde du skulle ha… så er det veldig vanskelig å forklare.”

“Dette har vært den beste dagen i mitt liv, den mest sensationelle dagen i mitt liv. Og du kan ikke få noe bedre enn det. Det overgikk mine villeste drømmer.”

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

Sammen vil disse to forbedrede målene øke inntekten per enhet med 12 ganger, med en tilbakebetalingstid på mindre enn 6 måneder for hver Delta‑shuttle. Delta‑flytesten er forventet i midten av 2025.

Kilde: Virgin Galactic

Markets were concerned when it was announced that Branson would not invest further into Virgin Galactic. Especially following the layoff of 185 employees and a pause of space flights in 2024, to wait for the arrival of the Delta shuttle and reduce cash burn speed.

Still, Virgin Galactic is forecasted to have enough cash to run until 2025 or 2026. So if the development of the Delta flight system goes smoothly (a risky proposition in the aerospace industry), the company should be able to focus on restarting and growing cash flow, with a system that is profitable on a unit basis. And bring the company to turn cash flow positive in 2026.

Kilde: Virgin Galactic

(It should be noted that Virgin Galactic is different from Virgin Orbit. Virgin Orbit filed for bankruptcy in april 2023, and provided launch services for small satellites, with Rocket Lab acquiring the company’s Long Beach facility, manufacturing, and tooling assets).

The recent bankruptcy of Virgin Orbit and distancing from Virgin Galactic by founder Richard Branson has damaged the company’s image with investors, resulting in a plummeting stock price in 2023.

At the same time, the previous customers’ satisfaction, a clear plan for a profitable design (Delta shuttles), and a long waiting list of potential clients show that the company might still be viable even without raising more funds. So a lot will rely on the success of developing, manufacturing, and operating the Delta shuttle and achieving it before the end of 2025.

If this is the case, the much lower valuation would create an opportunity for investors to grab company shares at a discount.