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Foguetes Reutilizáveis Criam Múltiplos Novos Mercados ao Reduzir Drasticamente os Custos

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A Revolução dos Foguetes Reutilizáveis

Colocar qualquer coisa em órbita da Terra sempre foi uma empreitada de alta tecnologia e cara. E isso é ainda mais verdadeiro ao alcançar outros corpos celestes como a Lua ou Marte.

A principal razão era o fato de que, até recentemente, todos os foguetes eram sistemas de uso único. Imagine qual seria o preço das viagens aéreas se os aviões fossem destruídos após cada voo. Seria tão proibitivamente caro que apenas o governo poderia arcar, desde institutos de pesquisa até o militar, e talvez um empreendimento comercial especial capaz de justificar o custo.

O protótipo do ônibus espacial deveria ser um passo rumo à reutilização. Mas, na prática, os custos e o tempo de recondicionamento tornaram-no pouco diferente de reconstruí-lo do zero.

E até recentemente, isso era exatamente o mesmo para o acesso ao espaço e aos satélites. Mas então chegou a SpaceX (SPCX ) de Elon Musk, juntamente com foguetes verdadeiramente reutilizáveis. A primeira recondicionamento do foguete Falcon 9 demorou um pouco, mas com o processo agora estabelecido e mais experiência, a SpaceX conseguiu progressivamente deixar seu foguete pronto novamente 10 vezes mais rápido que o tempo médio que o ônibus espacial levava.

Vale notar que a reutilização da SpaceX ocorre com o propulsor do foguete, algo que nunca havia sido reutilizado antes, portanto a comparação com o ônibus espacial ainda é injusta em relação às conquistas da SpaceX.

Fonte: Ark Invest

Reutilizável Significa Redução de Custos

Tornar o foguete reutilizável mudou completamente a equação de custos para alcançar a órbita. Os tanques de combustível complexos e caros, os sistemas de injeção, controles e os bicos do foguete agora podem amortizar seus custos de fabricação ao longo de dezenas de lançamentos comerciais.

Como resultado, o custo de lançamento, medido em $/kg, diminuiu mais de 10 vezes (uma ordem de magnitude). E outra redução de custos na mesma escala é esperada nos próximos anos.

Fonte: Ark Invest

Outro fator na eficiência revolucionária da SpaceX é o tempo entre reutilizações do Falcon 9. Voltando à analogia do avião, mesmo reutilizado, uma passagem aérea seria muito mais cara se levasse meio ano para colocá-la de volta no ar. Simplificando, seria necessário construir muitos mais aviões para a mesma quantidade de viagens (e receitas).

O foguete Falcon 9 levava mais de 200 dias para ser reutilizado em 2016 e apenas pouco mais de 50 dias em 2023.

No total, o sucesso da reutilização e frequência de voos do Falcon 9 levou à situação em que 80% da massa colocada em órbita em 2023 foi lançada pela SpaceX, superando em 5 vezes a soma de Boeing + Lockheed + China + Rússia + UE + Japão + Índia.

A Oportunidade da Constelação LEO

Nem todas as órbitas de satélite são criadas iguais. Muitos satélites estão localizados em órbitas geoestacionárias (GEO), que permitem que permaneçam fixos sobre a mesma área da Terra. Isso é muito útil para satélites meteorológicos, por exemplo.

A GEO está muito distante da Terra, a 22.000 milhas. Isso oferece uma vantagem: os satélites só cairão de volta à Terra em mais de 1.000 anos.

Fonte: Ark Invest

No entanto, a GEO é uma opção muito ruim para telecomunicações. A enorme distância entre a Terra e o satélite torna inevitável uma latência significativa. Portanto, embora isso seja aceitável para sinais unidirecionais (como programas de TV), obter um serviço de telefone ou internet de boa qualidade dessa forma é impossível, com uma latência de 700 ms. O fato de que os pontos GEO também são raros e preciosos agrava o problema.

Em comparação, uma constelação de satélites pequenos e leves em Órbita Terrestre Baixa (LEO) pode alcançar uma latência tão baixa quanto 40 ms, estando apenas 300 km acima da superfície da Terra.

 

Fonte: Ark Invest

A SpaceX já está construindo essa constelação sob a marca Starlink, que já revolucionou o acesso à internet para locais remotos com serviços precários ou não cobertos de forma alguma por provedores terrestres de telefone/internet.

Desde seu lançamento em fevereiro de 2021, a Starlink adquiriu exponencialmente mais clientes, com 2,3 milhões de usuários em dezembro de 2023.

Fonte: Ark Invest

A internet baseada no espaço está se tornando cada vez mais atraente também graças à queda no custo das antenas receptoras devido à produção em massa. A antena da Starlink passou de vários milhares de dólares inicialmente para apenas $599, com objetivo de $450 até 2028.

O mercado para esse serviço é enorme, com 600 milhões de pessoas sem acesso à internet de banda larga e milhões de trailers, barcos recreativos, navios oceânicos e aviões comerciais como potenciais clientes. E, claro, a maior parte da população da Terra está equipada com um smartphone.

Além da Starlink da SpaceX, muitas outras constelações de internet LEO estão sendo lançadas ou estão em desenvolvimento, incluindo:

Starship Reutilizável

A liderança da SpaceX em foguetes reutilizáveis deu-lhe a posição de destaque na construção de sua constelação de satélites de telecomunicações LEO, com 12.000 satélites a serem implantados inicialmente (5.289 já em órbita) e talvez até 42.000 na versão final.

No entanto, a rápida degradação das órbitas LEO (resultando em vida útil de 5 anos para os satélites Starlink) significa que lançamentos contínuos são necessários para manter esse número estável. E o Falcon 9 é simplesmente um pouco pequeno demais para a tarefa.

Felizmente para a SpaceX, o próximo Starship tem 5 vezes a capacidade de carga útil do Falcon 9. Mesmo assim, manter a Starlink exigirá um lançamento do Starship a cada 3,5 dias. Por si só, isso ajudará a SpaceX a construir uma linha de montagem verdadeiramente massiva para o Starship, reduzindo ainda mais os custos dos foguetes individuais.

Fonte: Ark Invest

Estrutura do Mercado de Lançamentos Orbitais

Devido à vantagem de volume que o Starship terá, o mercado de lançamentos espaciais pode acabar dominado por poucos atores com foguetes complexos e massivos. Certamente, essa parece ser a direção que o mercado já está tomando, com provedores de lançamentos menores lutando para alcançar viabilidade comercial. Desde 1996, a maioria dos pequenos provedores de lançamento falhou, foi cancelada ou está inativa. E o mercado pode estar saturado, com 101 provedores operacionais ou em desenvolvimento.

Fonte: Ark Invest

Portanto, apostar nos atores menores pode ser arriscado para investidores. Ao mesmo tempo, pode ser a única opção quando os maiores atores são empresas de defesa diversificadas (como a Boeing) ou de capital privado, como a SpaceX.

Um Mercado Ilimitado?

Isso não altera o fato de que o mercado de lançamentos orbitais é altamente atraente. O crescimento econômico ilimitado provavelmente não é alcançável apenas com os recursos limitados da Terra.

Mas o espaço é grande. Acesso mais barato ao espaço abre a possibilidade de inúmeras novas empreitadas.

A primeira é a construção de bases lunares, que provavelmente acontecerá no contexto de uma nova corrida espacial entre o Ocidente e Rússia+China, cada um com seus próprios planos para uma base lunar na próxima década.

Outra opção é a mineração de asteroides, com alguns asteroides contendo literalmente montanhas de ouro, platina, paládio e outros minerais raros e valiosos. De fato, apenas um asteroide, Psyche, pode valer até $10 quadrilhões aos preços atuais dos minerais.

Depósitos de hélio-3 na Lua também podem ser um recurso muito precioso.

Mais próximo de casa, o Starship e foguetes reutilizáveis semelhantes podem se tornar o novo método para viagens rápidas “aéreas”, graças à velocidade hipersônica ao sair da atmosfera. Considerando um bilhete de $44.000, a ARK Invest estima que isso poderia representar um potencial de mercado de $350 bilhões para oferecer 3 voos de 3 horas comparados aos atuais voos de passageiros de longa distância de 14 horas.

Fonte: ARK Invest

Outras atividades no espaço, como turismo espacial ou a transferência de indústrias poluentes para o espaço, também provavelmente se desenvolverão se o acesso ao espaço se tornar barato o suficiente. Isso aumentará a escala da indústria e reduzirá ainda mais os custos.

Por fim, aplicações militares podem ser outro motor de receita. As entregas hipersônicas do Starship são de grande interesse para o Pentágono. E uma rede de banda larga paralela apenas para uso militar, semelhante à Starlink, o projeto Starshield, também está em discussão.

E, claro, há o objetivo de vida real de Elon Musk, a colonização de um planeta totalmente novo, Marte. Você pode ler mais sobre como seria a economia marciana em nosso artigo “A Economia Marciana do Futuro”.

Apenas as receitas de voos hipersônicos e conectividade via satélite poderiam gerar, respectivamente, $130 bilhões e $35 bilhões até 2030, com muito espaço para crescimento. Somar os outros negócios potenciais torna a viagem espacial um bom candidato a ser um dos principais motores de crescimento do final da década de 2020 e da década de 2030.

Ações de Foguetes Reutilizáveis

Infelizmente para a maioria dos investidores, a SpaceX é uma empresa de capital privado. Portanto, apenas investidores credenciados provavelmente poderão adquirir ações da SpaceX.

O mesmo vale para a Blue Origin, bem como para a chinesa LandSpace (que recentemente superou a SpaceX ao desenvolver com sucesso um foguete movido a metano).

E isso pode ser permanente, já que Elon Musk disse que gostaria de nunca mais ter uma empresa de capital aberto depois da Tesla.

“Na SpaceX nunca pensamos no trimestre. Nunca pensamos nisso,” disse ele. “Não pensamos no preço das ações. Há uma pressão imensa sobre uma empresa pública para não ter um trimestre ruim. Isso pode resultar em uma operação menos eficiente, onde você faz grandes esforços no final do trimestre para não decepcionar as pessoas. É assim que as coisas funcionam.”

Mesmo o IPO da Starlink pode ter que esperar que a empresa tenha um perfil mais de “telecomunicações entediantes” do que a atual configuração de startup em crescimento.

Musk disse a Cathy Wood, chefe da Ark Invest:

“Não acho que valha a pena abrir o capital até que você tenha um fluxo de receita extremamente estável e previsível,” disse ele. “Se seus fluxos de caixa forem extremamente estáveis e previsíveis, nesse ponto abrir o capital é menos problemático.” Elon Musk

1. Rocket Lab

RKLB Gráfico de preços

A Rocket Lab (RKLB ) é um dos concorrentes mais sérios no mercado de foguetes reutilizáveis. A empresa inicialmente focou em foguetes pequenos, com o sistema de lançamento Electron (320 kg de carga útil), que está sendo progressivamente transformado em um foguete parcialmente reutilizável. Até agora, o Electron lançou 177 satélites em 44 lançamentos.

Posteriormente, a Rocket Lab está planejando criar um foguete reutilizável de tamanho médio, o Neutron, comparável ao Falcon 9 (8.000 kg para LEO em modo totalmente reutilizável, 1.500 kg para Marte ou Vênus). O Neutron será impulsionado por um motor de foguete que queima metano (como o Starship), que parece se tornar a tendência para a próxima geração de foguetes.

A empresa se destaca por seu processo totalmente integrado verticalmente de fabricação de satélites, permitindo otimizar custos e velocidade de design.

Isso resultou em múltiplos contratos com a NASA e o governo dos EUA, incluindo um contrato militar de $515 milhões e um contrato civil de $143 milhões para a Globalstar.

A Rocket Lab também é um grande fabricante de painéis solares para satélites após suas aquisições de 2022 da SolAero Technologies, com mais de 1.000 satélites alimentados por esses painéis e 4 MW de células solares fabricadas no total.

Fonte: Rocket Lab

Por enquanto, seu sistema de lançamento depende de fornecedores externos, mas uma série de aquisições estratégicas deve mudar isso, replicando no sistema de lançamento a integração vertical já alcançada no design e fabricação de satélites.

A empresa também está analisando a possibilidade de uma constelação LEO de telecomunicações para gerar receitas recorrentes. Também está contribuindo para pesquisas de manufatura no espaço com a Varda Space Industries e inspeção de detritos orbitais.

Enquanto a SpaceX contou com o talento empresarial de Elon Musk para desenvolver sua tecnologia do zero, a Rocket Lab usou uma combinação de P&D e aquisições para integrar verticalmente a tecnologia necessária. Isso tem se mostrado muito bem-sucedido na fabricação de satélites, e agora eles buscam replicar essa estratégia para foguetes reutilizáveis.

Considerando o fluxo de caixa existente da produção de satélites e os sucessos do Electron, a Rocket Lab é uma boa candidata a alcançar a SpaceX.

2. Virgin Galactic

SPCE Gráfico de preços

A empresa fundada por Richard Branson está focada no turismo espacial.

Os ingressos estão na faixa de $250.000-450.000, com uma longa lista de espera. Os primeiros clientes parecem estar extasiados com a experiência:

“Sempre soube que seria a experiência mais extraordinária da minha vida. Sempre soube disso. E as pessoas meio que me disseram que seria. Mas então, quando é… e está em outro nível da experiência que você pensava que teria… então é muito difícil de explicar.”

“Este foi o melhor dia da minha vida, o dia mais sensacional da minha vida. E você não pode obter nada melhor que isso. Superou meus sonhos mais selvagens.”

A Virgin Galactic (SPCE ) tem trabalhado em melhorar sua economia unitária, com um novo sistema de lançamento, o “Delta”, capaz de transportar 6 passageiros ao invés de 4, e realizar 8 voos/mês ao invés de apenas um.

Juntos, essas 2 métricas aprimoradas devem aumentar a receita por unidade em 12 vezes, com um tempo de retorno de menos de 6 meses para cada ônibus Delta. O teste de voo do Delta está previsto para meados de 2025.

Os mercados ficaram preocupados quando foi anunciado que Branson não investiria mais na Virgin Galactic. Especialmente após o demitimento de 185 funcionários e a pausa nos voos espaciais em 2024, para aguardar a chegada do ônibus Delta e reduzir a velocidade de queima de caixa.

Ainda assim, prevê-se que a Virgin Galactic tenha caixa suficiente para operar até 2025 ou 2026. Portanto, se o desenvolvimento do sistema de voo Delta avançar sem problemas (uma proposta arriscada na indústria aeroespacial), a empresa poderá focar em reiniciar e aumentar o fluxo de caixa, com um sistema lucrativo por unidade. E levar a empresa a ter fluxo de caixa positivo em 2026.

(Deve-se notar que a Virgin Galactic é diferente da Virgin Orbit. A Virgin Orbit entrou em falência em abril de 2023, e fornecia serviços de lançamento para pequenos satélites, com a Rocket Lab adquirindo a instalação da empresa em Long Beach, bem como seus ativos de fabricação e ferramentas).

A recente falência da Virgin Orbit e o distanciamento da Virgin Galactic pelo fundador Richard Branson prejudicaram a imagem da empresa perante os investidores, resultando em uma queda acentuada no preço das ações em 2023.

Ao mesmo tempo, a satisfação dos clientes anteriores, um plano claro para um design lucrativo (ônibus Delta) e uma longa lista de espera de clientes potenciais mostram que a empresa ainda pode ser viável mesmo sem levantar mais fundos. Portanto, muito dependerá do sucesso no desenvolvimento, fabricação e operação do ônibus Delta e em alcançá-lo antes do final de 2025.

Se for esse o caso, a avaliação muito mais baixa criaria uma oportunidade para os investidores adquirirem ações da empresa com desconto.

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Jonathan é um ex‑pesquisador bioquímico que trabalhou em análise genética e ensaios clínicos. Ele agora é analista de ações e escritor financeiro com foco em inovação, ciclos de mercado e geopolítica em sua publicação 'The Eurasian Century'.