Report di Quilty Analytics: le sei aree indispensabili al futuro della Space Economy

Quilty Analytics, una società di consulenza strategico-finanziaria specializzata nell’industria spaziale e satellitare, ha pubblicato il mese scorso un report su richiesta della Defense Innovation Unit del Pentagono. Il titolo è “Leveraging the Emerging Space Economy to Meet Critical Government Needs” (“Sfruttare l’economia spaziale emergente per incontrare i bisogni critici del governo”), e il tema: in quali ambiti il governo statunitense dovrebbe investire per promuovere la crescita della Space Economy, e contemporaneamente ottenerne giovamento?

Si tratta di un report estremamente interessante, per chi s’interessa del settore, e vi invitiamo a leggerlo per conto vostro (l’accesso al documento è gratuito, si può trovare qui).

L’indagine parte con una considerazione a carattere generale: per decenni, l’industria aerospaziale è stagnata. I costi di lancio immutabilmente elevati, sempre oscillanti fra i dieci e i ventimila dollari al chilo a seconda del momento, del modello e del Paese di provenienza, sono stati la principale barriera d’entrata ad un mercato oligopolistico e stato-centrico, che venne stravolto dall’ascesa di SpaceX.

Il primo lancio del Falcon 9, nel 2010, aprì una decade miracolosa per la Space Economy: gli investimenti privati nel settore dal 2015 sono aumentati di quasi 18 volte rispetto al decennio precedente, la nascita annua di nuove startup di 7 volte, e si stima che nel 2023 la richiesta di nuovi satelliti per comunicazioni aumenterà di quasi trenta volte, rispetto alla media pre-2020. Con i suoi razzi riutilizzabili SpaceX ha abbattuto i costi di lancio, rinnovato l’interesse generale per lo studio di nuovi razzi e offerto a clienti pubblici e privati servizi spaziali più economici, permettendo la nascita di modelli di business che prima erano semplicemente impraticabili.

L’espansione dell’economia spaziale sta accelerando, a ritmi che secondo il report non potranno più accontentarsi dell’attuale base industriale, focalizzata sulla costruzione e l’operazione di satelliti, vettori e stazioni al suolo. Per sbloccare le nuove potenzialità della Space Economy (dal turismo spaziale fino all’estrazione di minerali da altri corpi celesti) sarà necessaria una nuova base industriale più vasta e diversificata, in grado di fornire infrastrutture spaziali adeguate.

Nella costruzione di dette infrastrutture, e nella conseguente riduzione dei rischi d’investimento per i privati, la mano pubblica potrebbe risultare di grande aiuto, soprattutto se il denaro dei contribuenti fosse indirizzato su sei aree identificate dal report:

  • Spazioporti: nonostante gli Stati Uniti abbiano attualmente quindici spazioporti, le serie storiche sottolineano il sovraffollamento dei due più importanti, quelli di Cape Canaveral in Florida e di Vandenberg in California. La capacità attuale dei siti di lancio, il lento sistema di autorizzazioni al lancio della FAA e le norme sul traffico aereo finiranno inevitabilmente per compromettere la capacità dell’offerta di stare al passo con la domanda, motivo per cui la Space Force e la FAA si stanno già attivando oggi.
  • Veicoli di trasferimento orbitale: gli Orbital Transfer Vehicles (OTV) sono mezzi spaziali che, una volta separati dal vettore di lancio, conducono i satelliti caricati nelle zone desiderate. L’esplosione del mercato degli smallsat ha risvegliato questo mercato un tempo dormiente, con 18 compagnie (di cui dieci americane, sei europee e l’italiana D-Orbit) che stanno attualmente sviluppando i propri OTV. La longevità operativa di questi mezzi, unita ad eventuali estensioni robotiche, li rende pieni di ulteriori potenzialità applicative (pulizia di detriti orbitali, refueling, assemblaggi e riparazioni in orbita innanzitutto), ma la loro fortuna dipende inevitabilmente dal successo degli smallsat, e dal confronto economico con l’utilizzo di migliori sistemi propulsivi satellitari e di vettori leggeri.
  • OSAM: è un acronimo che sta per On-Orbit Servicing, Assembly and Manufacturing, e che si riferisce ad una vasta di tecnologie. Rimaste per lungo tempo appannaggio del settore pubblico, a partire dal 2010 l’interesse dei privati nel settore è aumentato, con le prime conquiste arrivate nel 2020 (qui e qui per approfondire). Affiancate alla robotica e alla stampa 3D le tecnologie OSAM potrebbero rivoluzionare la produzione di veicoli spaziali, potendoli costruire interamente nello spazio senza i limiti fisici terrestri, ma è un mercato giovane, insidiato da diversi ostacoli: la mancanza di una domanda sicura a giustificare ampi investimenti, l’affermarsi dei satelliti in bassa orbita a discapito di quelli geostazionari (il tipo di riferimento per l’industria OSAM) e i costi elevati di stampa 3D e robotica sono i primi. Tuttavia, è possibile vederne un nuovo ambiente applicativo nello spazio cislunare, man mano che i satelliti geostazionari sono sostituiti da architetture multi-orbita e smallsats.
  • Rifornimento orbitale: fra l’85 e il 90% del peso di un razzo è dato dal suo propellente, il che limita drammaticamente la massa del carico utile e costringe spesso, soprattutto per quelli in GEO, a ricorrere a motori elettrici installati sui satelliti per coprire ulteriori distanze. Rifornire in orbita gli stadi terminali dei vettori ridurrebbe la spesa per la costruzione dei satelliti, li renderebbe orbitalmente più flessibili, incentiverebbe a costruirne di più durevoli limitando il numero di detriti (la cui raccolta sarebbe facilitata) e aprirebbe definitivamente le porte all’esplorazione umana dello spazio trans-lunare o, più avanti, la colonizzazione extramondo. Tutti motivi per cui la NASA sta collaborando già con i pezzi grossi dell’aerospazio a sistemi di refueling, la cui entrata in servizio è però ritardata da scarsa uniformità nella scelta di propellenti e sistemi di rifornimento, ma soprattutto dalla mancanza, come per le tecnologie OSAM, di clienti sicuri in numero sufficiente da giustificare l’adozione di un sistema strutturato di rifornimento in orbita.
  • Comunicazione nello spazio profondo ed SDA: il commercio dipende dalla logistica, e la logistica dipende da regole standardizzate, sistemi di tracciamento e di comunicazione. I vecchi sistemi governativi, creati nel secolo scorso, non riescono più a tenere il passo con la crescita della domanda, e vengono già oggi surclassati da sistemi privati. Le due aree di maggiore interesse per il governo devono essere le comunicazioni nello spazio profondo e le attività SDA (Space Domain Awareness, Consapevolezza del Dominio Spaziale), fra cui il controllo del meteo spaziale, del traffico cislunare e la deterrenza militare. Il settore pubblico e privato possono in questo collaborare compensando a vicenda le proprie mancanze (per il privato l’alto rischio degli investimenti, per il pubblico la scarsa efficienza di spesa e di sforzi) anche in vista della prossima grande sfida logistica dello spazio: il ritorno sullo Luna.
  • Utilizzo commerciale della Luna: l’interesse privato per la Luna è cresciuto assieme a quello delle potenze internazionali, e a ragione: se per i governi i programmi lunari vogliono dire prestigio internazionale e superiorità strategica in ambito difensivo, per i privati vogliono dire aprire le porte a possibilità commerciali infinite – estrazione di risorse, generazione di energia elettrica, data storaging, ricerca biomedica, research & development commerciale, persino turismo spaziale. Tuttavia, le sfide da affrontare sono sempre le solite, dalla necessità di costruire infrastrutture adatte a quella di garantire certezze agli investitori privati, con in più l’inedita necessità di chiarire, una volta per tutte, i limiti imposti dal diritto aerospaziale alla proprietà privata e alle attività commerciali sulla Luna.

Lo spazio non è un posto facile, e farci affari spesso lo anche ancora di meno. Fra tempi di sperimentazione interminabili e necessità di capitali ad alta intensità (molti fondi, molti lavoratori molto specializzati), il settore aerospaziale non poteva non nascere come un settore monolitico, a bassa competitività e dipendente da commesse e finanziamenti pubblici.

Ma in questo decennio le tradizioni della Space Economy sono state abbattute a suon di startup e vettori riutilizzabili, e il report consiglia al governo americano di cambiare approccio altrettanto radicalmente per rimanere al passo; di abbandonare il solito modus operandi di commissionare a grandi, solidi gruppi industriali progetti su misura secondo criteri rigidissimi, e iniziare a comprare i prodotti già disponibili sul mercato da piccole e medie imprese innovative, con standard ragionevolmente più bassi e molta, molta meno burocrazia, senza disdegnare l’acquisto di prodotti di Paesi alleati.

Se insomma c’è un modello che gli Stati Uniti devono seguire, conclude il report, per mantenere la propria posizione privilegiata nell’aerospazio, è quella di adattarsi al nuovo spirito da venture capital che permane il settore nazionale: smettere di essere committente per farsi cliente, accettare livelli più alti di rischio e che, senza la giusta dose di intraprendenza, nessuno è mai andato oltre l’atmosfera terrestre. Almeno, non per restarci.

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