Näib, nagu Jackson Pollockit jäljendav kunstnik oleks juhuslikult lõuendile värvi pritsinud. See pilt näitab ringikeerlevat jääd Põhja-Kanadas Foxe’i lahes.

Uus kosmos ja kodukootud satelliidid – igaüks saab satelliite ehitada

Tea Tüür
Satelliiditee
Published in
5 min readJul 17, 2020

--

Eelmise laupäeva õhtul startis Uus-Meremaalt USA ettevõtte Rocket Lab rakett Electron, mille pardal oli seitse satelliiti. Start lõppes katastroofiga — missioon ebaõnnestus teisel etapil, kui rakett oli õhus olnud umbes neli minutit. Kahju on miljonites dollaritest (mille enamuses hüvitab kindlustus) ja aastate pikkuses töös.

Mida muud öelda, kui et kosmosetööstus on raske. Kuid vaid 10–20 aastat tagasi oleks olukord olnud palju raskem. Tänases loos seletan, kui palju kosmosetööstus viimaste aastate jooksul muutunud on, mis on “uus kosmos”, nano- ja kuupsatelliidid ning kuidas nüüd on teoreetiliselt võimalik igalühel satelliite ehitada ja orbiidile saata.

Vana ja uus kosmos?

1957. aasta 4. oktoobril, kui Nõukogude Liit saatis kosmosesse Sputnik 1 — maailma esimese tehissatelliidi — sai alguse kosmoseajastu. Algas kosmosevõistlus kahe maailma suurriigi vahel — Nõukogude Liit ja USA. Aja möödudes õppisid Euroopa ja Jaapan ise oma satelliite ehitama ja rakette üles saatma. Praegu arendavad riigid nagu Hiina, India, Lõuna-Korea, Iisrael ja Brasiilia oma kosmosetööstust.

Kosmos ja satelliidid olid pikka aega riikliku sektori mängumaa. 2000. aastatel hakkasid aga eraettevõtjad kavandama ja kasutusele võtma kosmosesüsteeme, mis on riiklikele süsteemidele konkurentsivõimelised.

Uus kosmos (ingl. k. NewSpace) on uudne lähenemisviis kosmosetööstusele, kus eraettevõtted pakuvad odavamat juurdepääsu kosmosele (näiteks SpaceX’i ja Blue Origini korduvkasutatavad raketid) ja kvaliteetsemaid ning taskukohasemaid andmeid kosmosest, mis võimaldavad Maa peal elu paremaks muuta (näiteks Planeti “Dove” satelliidid).

Praktiliselt tähendab see ka seda, et kui varem said ainult teatud sektorid endale kosmoseandmeid lubada (näiteks riigikaitse, meteoroloogia), siis nüüd on satelliidiandmed odavamad ja laialdasemalt saadaval ka näiteks metsandus-, põllumajandus- ja kalandussektorile, aga ka muudele aladele nagu haridus, ehitus, juriidiline sektor, turism jne.

Vana ja uus kosmos: millised alad on kehtestatud, millised on alles tekkimas

Trendid: mis on võimaldanud kosmosetööstuse laialdumist?

Kosmosetööstuse erastumine ja laialdumine on võimalik tänu kolmele peamisele faktorile: riistvara väiksemaks ja odavamaks muutumine, satelliitide orbiidile saatmise kulu vähenemine ja tootmise kulu vähenemine.

Riistvara muutub väiksemaks, odavamaks ja nutikamaks

Riistvara muutub järjest väiksemaks, odavamaks ja nutikamaks

Satelliitide tootmiskulud on drastiliselt vähenenud

Varasemalt on satelliidid ehitatud eritellimusel, nende ehitamine on maksnud kümneid miljoneid dollareid ja ühe satelliidi tootmiseks kulub rohkem kui aasta.

Hiljuti on eraettevõtete poolt kasutusele võetud satelliitide tööstusliku masstootmise tehnikad, mis võimaldavad drastiliselt vähendada kulusid ja tootmisaega — mõnel juhul toodetes isegi 1–2 satelliiti päevas.

Vana ja uue kosmose satelliitide tootmise hinna võrdlus.

Satelliitide orbiidile saatmine muutub järjest odavamaks

Rakettide startimise hind on aastakümneid olnud väga kõrge, eriti kosmosesüstikute jaoks. Viimaste kümnete aastate jooksul on aga kommertsiaalne rakettide arendus vähendanud orbiidile pääsemise hinda umbes 20-kordselt.

NASAs oli rakettide stardi hinna üldine reegel see, et maalähedasele orbiidile pääsemine maksab iga kilo kohta umbes 22 000 USA dollarit. 2018. aastal küsis SpaceX aga kümme korda väikesemat hinda – Falcon 9 kanderaketi eest USD 2 700/kg ja Falcon Heavy eest USD 1 650/kg kohta.

Orbiidile saatmise hind on järjest vähenenud. Andmed: Harry W. Jones, NASA Ames Uurimiskeskus

Nano- ja kuupsatellidid: väikesed, aga nutikad

Just nagu meie telefonid ja muu digitaaltehnoloogia, muutuvad satelliidid samuti järjest väikesemaks ja nutikamaks. Nanosatelliidid on põhimõtteliselt kingakarbi suurused satelliidid, mis on võimelised tegema sarnaseid asju, mida suuremad, 5m x 2,5m suurused satelliidid teha suudavad. Ka hind on nanosatelliitidel võrreldes traditsiooniliste satelliitidega peaaegu olematu. Üheks nanosatelliitide alaliigiks on kuupsatelliidid, mis on standartsed — 10cm x10cm x 10cm – ehk siis umbes Ruubiku kuubiku suurused kuubid. Neid saab ehitada kiirelt — vähem kui kahe aastaga. Need maksavad muidugi vähem, kui suured satelliidid ning nende disain on lihtsam – paljud osad on standartsed ja turul müügil, ehk siis kõike ei pea nullist ehitama.

Kuupsatelliidide boonuseks on veel see, et need ei jäta kosmosesse sodi – nad töötavad kuskil 3–12 kuud, ja siis põlevad Maa atmosfääris ära. Kuupsatelliite saab ka ehitada suuremates mõõtudes — keerulisemate missioonide tarbeks võib näiteks 2, 3 või 6 kuus kuupi omavahel kokku panna, et rohkem riistvara ja elektroonikat ära mahutada.

Lihtsamad, väikesemad ja odavamad satelliidid tähendavad seda, et isiklike või väikeettevõtete poolt satelliitide ehitamine ja orbiidile saatmine polegi enam nii kauge idee. Näiteks on võimalik osta satelliidi ehituskomplekte, nagu eSat ja Pumpkin, mis maksavad $6 000–8 000 ligi.

Satelliidite orbiidile saatmise kulu on aga teises hinnaklassis. 10cm x 10cm x 10cm satelliidi orbiidile saatmine võib maksta kuskil $40–100 000. Sellegipoolest, kui sul on hea idee ja äriplaan, siis rahastuse saamine riigilt või erainvestoritelt ei ole sugugi võimatu.

Kui tahad ise satelliiti ehitada

🧒🏻Lastele ja peredele: NASA Science Space Place: Build your own spacecraft!

👩🏽‍💻Professionaalidele: CubeSat 101: Basic Concepts and Processes for First-Time CubeSat Developers www.tinyurl.com/cubesats101

Mida see kõik meie jaoks tähendab?

Parem elu Maa peal

2018. aasta seisuga on umbes 5 000 satelliiti orbiidil, millest 1 900 on töökorras. Tänu sellele, et meil on rohkem ruumiandmeid ja et need on järjest odavamad ja lihsamini kasutatavad, võivad need märkimisväärselt kaasa aidata mitmetele 21. sajandi väljakutsetele: keskkonnakaitse, loodusvarade parem kasutamine, rahvusvaheliste loodusõnnetuste haldamine ning siirdumine teadmisühiskonda.

Rohkem ärivõimalusi kosmosesektoris

Hetkel on suurepärased tingimused alustavatel ettevõtetel, kes soovivad uurida satelliitidel põhinevaid ärimudeleid. Euroopa Kosmoseagentuur ja erinevad innovatsiooniinkubaatorid pakuvad ettevõtjatele rahastust ja ettevõtluse toetamist. Võimalusi innoveerida on palju.

Inimesed tagasi Kuu peale

NASA ja Rahvusvahelise Kosmosejaama partnerriigid kaaluvad nüüd jälle inimeste abil Kuud uurida — NASA teatas, et nende eesmärgiks on inimesi 2024. aastal uuesti Kuu pinnale panna ning agentuur avas USA eraettevõtetele ärivõimalused selles plaanis osalema. Kuid USA pole ainus Kuu ambitsioonidega riik — nii Jaapan, Hiina kui ka India on väljendanud huvi inimeste Kuule saatmise vastu.

Kosmoseturism

Kosmoseäri üks esilekerkivaid valdkondi on kosmoseturism. Juba 2001 ja 2009 aasta vahel käis 7 mitte-astronaudist turisti kosmoses, kuigi sel ajal oli piletihind USD 20–25 miljoni ligi. Tänu eelnevalt selgitatud põhjustele see hind hakkab aga järjest langema ning kosmosereisid muutuvad tsiviilelanikele tulevikus kättesaadavamaks. Ettevõtted kujundavad hetkel juba kosmosehotelle.

Soomes, Haaga-Helia Rakenduskõrgkoolis turismi, lennunduse ja rahvusvahelise ettevõtluse erialal on näiteks selle aasta jaanuarist alates vabaõppes olemas vastutustundliku kosmoseturismi moodul.

👉Mida sina arvad, kuidas parem ligipääs kosmosesse inimkonna elu tulevikus mõjutada võib? Kas viiekümne aasta pärast on Kuul ja Marsil inimestest püsielanikud? Millal saavad mittemiljonäridest inimesed kosmosehotellides puhkusi veeta ja kas üldse kunagi saavad? Jäta oma vastus allapoole 👇

Postitan uusi artikleid iganädalaselt. Kui sa leiad, et Satelliiditee on huvitav, siis:

  1. Plaksuta! — clap 👏
  2. Jäta vastus — responses 💬
  3. Jaga Satelliiditeed enda sõpradega! 🛰

--

--

Tea Tüür
Satelliiditee

Innovation consultant, change-maker, human-centered designer 🌏🛰🎨