מהפכת החלל החדש – מתוך הספר “לוויינים והחלל החדש”

עם צאתו לאור של הספר לוויינים והחלל החדש מאת חיים אשד ודורון שטרמן, אנו מביאים קטע ממנו העוסק בהגדרת החלל החדש. הספר יצא בהוצאת אפי מלצר – מחקר צבאי והוצאה לאור

תעשיית החלל המסורתית החלה את דרכה באמצע שנות ה-50 של המאה ה-20 כחלק ממאמצי המלחמה הקרה בין המעצמות הגדולות בזמנו, קרי ברית המועצות וארצות הברית. פיתחו אותה גופים ממשלתיים שונים וחברות ענק בד בבד עם הסתמכות על מימון, הכוונה ושליטה ממשלתית. רוב המשאבים הושקעו במאמצי פיתוח של משגרים, לוויינים ומערכות מאוישות שנועדו, בראש ובראשונה, לייצר ערך בעל משמעות לאומית, בין אם על ידי פיתוח מערכות הגנה/התקפה כדי לתמוך בצורכי הביטחון הלאומי ובין אם לשם תרומה להעצמת המורל הלאומי ותחושת הניצחון והעליונות.

התפרקות ברית המועצות בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת קידמה תפנית משמעותית בתעשיית החלל בעשורים הבאים על ידי מתן לגיטימציה לפיתוח מערכות חלל לטובת הגשמת יעדים עסקיים ומסחריים. אף שמרבית המסחר בטכנולוגיות חלליות באותה תקופה המשיך להתקיים בעיקר בין ישויות מדינתיות, או בתיווכם, וכן תחת מעטה של כללי רגולציה ובירוקרטיה נוקשים, שירותי שיגור של לוויינים, שירותים מסחריים שונים שניתן להפיק מלוויינים ואפילו לוויינים עצמם, הפכו בהדרגתיות למוצרים סחירים. התמורה שחלה בתעשיית החלל התרחשה אז בו זמנית בכל העולם המערבי. עם זאת, ניתן היה להבחין בניצנים המעידים על השינוי המתקרב כבר באמצע שנות ה-80 של המאה ה-20 בארצות הברית שבחרה להסדיר את המסחור של טכנולוגיות, נכסים, ושירותים המבוססים על מערכות חלליות כגון מערכות תקשורת וחישה מרחוק ולעגנו בחוק פדרלי.

המרוויחים המיידיים מהתפתחות שוק החלל העסקי בשנות ה-90 היו, כמובן, התעשיות הביטחוניות הגדולות בעולם ששלטו באותה העת באופן גורף בידע, בטכנולוגיה, בתשתיות וכן בניסיון המצטבר בפיתוח מערכות חלליות. התעשיות הביטחוניות הצליחו למעשה למנף את ההשקעה הממשלתית האדירה בעשורים הקודמים לכדי קו מוצרים ושירותים המבוססים על טכנולוגיית חלל שאפשרו לבסס מודלים עסקיים רווחיים בעשורים הבאים. השינוי בתעשיית החלל לא הסתכם כמובן בכך. עם הפוטנציאל האדיר למסחור של נכסים וטכנולוגיות חלל נפתחה גם התחרות בין התעשיות הביטחוניות השונות מצד אחד, וכן היכולות למימוש שיתופי פעולה מהצד האחר, אשר תרמו, כל אחד בדרכו, לפיתוח של יכולות וטכנולוגיות חדשות בתחום החלל.

ל פניו נראה שתעשיית החלל הצליחה לעלות על וקטור צמיחה משמעותי, וכך אכן היה במשך כשני עשורים למרות העובדה שתעשיית החלל עדיין נשלטה באותה תקופה על ידי התעשיות הביטחוניות הגדולות. התעשיות הביטחוניות המשיכו ליהנות מתקציבי עתק שזרמו דרך גופים ממשלתיים, לצורך תחזוקת התשתיות וההשקעות האדירות שבוצעו לאורך השנים. בד בבד המשיכו התעשיות הביטחוניות לשרת בעיקר צרכים אסטרטגיים ולאומיים ועל כן הוגבלו בהיקף המסחר בשוק החופשי ובצורתו. עיסוק במערכות חלליות ובטכנולוגיות חלל נתפס עד לתחילת שנות ה=2000 כעיסוק ייחודי השמור לתעשיות=על בשל הצורך בתשתיות אינטגרציה ובדיקות מורכבות אשר מדמות את סביבת החלל וכן בשל הידע והניסיון הטכנולוגי העמוק שהצטבר לאורך עשרות שנים באותן תעשיות. מחסום הכניסה לתעשיות קטנות ובינוניות, או לתעשיות שאינן מגובות באמצעות מימון ממשלתי משמעותי, נראה באותן שנים כמעט בלתי עביר.

שינוי המגמה המשמעותי הבא בתעשיית החלל העולמית התרחש בסמוך לתחילת שנות ה=2000 בעקבות שתי התפתחויות חדשות; האחת, סטנדרטיזציה של לוויינים זעירים (לווייני קובייה) אשר במקורם נועדו לאפשר נקודת כניסה פשוטה וזולה לחלל עבור ביצוע מחקר אקדמי על ידי אוניברסיטאות. השנייה, הקמת חברות פרטיות שהחלו לפתח משגרים לשימוש מסחרי לשם יצירת רווח כלכלי. חברות השיגור הפרטיות שהוקמו בארצות הברית (כדוגמת SpaceX, Blue Origin ו=Virgin Galactic) על ידי יזמים מהמגזר הפרטי חרטו על דגלן את הנגשת תעשיית החלל לציבור הרחב והפיכתה לערך עסקי ומסחרי מובהק.
במבט ראשון נדמה היה ששתי ההתפתחויות הללו אינן קשורות זו לזו, אך בפועל שתיהן יחד היוו גורם משמעותי בהתפתחות עידן החלל החדש. שילוב של סטנדרטיזציה ומזעור של לוויינים ותתי-מערכות של לוויינים עם פיתוח משגרים פרטיים, המאפשרים הוזלה משמעותית בעלויות השיגור, הפכו למנוע צמיחה לסביבה עסקית (אקו-סיסטם) חדשה לגמרי בנוף תעשיית החלל.

בשנים 2000–2018 נוסדו למעלה מ־1,000 חברות חדשות בתחום החלל. מרבית החברות הוקמו בארצות הברית ובאירופה, בגיבוי קרנות הון-סיכון והשקעות פרטיות נרחבות, במטרה לייצר תועלת עסקית וכלכלית בדמות מערכות חלל חדשניות, שירותים מתקדמים, מערכות שיגור אפקטיביות וכדומה כחלק ממודל עסקי שנועד להפיק רווחים חוזרים למשקיעים. כפי שתואר לעיל, תעשיית החלל “המסורתית” בעולם נשלטה על ידי מספר מצומצם של תעשיות=על ומוקדי ידע, שמומנו בצורה נרחבת מתוך תקציבי ביטחון של מדינות ברחבי העולם, אך תקופת החלל בשני העשורים האחרונים מתאפיינת במגוון רחב של חברות הזנק (סטארט אפ) קטנות ובינוניות שמפתחות ומדגימות בהצלחה יכולות וטכנולוגיות חדשות בתעשיית החלל וזאת כמובן בד בבד עם הצדקת המודל העסקי.
במובנים רבים ניתן לראות בתקופת החלל החדש מעין מרוץ חלל מחודש, מרוץ שהתרחש בתחילת הדרך בשנות ה=50 של המאה ה=20 בין מעצמות מדיניות והפך כיום למרוץ בין חברות ומיזמים עסקיים ברחבי העולם. מרוץ אחר יוקרה, ניצחון וגאווה לאומית, הפך ברבות השנים למרוץ אחר תועלת חברתית כללית לשיפור איכות החיים על פני כדור הארץ ויצירת רווח למשקיעים וליזמים. תקופת החלל החדש היא מעין שלב נוסף באבולוציה של תעשיית החלל העולמית. מצד אחד, התעשייה החדשה נשענת וניזונה מההישגים והיכולות שפותחו לאורך השנים בתעשייה הוותיקה. מהצד האחר, היא משפיעה בחזרה על צורת ההתנהלות ודרכי החשיבה של התעשייה הוותיקה אשר נאלצת לחפש מסלול מחדש.

איור 1: רכבו החשמלי של היזם אילון מאסק מתוצרת חברת טסלה שבבעלותו, עם בובה במקום הנהג. שוגר בשנת 2018 לחלל על גבי המשגר הפרטי Falcon Heavy. באדיבות Space X.

תעשייה ותיקה מול חדשה

המתיחות בין הפרדיגמות השונות: בין תעשייה ותיקה, גדולה ומנוסה האמונה על ייצור מערכות מורכבות לביצוע משימות לאומיות ואסטרטגיות ובין תעשייה חדשה המנסה לייצב נקודת ערך כלכלית בת קיימא, ניכרת בהיבטים רבים. תעשיית החלל הוותיקה חרטה על דגלה איכות וקפדנות חסרות פשרות, הן ברמת התכן ההנדסי והן ברמת הייצור והבדיקות של המערכות הלווייניות, כאשר בדרך כלל עלות מיזם (פרויקט) (ולעיתים אף הזמן הנדרש להשלמתו) קיבל עדיפות משנית, ואילו תעשיית החלל החדשה הפכה את היוצרות כדי לייצר ערך כלכלי שלא בהכרח ניתן להצדיק מבחינה הנדסית טהורה. נראה כי התעשייה החדשה הצליחה לדלג מעל מחסום הפוטנציאל האדיר בכניסה לתחום החלל על ידי קבלה של הסיכון הכרוך בכישלון.

אחד הגורמים המרכזיים המצדיקים את דרך התפתחות תעשיית החלל הוותיקה נובע מעצם העיסוק במערכות חלליות אשר כידוע אינן בנות הנצלה ותיקון לאחר הכנסתן למסלול סביב גוף שמימי כלשהו וזאת בשל המורכבות הטכנולוגית והעלויות הגבוהות הכרוכות בכך. הדרישה ממערכות חלליות לרמת אמינות גבוהה במיוחד גררה אחריה, ממילא, תהליכי פיתוח והוכחה הנדסיים מורכבים, קפדניים, איטיים ויקרים להחריד. התעשייה החדשה, לעומת זאת, אימצה שיטה אחרת להתמודדות עם האתגר הכרוך בחוסר היכולת לתקן תקלות לאחר השיגור – קבלת הסיכון. התעשייה החדשה מוכנה להסתכן. למשל, על ידי תכנון של מערכות חלליות קטנות, פשוטות וזולות אשר אינן עומדות בהכרח בכל התקנים המחמירים שהתגבשו לאורך השנים, ושיגורן לחלל כחלק מתהליך של ניסוי וטעייה. במקרה זה, אם התגלתה תקלה והלוויין איננו מתפקד כלל, או שאיננו מתפקד בדיוק כפי שתוכנן, ניתן פשוט לבנות ולשגר לוויין אחר במקומו מכיוון שהמשאבים הכרוכים בבניה ושיגור לוויין חלופי שווים לסיכון של כישלון לוויין בודד.

תעשיית המשגרים הפרטיים התפתחה בצורה מעט שונה. המנוע המרכזי מאחורי תעשייה זו היה הרצון לפתח את תעשיית התיירות בחלל. כדי שתתפתח “תיירות חלל”, היה צורך להוזיל את עלויות השיגורים אך מנגד, לא ניתן כמובן להתפשר על בטיחות, אמינות ואיכות שכן מדובר בסיכון חיי אדם. הגישה העקרונית שבה נקטו חברות שעסקו בתעשיית תיירות החלל בתחילת הדרך היא גישה של פיתוח משגרים רב=פעמיים, בניגוד למשגרים הוותיקים (שהיו ברובם הסבה של טילים בין=יבשתיים) שמאפשרים שיגור חד-פעמי בלבד. בהמשך הדרך זוהה אף הצורך בפיתוח של משגרים קטנים כדי לתמוך בשיגורים של לוויינים קטנים בצורה אפקטיבית וזולה לצד פיתוח ומיסוד תעשיית “הטרמפיסטים” – לוויינים קטנים המשוגרים בשיגור סטנדרטי עם לוויינים גדולים אך כנוסעים משניים.

מעבר למתיחות הקיימת בין הפרדיגמות השונות בתעשייה הוותיקה אל מול התעשייה החדשה, ישנם בדרך כלל גם הבדלים משמעותיים בתרבות הארגונית ובממדים של כל תעשייה אשר משפיעים אף הם על ההתנהלות של כל תעשייה. התעשיות הוותיקות הן בדרך כלל גדולות יותר מבחינת כמות כוח האדם ההנדסי העומד לרשותן. הן מעסיקות בדרך כלל אנשי מקצוע מנוסים וותיקים בתכנון מערכות מורכבות והן מורגלות בתהליכי פיתוח והוכחת תכן סדורים ומעמיקים. לעומתן, התעשייה החדשה מתאפיינת לרוב בחברות קטנות המתבססות על אנשי מקצוע צעירים ונלהבים אך גם חסרי ניסיון ואינן כפופות לשיטות עבודה שהתפתחו לאורך שנים. הבדלים אלו מהווים גורמים קריטיים ביכולות, ולעיתים אף ברצון, של כל סוג תעשייה, להתמודד עם מיזמים “קטנים” כגון לוויינים זעירים. תעשיית=על שמייצרת לוויינים גדולים ומתוחכמים במשך עשורים, מסוגלת כמובן לייצר גם לוויינים זעירים אך מבחינה כלכלית ועסקית יהיה זה בדרך כלל מאמץ שאומנם אינו משתלם עבורה, אך יכול בקלות לייצר הצדקה ותוכנית עסקית שלמה עבור חברה קטנה וזריזה.

ראוי לציין כי לממשלות תרומה משמעתית גם בהתפתחות התעשייה החדשה. כדי שהתעשייה החדשה תשגשג בשוק פתוח יש, כמובן, צורך בהיתכנות שוק לתעשייה מסוג זה. מבחינת הממשל, המשמעות היא הסרת חסמים ומגבלות בירוקרטיות וכן מתן היתרים לסחר בטכנולוגיות חלל, אף שחלקן הונבטו מלכתחילה בתעשיות הביטחוניות. בארצות הברית ניתן לזהות בעשור האחרון מגמה מובהקת של הקלה בתנאי היצוא של טכנולוגיות ומערכות חלל וכן הקלות במתן שירותים המתבססים על טכנולוגיות חלל. במקומות רבים בעולם, כמו למשל, בישראל, ממשלות אף מעודדות בצורה אקטיבית עסקים קטנים וחברות הזנק בתחילת דרכם באמצעות מימון חלקי או התחייבות לרכישת מוצרים מתוך הבנה שדרך זו מאפשרת הנבטה של יכולות וטכנולוגיות חדשות שעשויות לתרום בחזרה הן להתפתחות הכלכלית והן להתפתחות הטכנולוגית המדינית הכללית. NASA, למשל, כגוף ממשלתי האמון על קידום המחקר והמדע, משקיע אף הוא משאבים רבים בקידום חברות הזנק, בעיקר בתוך ארצות הברית, מתוך הכרה ביכולתן לתרום לקידום המחקר המדעי.