Ceny rakiet

[alnitak]

Byl jesienią o tym artykuł.Stawka ubezpieczenia ładunku dla Protona to 12% wartości,dla F9 ok 4-5%.Myślę że klient bierze pod uwagę nie tylko koszta lotu(inaczej wszyscy lataliby Dnieprami za kilka mln $) czy nawet ubezpieczenia ale równie mocno prawdopodobieństwo że ladunek trafi na zakładaną orbitę bo każda wtopa może pociągnąć firmę na dno nawet gdy satelita jest ubezpieczony (trzeba wyprodukowac nowy a w tym czasie firma nie swiadczy swoich usług i nie zarabia).Samo przyspieszenie mozliwości lotu jest istotne z finansowego punktu widzenia dlatego np.Iridium zdecydował sie na loty używkami mimo że cena rakiety pozostała prawie bez zmian.

[kanarkusmaximus]

A może Proton nie jest dostępny? Była swego czasu mowa o nowych "lekkich" wersjach Protona, może po prostu teraz trwają jakieś prace?
http://kosmonauta.net/2016/09/ils-proponuje-nowe-warianty-protonow/

Niby miały być gotowe już w 2018 i 2019 roku. Nie jestem pewien, ale chyba jedna z tych wersji została zarzucona.

[JSz]

Kolejne zestawienie cen rakiet znalezione w sieci, tym razem dotyczące najcięższych dawnych, obecnych i przyszłych rakiet nośnych. Znalezione na SpaceWatch (można powiększyć kliknięciem):



Przepisuję kUSD/kg na LEO i na Księżyc:

Rakieta	kUSD/kg na LEO	kUSD/kg na Księżyc
Saturn V	9	24
N1	15	59
Energia	6	19
Falcon Heavy	3	7
New Glenn	?	?
SLS 1B	14	38
BFR	0.05	0.1
Chang Zheng 9	?	?

Uwaga: Kwoty z tej tabelki dotyczą w dużej części rakiet, które jeszcze nie poleciały (4), a jeśli w ogóle polecą, to nieprędko. Po drugie rakiety, które już poleciały (3), nigdy nie były na rynku komercyjnym, a jedna nigdy nie poleciała i nie poleci. Zatem te szacunki pewno są z sufitu, ale zawsze można spojrzeć...

[Orionid]

Rakieta                  kUSD/kg na LEO    kUSD/kg na Księżyc
Saturn V   9   24
Energia   6   19
Falcon Heavy   3   7
SLS 1B   14   38
BFR   0.05   0.1

I co pan na to Panie Prezydencie ?
Nie wykluczam , że to może być nieostateczny koszt SLS 1B (wiemy co się dzieje z JWST)
Poniżej prezentowane podejście nadal może być w modzie:

GAO: True Cost of SLS, Orion Unclear
by Dan Leone — May 19, 2014

(...) NASA has not released comprehensive, long-term cost estimates for SLS and Orion. The reason is to avoid giving Congress sticker shock, said William Gerstenmaier, NASA’s associate administrator for human exploration and operations. (...)
http://spacenews.com/40610gao-true-cost-of-sls-orion-unclear/

[kanarkusmaximus]

Coś czuję, że GAO często będzie wracać do SLS i Oriona. Niektóre z kosztów pewnie spadną, ale część raczej pozostanie na wysokim koszcie, z uwagi na niewielką częstotliwość lotów.

[JSz]

Rozumiem, że są to sumy wynikające nie tylko z kosztów pojedynczego egzemplarza i jego startu, ale obejmują także cały R&D. Jeśli tak, to jakikolwiek SLS czy jego ewentualny następca jest na z góry straconej pozycji przez kolejne "nowe ery" w rozwoju astronautyki w NASA. Wygenerowało to na pewno gigantyczne koszty, których nie da się już zniwelować, a co najwyżej przeksięgować.

[Tantal]

Link do publikacji, która szczegółowo porównuje ceny wynoszenia ładunków na orbitę z całej historii astronautyki.

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiixKap9M_hAhUtxMQBHdyNBQIQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fttu-ir.tdl.org%2Fbitstream%2Fhandle%2F2346%2F74082%2FICES_2018_81.pdf%3Fsequence%3D1%26isAllowed%3Dy&usg=AOvVaw3fd-rLcIxSuvlZhsSwL49n

Dokument pokazuje jak ogromny postęp w kosztach lotów dokonał się pomiędzy pierwszymi lotami a stworzeniem Saturna V, po to by w latach 1970 - 2000 pozostać na tym samym poziomie. Widać jak na dłoni na czym polegała stagnacja w branży. I jak zadziałała konkurencja w ostatnich latach.


The average launch cost did not change much from 1970 to 2000, especially since many systems with initial
flight before 2000 continue to be used. From 1970 to 2000 the average launch cost was $18.5 k/kg, with a typical
range of $10 to $32 k/kg. Of the 22 systems initially launched from 1970 to 2000, only 7 have costs below $10 k/kg,
and they are all Soviet or Chinese and their cost may be subsidized. Only 2 systems have costs above $32 k/kg, the
shuttle at $61.7 k/kg and the small and costly Pegasus.

A major drop in cost occurred in 2010 with the Falcon 9 at $2.7 k/kg. The Falcon Heavy reduces the cost to $1.4
k/kg. Shuttle’s launch cost was about 20 times that of the Falcon 9 and about 40 times that of the Falcon Heavy. The
average 1970 to 2000 launch cost of $18.5 k/kg is reduced by a factor of 7 for the Falcon 9 and and 13 for the
Falcon Heavy.


I w temacie tego, ile kosztują opracowania nowych rozwiązań przez NASA, a ile w firmach prywatnych. Z dedykacją dla tych, którzy piszą, że "istnienie SpaceX nie ma wielkiego sensu".

In 2010, NASA compared SpaceX’s cost to develop the Falcon 9 to the cost NASA’s models predicted using the
traditional cost-plus-fee method. Using the NASA-AF Cost Model (NAFCOM), NASA estimated that it would have
cost NASA $1,383 million to develop these systems using traditional contracting. The estimated SpaceX cost was
$443 million, a 68% reduction from the traditional approach. SpaceX attributed their cost efficiencies to a few key
factors:
1. Smaller workforce
2. Use of in-house development
3. Fewer management layers and less infrastructure
4. Commercial development culture

Perhaps the the key determinant of SpaceX’s lower cost was that modern management allowed a highly effective
engineering effort. “SpaceX’s approach to rocket design, which stems from one core principle: Simplicity enables
both reliability and low cost.” All the Falcon 9 engines are identical where other rockets use two or three to gain
performance at higher cost. The Falcon 9 avionics and controls are triple-redundant. Elon Musk, SpaceX’s CEO, is
also chief engineer and he claims. “I know my rocket inside out and backward.” The frequent management -
engineering conflict of goals and communications gap seem eliminated. SpaceX’s organizational style is Silicon
Valley, not NASA. “(T)he buzzwords of the business culture—lean manufacturing, vertical integration, flat
International Conference on Environmental Systems management—are real and fundamental. …

This really is the greatest  innovation of SpaceX: It’s bringing the standard practices of every other industry to space.” (Chaikin, 2012)


Table A1. Launch cost to LEO in current dollars.
System First launch date $k/kg Reference
Ariane 44 1988 17.9 Wertz and Larson, 1996
Ariane 5G 1996 13.1 Futron, 2002
Athena 1 1995 31.7 Wertz and Larson, 1996
Athena 2 1995 16.6 Futron, 2002
Atlas IIA 1991 19.8 Wertz and Larson, 1996
Atlas-Centaur 1964 28.0 Koelle, 1991
Cosmos 1967 12.4 Futron, 2002
Delta 3910 1975 28.0 Koelle, 1991
Delta E 1960 167.8 Koelle, 1991
Delta II 1989 15.3 Futron, 2002
Delta III 1998 11.7 Koelle, 1991
Dnepr 1999 4.9 Futron, 2002
Falcon 9 2010 2.7 SpaceX.com, 2018
Falcon Heavy 2018 1.4 SpaceX.com, 2018
H-2 1994 26.4 Wertz and Larson, 1996
Kosmos 1967 8.0 Wikipedia, Comparison, 2018
Long March 2C 1974 10 Futron, 2002
Long March 2E 1971 7.7 Wertz and Larson, 1996
Long March 3B 1984 6.3 Futron, 2002
Pegasus XL 1990 43.5 Futron, 2002
Proton SL-13 1965 4.1 Wertz and Larson, 1996
Rockot 1994 10.4 Futron, 2002
Saturn V 1968 5.2 Williams, 2016
Saturn IB 1966 17.3 Koelle, 1991
Scout 1961 111.8 Koelle, 1991
Space shuttle 1981 61.7 Pielke and Byerly, 2011
Soyuz 1966 7.6 Futron, 2002
Start 1993 16.7 Futron, 2002
Taurus 1989 20.4 Wertz and Larson, 1996
Titan II 1962 31.0 Wertz and Larson, 1996
Titan IV 1989 24.7 Wertz and Larson, 1996
Titan-Centaur 1974 11.2 Koelle, 1991
Vanguard 1957 894.7 Koelle, 1991
Vega 2012 10.0 Wikipedia, Comparison, 2018
Zenit 2 1985 4.4 Futron, 2002
Zenit 3SL 1999 7.6 Futron, 2002

[JSz]

Podaję adres artykułu w przystępniejszej postaci: https://ttu-ir.tdl.org/bitstream/handle/2346/74082/ICES_2018_81.pdf.

I wykres obrazujący jego główną tezę:

[Adam.Przybyla]

Hmm, artykul mowiacy o inowacyjnosci i cenach, bez uwzglednienie tego, ze rynek sie
zmienil w zwiazku z tym, ze pojawily sie komponenty ITAR-free u innych dostawcow
i pojawily sie rakiety indyjskie, ktore moze nie lataja jeszcez zbyt czesto ale
sa ... tanie;-) Szukanie przyczyn niskich cen tylko u siebie jest z lekka mowiac
chybione;-) Z powazaniem
                                            Adam Przybyla

[alnitak]

pojawily sie rakiety indyjskie, ktore moze nie lataja jeszcez zbyt czesto ale
sa ... tanie;-)

Pisanie że indyjskie rakiety są tanie to duże nadużycie.Plasują się w przeliczeniu $/kg między Ariane 5 a Atlasem V.

Szukanie przyczyn niskich cen tylko u siebie jest z lekka mowiac
chybione;-)

Ale takie są fakty.Bez Muska nie byłoby ciśnienia na obniżanie cen przez ULA,Arianespace czy Protona.To on ma tu decydujący wpływ na rynek a nie jakieś prymitywne wynalazki na paliwo stałe i hydrazynę z Indii.Podobnie zresztą Tesla zmieniła spojrzenie innych producentów na samochody elektryczne.

[JSz]

Wpływ SpaceX na rynek jest niewątpliwy, choćby przez to jak dużą jego część ta firma zajęła. Wpływ na obniżenie cen też jest bezsporny. Trzeba tylko ostrożnie podchodzić do wszelkich wyliczeń ilościowych, o czym już wielokrotnie w tym wątku pisaliśmy, gdyż ceny każdego startu są negocjowane, bo w koszta wchodzą różne dodatkowe elementy. Zawsze też pozostaje problem, jak liczyć koszty R&D, zwłaszcza że SpaceX czerpała tu obficie z dotacji NASA.

Np. cena F9 widoczna na stronie SpaceX wynosi 62 mln USD, tymczasem NASA płaci za misje F9/Dragon średnio 149 mln - tak podano w artykule. Ale oczywiście wchodzi w to cena Dragona. Gdzieś widziałem rzeczywiste ceny za różne misje F9 i FH - nie pamiętam już gdzie, ale są one znacząco wyższe niż "katalogowe" 62 i 90 mln USD odpowiednio. Są to raczej ceny wyjściowe, do których dolicza się przeróżne dopłaty.

Tym niemniej Falcony i tak są wyraźnie najtańsze (może poza Protonem), a ponadto - co równie ważne, a może i ważniejsze, żmudnie wyrabiają sobie opinię niezawodnych rakiet.

Dobrze, że SpaceX łamie monopol ULA. Jednak nie byłoby dobrze, gdyby zajął jego miejsce monopolisty. Byłby to koniec niskich cen...

[mars76]

Adam często funkcjonuje w swojej rzeczywistości:)

[mars76]

Gdzieś było wyliczone że Nasa płaci za misję z Dragonem ok.129 mln.$

[Tantal]

Za chwilę dołączy Bezos z New Glennem, więc Musk monopolistą na pewno nie będzie. Do tego wszyscy już widzą, że odzysk jest możliwy i będą powoli szli w tym kierunku. Chińczycy już coś przebąkują, ESA zdaje się też. Kwestia czasu. To tu jest pole do obniżki cen, żadne indyjskie rakiety (?? ) tego nie zwojują. Kiedy wreszcie odejdziemy od niszczenia sprzętu w trakcie misji, ceny dalej spadną lawinowo.

Artykuł dosyć rzeczowo opisuje problemy z wyceną - każdy start jest inny, inna jest masa i rodzaj ładunku, docelowa orbita, etc. Same Falcony to przecież ciągła ewolucja, dopiero teraz ich konstrukcja się ustabilizuje.

 Widać jak bardzo wzrosły możliwości np. w telekomunikacji. Dzisiejsze satelity, będąc wielokrotnie mniejsze, wynoszone na statkach tańszych o całe rzędy wielkości niż 20 lat temu = 100x większa dostępność kosmosu dla celów komunikacyjnych w porównaniu do tego, jakie były realia jeszcze pod koniec XX wieku. To już jest rewolucja, a kiedy za 5-10 lat wejdą w pełni odzyskiwalne platformy, będzie wreszcie czas na rewolucję w lotach załogowych.

[JSz]

Za chwilę dołączy Bezos z New Glennem, więc Musk monopolistą na pewno nie będzie. Do tego wszyscy już widzą, że odzysk jest możliwy i będą powoli szli w tym kierunku. Chińczycy już coś przebąkują, ESA zdaje się też. Kwestia czasu.

Nie jestem takim optymistą - widzieliśmy w ostatnich kilku/kilkunastu latach wiele firm, które mialy dołączyć "za chwilę", a już ich nie ma. Poczekajmy, aż Bezos pokaże działający hardware, bo bez końca nie będzie finansował swego hobby. A od przebąkiwań "innych" do realizacji jest, jak wiemy, bardzo długa droga. Wiele może się wydarzyć.

Sprawa monopoli rozwija się w trudny do przewidzenia sposób, poprzez przejęcia, fuzje - wystarczy prześledzić historie najważniejszych firm astro w ostatnich kilkudziesięcioleciach - trudno się połapać w tym galimatiasie.

Tym niemniej chciałbym, by było tak jak piszesz. Ale na ogół przyszłość bardzo się różni od naszych oczekiwań...