GLOBAL SPACE ROBOT SOLUTION MARKET SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

La dimensione globale del mercato della soluzione robotica spaziale è stata stimata US$ 4.45 Bn nel 2023 e si prevede di raggiungere US$ 7.96 Bn entro il 2030, crescere ad un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di 8,7% dal 2023 al 2030.

Le soluzioni robotiche spaziali si riferiscono a sistemi robotizzati progettati per operare in ambienti spaziali esterni, comprese le superfici planetarie. Ci sono principalmente due tipi di sistemi robotici spaziali: robot autonomi e robot teletrasportati. I robot autonomi sono programmati per eseguire operazioni da soli senza alcun intervento umano. Usano sensori e computer a bordo per navigare e prendere decisioni. Questo consente loro di eseguire attività in remoto e in condizioni pericolose. Tuttavia, hanno limitato intelligenza e capacità di problem solving. I robot teletrasportati, invece, sono controllati da astronauti o ingegneri della Terra. Hanno tethers o antenne che permettono la trasmissione di comandi e feedback in tempo reale. Mentre i robot teletrasportati forniscono una maggiore supervisione agli operatori, hanno anche ritardi di comunicazione, che potrebbero ostacolare le operazioni.

Il mercato globale della soluzione robotica spaziale è segmentato da soluzione, applicazione e regione. Per soluzione, il mercato è segmentato in prodotti e servizi. Il segmento dei prodotti rappresenta la quota maggiore a causa dell'elevata domanda di componenti critici tra cui braccia robotiche, sensori, effettivi finali e software associato. I servizi relativi al supporto tecnico, alla manutenzione e all'integrazione e all'assemblaggio hanno anche una quota significativa.

Global Space Robotic Solution Market Insights Regional

• Nord America dovrebbe essere il più grande mercato per il mercato globale della soluzione robotica spaziale durante il periodo di previsione, che rappresenta oltre il 45,0% della quota di mercato nel 2023. La crescita del mercato in Nord America è attribuita alla presenza di importanti organizzazioni spaziali come la NASA e gli investimenti in robotica spaziale da parte di aziende governative e private.
• The Asia Pacifico Il mercato dovrebbe essere il secondo più grande mercato in crescita per il mercato globale delle soluzioni robotiche spaziali, con un CAGR di oltre il 25,0% durante il periodo di previsione. La crescita del mercato in Asia Pacifico è attribuita all'aumento dei bilanci spaziali e agli investimenti nello sviluppo di razzi riutilizzabili e soluzioni robotiche, soprattutto in Cina.
• The Europa Il mercato dovrebbe essere il mercato in crescita per il mercato globale della soluzione robotica spaziale, che rappresenta oltre il 19,0% della quota di mercato nel 2023. La crescita del mercato è attribuita ad un crescente focus sullo sviluppo delle missioni orbitali e delle capacità di manutenzione satellitare da parte dell'Agenzia Spaziale Europea.

Figura 1. Global Space Robotic Solution Market Share (%), per Regione, 2023

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Global Space Robotic Solution Market: il punto di vista di Analyst

Il mercato della soluzione robotica spaziale dovrebbe vedere una crescita significativa nei prossimi anni, guidata da missioni di esplorazione spaziale in tutto il mondo. Governi e organizzazioni spaziali private stanno investendo pesantemente per sviluppare tecnologie robotiche che possono facilitare l'esplorazione, la raccolta di campioni e varie attività commerciali nello spazio. Fattori aggiuntivi, come i progressi nella robotica, l'intelligenza artificiale e la riduzione dei costi di carico, spingeranno ulteriormente la domanda di sistemi robotizzati. Tuttavia, elevati costi di sviluppo dei componenti di livello spaziale e severe normative associate ai programmi spaziali possono rallentare il tasso di adozione in una certa misura.

Il Nord America, in particolare gli Stati Uniti, continuerà a dominare il mercato globale della soluzione robotica spaziale, supportato dalla presenza di grandi giocatori e di enormi investimenti da parte della NASA e di nuove società spaziali. Tuttavia, la crescita in Asia Pacifico è prevista per essere il più veloce nel prossimo decennio, guidato da espandere budget e programmi spaziali in paesi come Cina e India. L'Europa sta anche migliorando il proprio punto di vista su questo mercato, sostenuto da programmi di collaborazione tra l'ESA e le agenzie spaziali di singoli paesi.

Le opportunità future si trovano nella tecnologia robotica per l'esplorazione lunare e Marte, l'estrazione di asteroidi, la produzione di spazi e i servizi on-orbit, compreso l'assemblaggio e la manutenzione. La domanda di armi robotiche, rover, veicolo spaziale di ritorno del campione e satelliti di comunicazione è prevista per aumentare sostanzialmente.

Driver per il mercato della soluzione robotica spaziale globale:

• Aumentare gli investimenti nelle missioni di esplorazione spaziale: L'aumento degli investimenti nelle missioni di esplorazione spaziale da parte delle agenzie spaziali governative e delle aziende private è un importante driver che aumenta il mercato globale delle soluzioni robotiche spaziali. Diversi paesi hanno annunciato programmi di esplorazione spaziale ambiziosi. Ad esempio, la NASA prevede di inviare astronauti alla Luna entro il 2025 sotto la missione Artemis e stabilire un campo base lunare. L'agenzia ha anche progetti futuri per le missioni equipaggiate a Marte. Allo stesso modo, Cina, Emirati Arabi Uniti, India e altri hanno annunciato missioni lunari. SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic mira a offrire viaggi spaziali privati. Sistemi robotizzati come rover, braccia robotiche, pinze saranno abilitatori critici per queste missioni. Possono sopravvivere ambienti difficili, raccogliere precisamente campioni e sostenere gli astronauti. Così, gli obiettivi di esplorazione dello spazio in espansione a livello globale stanno guidando l'assorbimento di soluzioni robotiche spaziali.
• Domanda di riduzione del rischio di missione e dell'errore umano: I sistemi robotizzati stanno trovando un maggiore utilizzo nelle applicazioni spaziali per ridurre al minimo il rischio di missione e ridurre la dipendenza dagli astronauti per manovre complesse. I voli spaziali umani sono inclini a errori e hanno costi e rischi associati enormi. I robot possono intraprendere attività ripetitive o pericolose senza fatica o rischi. Ad esempio, le armi robotiche possono semplificare le riparazioni, la manutenzione e ridurre la necessità degli astronauti di condurre passerelle spaziali. Automatizzazione dell'appuntamento e dell'attracco, la mobilità delle superfici tramite rovers migliora anche la sicurezza. Così, la robotica spaziale è un modo efficace per ridurre il rischio di missione e l'errore umano, che sta alimentando la crescita del mercato.
• Aumento degli investimenti da parte di imprese private: Il crescente coinvolgimento e gli investimenti delle aziende private nell'industria spaziale commerciale sta guidando il mercato globale delle soluzioni robotiche spaziali. Diverse compagnie spaziali private come SpaceX, Blue Origin, Sierra Nevada, Maxar Technologies stanno sviluppando nuovi sistemi robotici per operazioni orbitali, turismo spaziale e esplorazione spaziale profonda. I progressi nella miniaturizzazione, le migliori fonti di energia stanno supportando lo sviluppo di robot agili. Molte startup stanno entrando nel mercato con soluzioni robotiche innovative. Inoltre, ridurre i costi di lancio a causa di razzi riutilizzabili sta migliorando l'accesso allo spazio. Questo aprirà nuove applicazioni per la robotica. Così, il settore spaziale privato in espansione genererà una domanda significativa per la robotica.
• Servizio satellitare on-orbit: Il crescente interesse per le funzionalità di manutenzione satellitare on-orbit come l'ispezione, la riparazione, il rifornimento e la gestione dell'orbita sta alimentando la necessità di robot di servizio nello spazio. Tradizionalmente, i satelliti vengono scartati dopo la loro durata di vita è finita. Tuttavia, le aziende stanno sviluppando soluzioni robotiche che possono attraccare con satelliti estendere la loro vita operativa e prevenire il pensionamento anticipato. Ad esempio, l'astronave dotata di manipolatori dexterous può riparare e aggiornare i satelliti. Questo aumenta l'utilizzo degli asset ed elimina i costi del lancio di sostituzioni. Il servizio satellitare dovrebbe quindi essere un segmento di applicazione emergente per le soluzioni robotiche spaziali.

Opportunità di mercato della soluzione robotica spaziale globale:

• Estrazione dell'asteroide: L'estrazione mineraria di asteroidi ha il potenziale di essere una grande opportunità nel mercato delle soluzioni robotiche spaziali. Gli asteroidi contengono risorse preziose come acqua, metalli preziosi e minerali rare-terra che possono essere estratti e utilizzati nello spazio o restituiti alla Terra. Recuperare queste risorse dagli asteroidi è più fattibile e ha costi inferiori rispetto al trasporto tradizionalmente dal nostro pianeta nello spazio. Molti asteroidi vicino alla Terra sono stati identificati che possono essere raggiunti utilizzando tecnologie attualmente disponibili.
• Produzione e montaggio nello spazio: La capacità di produrre e assemblare veicoli spaziali e grandi strutture direttamente in orbita può potenzialmente trasformare l'industria spaziale. Le braccia robotizzate dotate di stampanti 3D possono stampare componenti utilizzando risorse in-situ e assemblarle. Per esempio, grandi antenne, pannelli solari e altri sistemi possono essere fabbricati su richiesta invece di essere piegati e portati a bordo al lancio. Ciò consentirà il lancio di hardware più compatto. La produzione on-orbit tramite robot sarà quindi un attivatore per missioni spaziali più ambiziose, stazioni spaziali e satelliti a lungo termine.
• Infrastrutture spaziali e logistica: C'è un crescente interesse nello sviluppo di infrastrutture spaziali per sostenere una presenza umana e una ricerca sostenuta. Questo include habitat spaziali modulari, laboratori di ricerca gonfiabili, depositi di carburante, centrali elettriche, ecc. Costruire tali infrastrutture richiede automazione robotica per la costruzione in-orbit, la saldatura, l'integrazione di moduli, ecc, che sono impegnativi per gli astronauti. Inoltre, un'economia orbitale avrà bisogno di reti logistiche per il carico e la fornitura di merci robotiche e rimorchiatori. Pertanto, le infrastrutture spaziali e la logistica sono opportunità a lungo termine per i fornitori di servizi robotici.
• Mobilità di superficie lunare e Marte: La mobilità superficiale sulla Luna e su Marte per l'esplorazione, la raccolta dei campioni e le attività di ricerca scientifica richiederanno rover robot avanzati, navigazione autonoma e strumenti di campionamento robotico. Mentre i rover attuali hanno una gamma limitata e capacità, le varianti future potrebbero sfruttare gli sviluppi in autonomia, manipolazione e sistemi di potenza per supportare l'esplorazione su larga scala nel corso di mesi. La robotica planetaria potrebbe quindi essere un mercato di nicchia guidato dalle missioni dell'agenzia spaziale governativa oltre il 2030.

Global Space Robot Solution Market Tendenze:

• Avanzamenti nella manipolazione e nella mobilità robotica: Le tendenze tecnologiche chiave che plasmano lo sviluppo della robotica spaziale sono miglioramenti nelle capacità di manipolazione e mobilità autonome. I robot progettati per la mobilità a zero gravità, la presa in orbita destrezza e le manovre richiedono soluzioni specializzate. Ad esempio, le braccia robotiche con sette o più gradi di libertà offrono flessibilità umana. Sistemi di mobilità come robot quadruped forniscono stabilità in terreno irregolare. Gli algoritmi AI/ML consentono una navigazione precisa e una manipolazione in ambienti non strutturati. Tali progressi guideranno l'adozione più ampia attraverso i casi di utilizzo.
• Lavorazione a bordo e calcolo dei bordi: I robot spaziali incorporano più capacità di calcolo onboard e intelligenza bordo per consentire il processo decisionale in tempo reale autonomo. Elaborazione dei dati sul robot utilizzando piccoli ma potenti chipset mitiga la dipendenza dalle stazioni di terra. Ad esempio, i computer di bordo permettono ai rover di navigare ostacoli senza ritardi causati dalla comunicazione con la Terra. La lavorazione a bordo consente anche la robotica a sciami e la collaborazione multi-agente. Trasmissione da teleoperazione a operazioni semi-autonome accelererà con robot autocontenuti e intelligenti.
• Piattaforme robotiche aperte e standard: I venditori adottano sempre più un approccio aperto o collaborativo per sviluppare soluzioni robotiche per applicazioni spaziali. Quadri software comuni e standard hardware aiutano a integrare sottosistemi e componenti da diversi fornitori in robot personalizzabili completi più velocemente e ad un costo inferiore. Interfacce aperte e middleware ROS favoriscono l'innovazione da startup in cima a piattaforme di core stabili. I disegni modulari permettono anche il riutilizzo attraverso i programmi. Queste tendenze ecosistemiche aperte stanno aiutando ad accelerare lo sviluppo tecnologico.
• Determinazione dei costi del sottosistema: I costi per sottosistemi critici e componenti utilizzati nella robotica di livello spaziale come sensori, attuatori, chipset e materiali stanno scendendo, guidato da applicazioni commerciali e la domanda da parte del drone e industrie automobilistiche. Ad esempio, i sensori LiDAR e i sistemi di visione sono oggi molto più convenienti. Anche i veicoli di lancio riutilizzabili riducono i costi di lancio. I costi di caduta dell'hardware, dell'elettronica e dell'accesso al lancio stanno rendendo le missioni robotiche spaziali più convenienti rispetto a 5-10 anni fa.

Ritiri del mercato delle soluzioni robotiche spaziali globali:

• Costi di sviluppo e distribuzione elevati: Gli alti costi associati alla progettazione, allo sviluppo, alla sperimentazione e alla certificazione di sistemi robotici per operazioni affidabili nello spazio sono un importante ostacolo. I sistemi di manipolazione complessi su misura per le operazioni in-orbit richiedono un significativo investimento upfront. Cicli di progettazione lunghi sono necessari per robustezza e componenti indurenti radiazioni. La prova in zero-gravità simulata aggiunge spese. Inoltre, il lancio rappresenta una parte importante dei costi di missione. Pertanto, i vincoli di bilancio sono stati una sfida fondamentale, soprattutto per le piccole imprese private e gli istituti di ricerca. Dall'altra parte, mentre l'industria spaziale continua a crescere e a maturare, le economie di scala stanno entrando in gioco, rendendo più fattibile per le piccole aziende e gli istituti di ricerca per partecipare alle missioni spaziali. Crowdfunding e venture capital hanno anche fornito viali di finanziamento alternativi per progetti spaziali innovativi, consentendo una maggiore flessibilità e opportunità per organizzazioni di diverse dimensioni. In sostanza, mentre i vincoli di bilancio rimangono una sfida, gli sforzi collaborativi, i progressi tecnologici e i meccanismi di finanziamento in evoluzione stanno gradualmente democratizzando l'accesso allo spazio per una gamma più ampia di stakeholder.
• Sfide della mobilità e delle operazioni a lunga distanza: I ritardi di comunicazione e le sfide coinvolte nel controllo e nella navigazione dei robot a grandi distanze nello spazio sono un elemento chiave. Per esempio, ci vogliono diversi minuti per raggiungere Marte o rover lunari dalla Terra. Questo rende la teleoperazione in tempo reale estremamente difficile. La piena autonomia con autonavigazione in un terreno sconosciuto e duro è ancora una sfida complessa. Le operazioni robotiche sono anche limitate dalla disponibilità di potenza limitata e dalla sopravvivenza in condizioni di radiazione e temperatura estreme. Così, l'ambiente remoto e ostile rende difficile l'implementazione robotica. Tuttavia, i progressi delle tecnologie a basso consumo energetico e delle fonti di energia rinnovabili, come i pannelli solari e i sistemi a batteria avanzati, stanno migliorando la resistenza e la sopravvivenza dei robot in condizioni estreme.
• Mancanza di infrastrutture per supporto e manutenzione: La mancanza di infrastrutture dedicate per la manutenzione, la riparazione, il rifornimento e la ridistribuzione di robot spaziali una volta schierati è un vincolo. I robot non possono essere facilmente recuperati o serviti in caso di danni o per aggiornamenti. La missione di riparazione Hubble annullata nel 2020 ha evidenziato questo problema. Inoltre, la ricarica di robot di superficie tramite pannelli solari è impegnativa a causa dell'accumulo di polvere e dei periodi notturni. Infrastrutture future come garage robot e depositi di carburante potrebbero alleviare questi problemi, ma è necessario un investimento significativo. Dall'altra parte, l'integrazione di sensori diagnostici avanzati e algoritmi software consente ai robot di eseguire auto-valutazioni e fare regolazioni necessarie in modo autonomo, estendendo così la loro durata operativa e l'affidabilità. In termini di sostenibilità energetica, la ricerca sulle fonti di energia alternative, come le batterie nucleari o le soluzioni avanzate di stoccaggio dell'energia, potrebbe fornire una potenza più coerente e duratura per missioni estese, superando i limiti dei pannelli solari in ambienti polverosi o privati.

Recenti sviluppi

Nuovi lancio del prodotto

• Nel novembre 2023, ISRO, l'agenzia spaziale dell'India, si sta preparando attivamente per le prossime imprese di esplorazione robotica alla Luna e varie altre destinazioni spaziali. ISRO rimane dedicato a promuovere strade distinte per le istituzioni e le industrie accademiche per impegnarsi in attività di avanzamento tecnologico allineate con i suoi obiettivi. Per realizzare questo obiettivo, l'U R Rao Satellite Centre (URSC) di ISRO invita concetti e disegni innovativi dei giovani talenti dell'India per i rover robotici destinati alle prossime missioni. Attraverso l'organizzazione di una sfida di robotica spaziale, l'obiettivo è quello di offrire prospettive di sviluppo nella robotica spaziale ai partecipanti, sfruttando al contempo il potenziale inventivo della gioventù indiana per i futuri sforzi interplanetari dell'ISRO.
• Nell'ottobre del 2023, Hai Robotics ("Hai"), un Trailblazer in sistemi di gestione automatica dei casi (ACR), ha svelato il primo gancio telescopico ACR al mondo chiamato HaiPick A42T-E2, insieme al HaiPick System 3. Questi progressi si adattano alle esigenze del cliente ottimizzando la densità di stoccaggio e l'efficienza all'interno di spazi di magazzino limitati. Quando combinato, il gancio telescopico Grapple ACR si integra perfettamente con il sistema HaiPick 3, offrendo prestazioni superiori e massimizzando le capacità di archiviazione.
• Nel novembre 2021, Maxar, azienda leader nella tecnologia spaziale, utilizzò il braccio robotico Sample Handling Assembly (SHA) per memorizzare in modo sicuro il campione rock iniziale da Marte, sigillandolo in un tubo per il potenziale futuro recupero. Integrale alla Perseverance Rover della NASA, questo sistema di raccolta è vitale per la prossima missione MARS SAMPLE RETURN, che cerca di riportare questi campioni di roccia sulla Terra. Questi campioni sono cruciali per approfondire la nostra comprensione di Marte, come astrobiologi ansiosamente analizzarli per potenziali segni di vita microbica.

Acquisizione e partnership

• Nel dicembre 2023, GreyOrange Inc., noto per il suo avanzato software di implementazione e gestione dell'inventario robotico, sta approfondindo la sua partnership con Hai Robotics per fornire maggiori vantaggi ai clienti. Dopo aver collaborato per oltre due anni, l'esperienza combinata del software di GreyOrange e dell'hardware di Hai Robotics ha portato a una maggiore velocità operativa, efficienza di storage e flessibilità, portando una crescita più rapida e un'eccellenza operativa per la loro clientela.
• Nel novembre 2023, KPI Solutions (KPI), un importante fornitore di servizi di consulenza, software, integrazione e automazione, ha svelato la sua strategica collaborazione con Movu RoboticsTM (precedentemente noto come Stow Robotics). Movu RoboticsTM è rinomata a livello mondiale per le sue innovative soluzioni di automazione del magazzino, semplificando l'automazione logistica per vari magazzini in tutto il mondo. Insieme, l'alleanza integra sistemi AS/RS e beni di prima qualità con strategie operative inventive, offrendo soluzioni di magazzino su misura che rivoluzionano i processi di stoccaggio, recupero e adempimento.
• Nell'aprile 2023, The Unstructured Robotics Company, precedentemente riconosciuta come PickNik Robotics e specializzata nel software per braccio robotico, ha collaborato con Motiv Space Systems, un'entità leader nella realizzazione di sistemi e componenti robotici qualificati nello spazio. Insieme, si concentrano sul miglioramento delle capacità per il servizio In-Space, l'assemblaggio e la produzione (ISAM) combinando le funzionalità di MoveIt Studio per la gestione del braccio robot con le offerte del braccio robot xLink di Motiv.

Figura 2. Global Space Robotic Solution Market Share (%), da Soluzione, 2023

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Le migliori aziende del Global Space Robotic Solution Market

• Tecnologie Maxar
• Sistemi spaziali Motiv
• Macchine spaziali altius
• Tecnologia astrobotica
• Realizzato nello spazio
• Northrop Grumman
• Honeybee Robotics
• Soluzioni spaziali efficaci
• Bradford Space
• Olis Robotics
• Metecs
• Astroscalia
• D-Orbit SpA
• Cancellazione
• Servizi di applicazioni spaziali
• Kepler Comunicazioni
• Kubos
• SpiderFab
• Tethers illimitato
• MDA

Definizione: Il mercato globale della soluzione robotica spaziale si riferisce al mercato globale dei sistemi robotici progettati per varie applicazioni nell'esplorazione spaziale, nelle operazioni orbitali, nei viaggi spaziali e nei trasporti. Questo include armi robotiche avanzate, pinze, sensori, manipolatori, rover, software e servizi associati utilizzati attraverso satelliti, stazioni spaziali, terrestri planetari e rover.