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

O tamanho global do mercado da solução robótica espacial foi estimado em US$ 4.45 bilhões em 2023 e é esperado alcançar US$ 7,96 bilhões em 2030, crescer em uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 8,7% de 2023 a 2030.

As soluções robóticas espaciais referem-se a sistemas robóticos que são projetados para operar em ambientes espaciais externos, incluindo superfícies planetárias. Existem principalmente dois tipos de sistemas robóticos espaciais: robôs autônomos e robôs teletransportados. Os robôs autônomos são programados para realizar operações por conta própria sem qualquer intervenção humana. Eles usam sensores e computadores a bordo para navegar e tomar decisões. Isso permite que eles executem tarefas remotamente e em condições perigosas. No entanto, eles têm inteligência limitada e habilidades de resolução de problemas. Os robôs teletransportados, por outro lado, são controlados por astronautas ou engenheiros da Terra. Eles têm amarras ou antenas que permitem a transmissão de comandos e feedback em tempo real. Enquanto os robôs teletransportados fornecem maior supervisão aos operadores, eles também têm atrasos de comunicação, o que poderia dificultar as operações.

O mercado global de soluções robóticas espaciais é segmentado por solução, aplicação e região. Por solução, o mercado é segmentado em produtos e serviços. O segmento de produtos representa a maior parte devido à alta demanda por componentes críticos, incluindo braços robóticos, sensores, efeitores finais e software associado. Serviços relacionados com suporte técnico, manutenção e integração & montagem também possuem uma participação significativa.

Global Space Robotic Solution Market Insights regionais

• América do Norte espera-se que seja o maior mercado para o mercado global de soluções robóticas espaciais durante o período de previsão, representando mais de 45,0% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado na América do Norte é atribuído à presença de grandes organizações espaciais como a NASA e investimentos em robótica espacial por empresas públicas e privadas.
• O Ásia Pacífico Espera-se que o mercado seja o segundo maior mercado em crescimento para o mercado global de soluções robóticas espaciais, com um CAGR de mais de 25,0% durante o período de previsão. O crescimento do mercado na Ásia Pacífico é atribuído ao aumento dos orçamentos espaciais e investimentos no desenvolvimento de foguetes reutilizáveis e soluções robóticas, especialmente na China.
• O Europa espera-se que o mercado em crescimento para o mercado global da solução robótica espacial, representando mais de 19,0% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado é atribuído a um foco crescente no desenvolvimento de missões orbitais e capacidades de manutenção por satélite pela Agência Espacial Europeia.

Figura 1. Global Space Robotic Solution Market Share (%), por Região, 2023

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Global Space Robotic Solution Market: Ponto de vista do analista

Espera-se que o mercado de soluções robóticas espaciais veja um crescimento significativo nos próximos anos, impulsionado pelo aumento das missões de exploração espacial em todo o mundo. Governos e organizações espaciais privadas estão investindo fortemente para desenvolver tecnologias robóticas que podem facilitar a exploração, coleta de amostras e várias atividades comerciais no espaço. Fatores adicionais, como avanços na robótica, inteligência artificial e redução dos custos de carga, irão estimular ainda mais a demanda por sistemas robóticos. No entanto, altos custos de desenvolvimento de componentes de nível espacial e regulamentos rigorosos associados com programas espaciais podem retardar a taxa de adoção até certo ponto.

A América do Norte, particularmente os EUA, continuará dominando o mercado global de soluções de robótica espacial, apoiado pela presença de grandes jogadores e investimentos maciços da NASA, bem como novas empresas espaciais. No entanto, o crescimento na Ásia-Pacífico é esperado para ser o mais rápido na próxima década, liderado pela expansão de orçamentos espaciais e programas em países como China e Índia. A Europa está também a melhorar a sua posição neste mercado, apoiada por programas colaborativos entre a ESA e as agências espaciais de países individuais.

Oportunidades futuras estão em tecnologia robótica para exploração lunar e Marte, mineração de asteróides, fabricação de espaço e serviços on-orbit, incluindo montagem e manutenção. A demanda por armas robóticas, rovers, sondas de retorno da amostra e satélites de comunicação está prevista para aumentar substancialmente.

Global Space Robotic Solution Market Drivers:

• Aumentar os investimentos em missões de exploração espacial: Os crescentes investimentos em missões de exploração espacial por agências espaciais do governo e empresas privadas é um dos principais impulsionadores do mercado mundial de soluções robóticas espaciais. Vários países anunciaram programas ambiciosos de exploração espacial. Por exemplo, a NASA planeja enviar astronautas para a Lua em 2025 sob a missão Artemis e estabelecer um acampamento de base lunar. A agência também tem planos futuros para missões tripuladas para Marte. Da mesma forma, China, Emirados Árabes Unidos, Índia e outros anunciaram missões lunares. SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic visa oferecer viagens espaciais privadas. Sistemas robóticos como rovers, braços robóticos, garras serão habilitadores críticos para essas missões. Eles podem sobreviver a ambientes severos, coletar amostras e apoiar os astronautas. Assim, os objetivos de exploração do espaço em expansão globalmente estão impulsionando a aquisição de soluções robóticas espaciais.
• Demanda de redução do risco de missão e erro humano: Os sistemas robóticos estão encontrando maior uso em aplicações espaciais para minimizar o risco de missão e reduzir a dependência de astronautas para manobras complexas. Os voos espaciais humanos são propensos a erros e têm enormes custos e riscos associados. Os robôs podem realizar tarefas repetitivas ou perigosas sem fadiga ou risco. Por exemplo, armas robóticas podem simplificar reparos de equipamentos no espaço, manutenção e reduzir a necessidade de astronautas conduzirem passeios espaciais. A automatização de encontros e ancoragem, a mobilidade de superfície através de rovers também aumenta a segurança. Assim, a robótica espacial é uma maneira eficaz de reduzir o risco de missão e o erro humano, que está alimentando o crescimento do mercado.
• Aumento dos investimentos por empresas privadas: O crescente envolvimento e investimentos de empresas privadas na indústria espacial comercial está impulsionando o mercado global de soluções robóticas espaciais. Várias empresas privadas como SpaceX, Blue Origin, Sierra Nevada, Maxar Technologies estão desenvolvendo novos sistemas robóticos para operações orbitais, turismo espacial e exploração espacial profunda. Avanços em miniaturização, melhores fontes de energia estão apoiando o desenvolvimento de robôs ágeis. Muitas startups estão entrando no mercado com soluções robóticas inovadoras. Além disso, diminuir os custos de lançamento devido a foguetes reutilizáveis está melhorando o acesso ao espaço. Isso abrirá novas aplicações para robótica. Assim, o setor espacial privado em expansão gerará demanda significativa pela robótica.
• Serviço de satélite on-orbit: O crescente interesse em recursos de manutenção de satélite on-orbit, como inspeção, reparo, reabastecimento e gerenciamento de órbita está alimentando a necessidade de robôs de serviço no espaço. Tradicionalmente, os satélites são descartados após o seu tempo de vida terminar. No entanto, as empresas estão desenvolvendo soluções robóticas que podem atracar com satélites prolongar a sua vida operacional e evitar a reforma antecipada. Por exemplo, nave espacial equipada com manipuladores dexterous pode reparar e atualizar satélites. Isso aumenta a utilização de ativos e elimina os custos de lançamento de substituições. Espera-se que o serviço de satélite seja um segmento de aplicação emergente para soluções robóticas espaciais.

Oportunidades globais do mercado da solução robótica do espaço:

• Extração de Asteróides: A mineração de asteróides tem o potencial de ser uma grande oportunidade no mercado de soluções robóticas espaciais. Os asteroides contêm recursos valiosos como água, metais preciosos e minerais raros que podem ser extraídos e utilizados no espaço ou devolvidos à Terra. Recuperar esses recursos de asteróides é mais viável e tem custos mais baixos em comparação com tradicionalmente transportá-los do nosso planeta para o espaço. Muitos asteróides próximos à Terra foram identificados que podem ser alcançados usando tecnologias atualmente disponíveis.
• Fabricação e montagem no espaço: A capacidade de fabricar e montar naves espaciais e grandes estruturas diretamente em órbita pode potencialmente transformar a indústria espacial. Braços robóticos equipados com impressoras 3D podem imprimir componentes usando recursos no local e também montá-los. Por exemplo, grandes antenas, painéis solares e outros sistemas podem ser fabricados sob demanda em vez de serem dobrados e transportados a bordo no lançamento. Isso permitirá o lançamento de hardware mais compacto. A fabricação on-orbit via robôs será, portanto, um facilitador para missões espaciais profundas mais ambiciosas, estações espaciais e satélites ao longo do longo prazo.
• Infraestrutura espacial e logística: Há crescente interesse no desenvolvimento de infraestrutura espacial para apoiar uma presença humana sustentada e pesquisa. Isso inclui habitats espaciais modulares, laboratórios de pesquisa infláveis, depósitos de combustível, estações de alimentação, etc. Construir tal infra-estrutura requer automação robótica para construção em órbita, soldagem, integração de módulos, etc., que são desafiadores para os astronautas. Além disso, uma economia orbital precisará de redes de logística para entrega de carga e fornecimento através de cargueiros e presas robóticas. Assim, a infraestrutura espacial e a logística são oportunidades de longo prazo para os prestadores de serviços robóticos.
• Mobilidade de superfície Lunar e Mars: Mobilidade de superfície na Lua e Marte para exploração, coleta de amostras e atividades de pesquisa científica exigirá rovers robóticos avançados, navegação autônoma e ferramentas de amostragem robótica. Enquanto os rovers atuais têm alcance e recursos limitados, as variantes futuras podem alavancar os desenvolvimentos em autonomia, manipulação e sistemas de energia para apoiar a exploração terrestre em grande escala ao longo de meses. A robótica planetária poderia assim ser um mercado de nicho impulsionado pelas missões da agência espacial do governo além de 2030.

Global Space Robotic Solution Market Evolução:

• Avanços em manipulação robótica e mobilidade: As principais tendências tecnológicas que irão moldar o desenvolvimento da robótica espacial são melhorias nas capacidades de manipulação e mobilidade autônomas. Robôs projetados para mobilidade de gravidade zero, dexterous em captação de órbita, e manobrando exigem soluções especializadas. Por exemplo, braços robóticos com sete ou mais graus de liberdade oferecem flexibilidade humana. Sistemas de mobilidade como robôs quádruplos proporcionam estabilidade em terrenos irregulares. Os algoritmos AI/ML permitem a navegação e manipulação precisas em ambientes não estruturados. Tais avanços conduzirão uma adoção mais ampla em casos de uso.
• Processamento a bordo e computação de borda: Os robôs espaciais incorporarão mais recursos de computação a bordo e inteligência de borda para permitir a tomada de decisões em tempo real autônoma. Processamento de dados no robô usando chipsets pequenos, mas poderosos mitiga a dependência em estações terrestres. Por exemplo, os computadores de borda permitem que os rovers naveguem obstáculos sem demora causados pela comunicação com a Terra. O processamento a bordo também permite a robótica enxame e a colaboração multiagente. A transição da teleoperação para operações semi-autônomas vai acelerar com robôs inteligentes auto-suficientes.
• Plataformas e padrões robóticos abertos: Os fornecedores estão adotando cada vez mais uma abordagem aberta ou colaborativa para desenvolver soluções robóticas para aplicações espaciais. Estruturas de software comuns e padrões de hardware ajudam a integrar subsistemas e componentes de diferentes fornecedores em robôs personalizáveis completos mais rápido e a um custo menor. Interfaces abertas e middleware ROS promovem a inovação por startups em cima de plataformas centrais estáveis. Projetos modulares também permitem reutilizar através de programas. Essas tendências do ecossistema aberto estão ajudando a acelerar o desenvolvimento da tecnologia.
• Redução dos custos do subsistema: Os custos para subsistemas críticos e componentes usados na robótica de nível espacial, como sensores, atuadores, chipsets e materiais estão caindo, impulsionados por aplicações comerciais e demanda das indústrias de drones e automóveis. Por exemplo, sensores LiDAR e sistemas de visão são muito mais acessíveis hoje. Veículos de lançamento reutilizáveis também reduzem os custos de lançamento. Os custos de queda de hardware, eletrônica e acesso ao lançamento estão tornando as missões robóticas espaciais mais viáveis economicamente em comparação com 5-10 anos atrás.

Restrições globais do mercado da solução robótica do espaço:

• Custos elevados de desenvolvimento e implantação: Os altos custos associados à concepção, desenvolvimento, teste e certificação de sistemas robóticos para operações confiáveis no espaço são uma grande restrição. Sistemas complexos de manipulação adaptados para operações em órbita exigem investimento inicial significativo. Os ciclos de design longos são necessários para robustecer e endurecer a radiação componentes. Teste em gravidade zero simulado adiciona despesa. Além disso, o lançamento representa uma parte importante dos custos de missão. Portanto, as restrições orçamentais têm sido um desafio fundamental, especialmente para pequenas empresas privadas e institutos de pesquisa. Do outro lado, à medida que a indústria espacial continua a crescer e amadurecer, as economias de escala estão entrando em jogo, tornando-se mais viável para empresas menores e institutos de pesquisa para participar em missões espaciais. O capital da Crowdfunding e de risco também forneceram meios de financiamento alternativos para projetos espaciais inovadores, permitindo maior flexibilidade e oportunidades para organizações de diferentes tamanhos. Em essência, enquanto as restrições orçamentais permanecem um desafio, os esforços colaborativos, os avanços tecnológicos e mecanismos de financiamento em evolução estão gradualmente democratizando o acesso ao espaço para uma ampla gama de partes interessadas.
• Desafios de mobilidade e operações de longa distância: Os atrasos e desafios de comunicação envolvidos no controle e navegação de robôs a vastas distâncias no espaço são uma restrição fundamental. Por exemplo, leva vários minutos para sinais para chegar a Marte ou rovers lunares da Terra. Isso torna a teleoperação em tempo real extremamente difícil. Autonomia completa com auto-navegação em terrenos desconhecidos, severos ainda é um desafio complexo. As operações robóticas também são restritas pela disponibilidade de energia limitada e sobrevivência em condições extremas de radiação e temperatura. Assim, o ambiente remoto e hostil torna a implantação robótica difícil. No entanto, os avanços em tecnologias com eficiência energética e fontes de energia renováveis, como painéis solares e sistemas avançados de bateria, estão melhorando a resistência e sobrevivência dos robôs em condições extremas.
• Falta de infraestrutura para suporte e manutenção: A falta de infraestrutura dedicada para a manutenção, reparação, reabastecimento e redistribuição de robôs espaciais uma vez implantados é uma restrição. Os robôs não podem ser facilmente recuperados ou servidos em caso de dano ou para atualizações. A missão de reparo de Hubble cancelada em 2020 destacou esta questão. Além disso, o recarregamento de robôs de superfície através de painéis solares é desafiador devido ao acúmulo de poeira e períodos noturnos. A infraestrutura futura como garagens robóticas e depósitos de combustível pode aliviar essas questões, mas é necessário um investimento significativo. Por outro lado, a integração de sensores de diagnóstico avançados e algoritmos de software permite que os robôs realizem autoavaliações e façam ajustes necessários de forma autônoma, estendendo assim sua vida operacional e confiabilidade. Em termos de sustentabilidade energética, a pesquisa em fontes de energia alternativas, tais como baterias nucleares ou soluções avançadas de armazenamento de energia, poderia fornecer energia mais consistente e duradoura para missões estendidas, superando as limitações dos painéis solares em ambientes empoeirados ou privados de luz.

Desenvolvimentos recentes

Novo lançamento de produtos

• Em novembro de 2023, ISRO, a agência espacial da Índia, está ativamente se preparando para futuros empreendimentos de exploração robótica para a Lua e vários outros destinos espaciais. O ISRO continua dedicado a promover caminhos distintos para instituições acadêmicas e indústrias para se envolver em atividades de avanço tecnológico alinhadas com seus objetivos. Para realizar esse objetivo, o Centro de Satélite U R Rao (URSC) do ISRO está convidando conceitos e designs inovadores dos jovens talentos da Índia para rovers robóticos destinados a futuras missões. Através da organização de um desafio de robótica espacial, o objetivo é oferecer perspectivas de desenvolvimento na robótica espacial aos participantes, aproveitando o potencial inventivo da juventude da Índia para os futuros empreendimentos interplanetários do ISRO.
• Em outubro de 2023, Hai Robotics ("Hai"), um pioneiro em sistemas de robôs autônomos de manipulação de casos (ACR), revelou o primeiro gancho telescópico do mundo chamado HaiPick A42T-E2, juntamente com o sistema HaiPick 3. Esses avanços atendem às necessidades do cliente, otimizando a densidade de armazenamento e a eficiência dentro de espaços limitados de armazém. Quando combinado, o ACR de Gancho de Grapple telescópico integra-se perfeitamente com o Sistema HaiPick 3, oferecendo desempenho superior e maximizando as capacidades de armazenamento.
• Em novembro de 2021, Maxar, uma empresa líder em tecnologia espacial, utilizou seu braço robótico Sample Handling Assembly (SHA) para armazenar com segurança a amostra de rocha inicial de Marte, selando-a em um tubo para a recuperação futura potencial. Integral ao Perseverance Rover da NASA, este sistema de coleta é vital para a próxima missão MARS SAMPLE RETURN, que busca trazer essas amostras de rocha de volta para a Terra. Essas amostras são cruciais para aprofundar nossa compreensão de Marte, pois os astrólogos ansiosamente os analisam para potenciais sinais de vida microbiana.

Aquisição e parcerias

• Em dezembro de 2023, a GreyOrange Inc., conhecida por seu avançado software de gerenciamento robótico e de inventário, está aprofundando sua parceria com a Hai Robotics para oferecer maiores vantagens aos clientes. Depois de colaborar por mais de dois anos, a experiência combinada do software da GreyOrange e do hardware da Hai Robotics levou a uma maior velocidade operacional, eficiência de armazenamento e flexibilidade, impulsionando um crescimento mais rápido e excelência operacional para sua clientela.
• Em novembro de 2023, a KPI Solutions (KPI), fornecedor proeminente de serviços de consultoria em cadeia de suprimentos, software, integração e automação, revelou sua colaboração estratégica com a Movu RoboticsTM (anteriormente conhecida como Stow Robotics). A Movu RoboticsTM é reconhecida mundialmente por suas soluções inovadoras de automação de armazém, simplificando a automação logística para vários armazéns em todo o mundo. Juntamente, a aliança integra sistemas AS/RS de alto nível e de bens a pessoas com estratégias operacionais inventivas, oferecendo soluções de armazém adaptadas que revolucionam processos de armazenamento, recuperação e realização.
• Em abril de 2023, The Unstructured Robotics Company, anteriormente reconhecida como PickNik Robotics e especializada em software de braço robótico, colaborou com Motiv Space Systems, uma entidade líder na criação de sistemas e componentes robóticos qualificados por espaço. Juntos, eles estão se concentrando em aprimorar recursos para o serviço, montagem e fabricação no espaço (ISAM), combinando as funcionalidades do MoveIt Studio para o gerenciamento de braço de robô com as ofertas de braço robô xLink da Motiv.

Figura 2. Global Space Robotic Solution Market Share (%), por Solução, 2023

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Principais empresas no Global Space Robotic Solution Market

• Maxar Technologies
• Sistemas de espaço Motiv
• Máquinas espaciais Altius
• Tecnologia Astrobótica
• Feito no espaço
• Northrop Grumman
• Robótica da abelha
• Soluções espaciais eficazes
• Espaço de Bradford
• Olis Robótica
• Metecs
• Ponto de vista
• D-Orbit SpA
• Limpar espaço
• Serviços de aplicativos espaciais
• Comunicações de Kepler
• Kubos
• Aranha
• Tethers ilimitado
• MDA

Definição: O mercado global da solução robótica espacial refere-se ao mercado global para sistemas robóticos projetados para várias aplicações na exploração espacial, operações orbitais, viagens espaciais e transporte. Isso inclui armas robóticas avançadas, garras, sensores, manipuladores, rovers, software e serviços associados usados em satélites, estações espaciais, landers planetários e rovers.