Глобальный рынок космических робототехнических решений SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

Размер мирового рынка космических роботизированных решений был оценен 4,45 млрд долларов США в 2023 году Ожидается, что он достигнет 7,96 млрд долларов США к 2030 году, растут с совокупным годовым темпом роста (CAGR) 8,7% с 2023 по 2030 год.

Космические роботизированные решения относятся к роботизированным системам, которые предназначены для работы в космических средах, включая планетарные поверхности. Существует два типа космических робототехнических систем: автономные роботы и телепортированные роботы. Автономные роботы запрограммированы выполнять операции самостоятельно без вмешательства человека. Они используют бортовые датчики и компьютеры для навигации и принятия решений. Это позволяет выполнять задачи удаленно и в опасных условиях. Однако у них ограниченный интеллект и способности к решению проблем. Телепортированные роботы управляются астронавтами или инженерами с Земли. Они имеют привязи или антенны, которые позволяют передавать команды и обратную связь в режиме реального времени. В то время как телепортированные роботы обеспечивают больший надзор за операторами, они также имеют задержки связи, что может затруднить операции.

Глобальный рынок космических роботизированных решений сегментирован по решениям, приложениям и регионам. По решению рынок сегментируется на продукты и услуги. На сегмент продукции приходится наибольшая доля из-за высокого спроса на критически важные компоненты, включая роботизированные руки, датчики, конечные эффекты и связанное с ними программное обеспечение. Услуги, связанные с технической поддержкой, обслуживанием, интеграцией и сборкой, также занимают значительную долю.

Глобальный рынок космических робототехнических решений Regional Insights

• Северная Америка Ожидается, что в течение прогнозируемого периода он станет крупнейшим рынком для глобального рынка космических роботизированных решений, на долю которого в 2023 году придется более 45,0% рынка. Рост рынка в Северной Америке объясняется присутствием крупных космических организаций, таких как NASA, и инвестициями в космическую робототехнику со стороны государственных и частных компаний.
• The Азиатско-Тихоокеанский регион Ожидается, что рынок станет вторым по величине растущим рынком для глобального рынка космических роботизированных решений с CAGR более 25,0% в течение прогнозируемого периода. Рост рынка в Азиатско-Тихоокеанском регионе объясняется ростом космических бюджетов и инвестиций в разработку многоразовых ракет и роботизированных решений, особенно в Китае.
• The Европа Ожидается, что рынок станет растущим рынком для глобального рынка космических роботизированных решений, на долю которого в 2023 году придется более 19,0% рынка. Рост рынка объясняется растущим вниманием Европейского космического агентства к разработке орбитальных миссий и возможностей спутникового обслуживания.

Фигура 1. Доля рынка космических роботизированных решений (%), по регионам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Мировой рынок космических робототехнических решений: точка зрения аналитика

Ожидается, что в ближайшие годы рынок космических роботизированных решений будет значительно расти, чему будет способствовать увеличение числа миссий по исследованию космоса во всем мире. Правительства и частные космические организации вкладывают значительные средства в разработку роботизированных технологий, которые могут облегчить разведку, сбор образцов и различные коммерческие мероприятия в космосе. Дополнительные факторы, такие как достижения в области робототехники, искусственного интеллекта и снижение затрат на полезную нагрузку, еще больше подстегнут спрос на роботизированные системы. Однако высокие затраты на разработку компонентов космического класса и строгие правила, связанные с космическими программами, могут в некоторой степени замедлить темпы внедрения.

Северная Америка, особенно США, продолжит доминировать на мировом рынке космических робототехнических решений, чему будет способствовать присутствие крупных игроков и масштабные инвестиции НАСА, а также новых космических компаний. Тем не менее, рост в Азиатско-Тихоокеанском регионе, как ожидается, будет самым быстрым в течение следующего десятилетия, во главе с расширением космических бюджетов и программ в таких странах, как Китай и Индия. Европа также укрепляет свои позиции на этом рынке, опираясь на совместные программы ЕКА и космических агентств отдельных стран.

Будущие возможности заключаются в технологии робототехники для исследования Луны и Марса, добычи астероидов, космического производства и обслуживания на орбите, включая сборку и техническое обслуживание. По прогнозам, спрос на роботизированные вооружения, роверы, образцы возвращаемых космических аппаратов и спутников связи значительно возрастет.

Драйверы глобального рынка космических робототехнических решений:

• Увеличение инвестиций в космические миссии: Увеличение инвестиций в космические миссии государственных космических агентств и частных компаний является основным фактором, стимулирующим глобальный рынок космических роботизированных решений. Несколько стран объявили об амбициозных программах освоения космоса. Например, НАСА планирует отправить астронавтов на Луну к 2025 году в рамках миссии Артемида и создать лунный базовый лагерь. У агентства также есть планы на будущие миссии на Марс. Аналогичным образом, Китай, ОАЭ, Индия и другие объявили о лунных миссиях. SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic предлагают частные космические путешествия. Роботизированные системы, такие как роверы, роботизированные руки, захваты, будут критически важными для этих миссий. Они могут выживать в суровых условиях, точно собирать образцы и поддерживать астронавтов. Таким образом, расширяющиеся цели освоения космоса во всем мире способствуют внедрению космических роботизированных решений.
• Спрос на снижение риска и человеческих ошибокРоботизированные системы находят более широкое применение в космических приложениях, чтобы минимизировать риск миссии и уменьшить зависимость от астронавтов для сложных маневров. Человеческие космические полеты подвержены ошибкам и сопряжены с огромными затратами и рисками. Роботы могут выполнять повторяющиеся или опасные задачи без усталости или риска. Например, роботизированное оружие может упростить ремонт, техническое обслуживание и уменьшить потребность астронавтов в проведении выходов в открытый космос. Автоматизация рандеву и стыковки, подвижность поверхности через роверы также повышает безопасность. Таким образом, космическая робототехника является эффективным способом снижения риска миссии и человеческих ошибок, что способствует росту рынка.
• Увеличение инвестиций частных компаний: Растущее вовлечение и инвестиции частных компаний в коммерческую космическую отрасль являются движущей силой глобального рынка космических роботизированных решений. Несколько частных космических компаний, таких как SpaceX, Blue Origin, Sierra Nevada, Maxar Technologies, разрабатывают новые роботизированные системы для орбитальных операций, космического туризма и исследования дальнего космоса. Достижения в миниатюризации, улучшенные источники питания поддерживают разработку проворных роботов. Многие стартапы выходят на рынок с инновационными роботизированными решениями. Кроме того, снижение затрат на запуск из-за многоразовых ракет улучшает доступ в космос. Это откроет новые возможности для робототехники. Таким образом, быстро развивающийся частный космический сектор будет генерировать значительный спрос на робототехнику.
• Обслуживание спутников на орбите: Растущий интерес к возможностям обслуживания спутников на орбите, таким как инспекция, ремонт, дозаправка и управление орбитами, подпитывает потребность в сервисных роботах в космосе. Традиционно спутники отбрасываются после окончания срока их службы. Тем не менее, компании разрабатывают роботизированные решения, которые могут состыковаться с роботами. спутники продлить срок их службы и не допустить досрочного выхода на пенсию. Например, космические аппараты, оснащенные ловкими манипуляторами, могут ремонтировать и модернизировать спутники. Это увеличивает использование активов и устраняет затраты на запуск замен. Ожидается, что спутниковое обслуживание станет новым сегментом приложений для космических робототехнических решений.

Возможности глобального рынка космических робототехнических решений:

• Добыча астероидовДобыча астероидов может стать важной возможностью на рынке космических роботизированных решений. Астероиды содержат ценные ресурсы, такие как вода, драгоценные металлы и редкоземельные минералы, которые могут быть извлечены и использованы в космосе или возвращены на Землю. Получение этих ресурсов с астероидов более осуществимо и имеет более низкие затраты по сравнению с традиционной транспортировкой их с нашей планеты в космос. Было идентифицировано много околоземных астероидов, которые могут быть достигнуты с использованием доступных в настоящее время технологий.
• Производство и сборка в космосе: Возможность производства и сборки космических аппаратов и крупных конструкций непосредственно на орбите потенциально может трансформировать космическую отрасль. Роботизированные руки, оснащенные 3D-принтерами, могут печатать компоненты, используя ресурсы на месте, а также собирать их. Например, большие антенны, солнечные панели и другие системы могут быть изготовлены по требованию, а не сложены и перенесены на борт при запуске. Это позволит запустить более компактное оборудование. Таким образом, производство на орбите с помощью роботов будет способствовать более амбициозным космическим миссиям, космическим станциям и спутникам в долгосрочной перспективе.
• Космическая инфраструктура и логистика: Растет интерес к развитию космической инфраструктуры для поддержки устойчивого присутствия человека и исследований. Это включает в себя модульные космические среды обитания, надувные исследовательские лаборатории, топливные склады, электростанции и т. Д. Создание такой инфраструктуры требует роботизированная автоматизация Для строительства на орбите, сварки, интеграции модулей и т.д., которые являются сложными для космонавтов. Кроме того, орбитальной экономике потребуются логистические сети для доставки грузов и поставок через роботизированные грузовые суда и буксиры. Таким образом, космическая инфраструктура и логистика являются долгосрочными возможностями для поставщиков роботизированных услуг.
• Лунная и марсианская мобильностьПоверхностная мобильность на Луне и Марсе для разведки, сбора образцов и научных исследований потребует передовых роботизированных роверов, автономной навигации и роботизированных инструментов отбора проб. В то время как современные роверы имеют ограниченный диапазон и возможности, будущие варианты могут использовать разработки в области автономности, манипулирования и энергетических систем для поддержки крупномасштабных наземных исследований в течение нескольких месяцев. Таким образом, планетарная робототехника может стать нишевым рынком, управляемым правительственными миссиями космических агентств после 2030 года.

Глобальный рынок космических робототехнических решений Тренды:

• Достижения в области роботизированной манипуляции и мобильности: Ключевыми технологическими тенденциями, которые будут определять развитие космической робототехники, являются усовершенствования в автономных манипуляциях и возможностях мобильности. Роботы, предназначенные для мобильности с нулевой гравитацией, ловкого захвата на орбите и маневрирования, требуют специализированных решений. Например, роботизированные руки с семью или более степенями свободы обладают человеческой гибкостью. Системы мобильности, такие как четвероногие роботы, обеспечивают стабильность на неровной местности. Алгоритмы AI/ML обеспечивают точную навигацию и манипулирование в неструктурированных средах. Такие достижения будут способствовать более широкому принятию во всех случаях использования.
• Бортовая обработка и краевые вычисления: Космические роботы будут включать в себя больше возможностей бортовых вычислений и краевой интеллект, чтобы обеспечить автономное принятие решений в режиме реального времени. Обработка данных о роботе с использованием небольших, но мощных чипсетов снижает зависимость от наземных станций. Например, периферийные компьютеры позволяют роверам без задержек перемещаться по препятствиям, вызванным общением с Землей. Бортовая обработка также обеспечивает роевую робототехнику и сотрудничество с несколькими агентами. Переход от телеоперации к полуавтономным операциям ускорится с автономными умными роботами.
• Открытые роботизированные платформы и стандартыПоставщики все чаще используют открытый или совместный подход к разработке роботизированных решений для космических применений. Общие программные рамки и аппаратные стандарты помогают интегрировать подсистемы и компоненты от разных поставщиков в полные настраиваемые роботы быстрее и по более низкой цене. Открытые интерфейсы и промежуточное ПО ROS способствуют инновациям стартапов поверх стабильных основных платформ. Модульные конструкции также позволяют повторно использовать различные программы. Эти открытые экосистемные тенденции способствуют ускорению развития технологий.
• Снижение затрат на подсистемы: Расходы на критически важные подсистемы и компоненты, используемые в космической робототехнике, такие как датчики, приводы, чипсеты и материалы, снижаются, что обусловлено коммерческими приложениями и спросом со стороны беспилотной и автомобильной промышленности. Например, датчики LiDAR и системы зрения сегодня гораздо более доступны. Многоразовые ракеты-носители также снижают затраты на запуск. Падение стоимости оборудования, электроники и доступа к запуску делают космические роботизированные миссии более экономически жизнеспособными по сравнению с 5-10 лет назад.

Глобальный рынок космических робототехнических решений:

• Высокие первоначальные затраты на разработку и развертывание: Высокие затраты, связанные с проектированием, разработкой, тестированием и сертификацией роботизированных систем для надежных операций в космосе, являются основным сдерживающим фактором. Сложные системы манипулирования, предназначенные для операций на орбите, требуют значительных первоначальных инвестиций. Для прочности и радиационного затвердевания компонентов необходимы длительные циклы проектирования. Тестирование в моделируемой нулевой гравитации увеличивает затраты. Кроме того, на запуск приходится основная часть расходов на миссии. Поэтому бюджетные ограничения являются одной из ключевых проблем, особенно для небольших частных компаний и научно-исследовательских институтов. С другой стороны, по мере того, как космическая промышленность продолжает расти и созревать, в игру вступает экономия за счет масштаба, что делает более возможным участие небольших компаний и научно-исследовательских институтов в космических миссиях. Краудфандинг и венчурный капитал также предоставили альтернативные источники финансирования для инновационных космических проектов, обеспечивая большую гибкость и возможности для организаций различных размеров. По сути, в то время как бюджетные ограничения остаются проблемой, совместные усилия, технологические достижения и развивающиеся механизмы финансирования постепенно демократизируют доступ к пространству для более широкого круга заинтересованных сторон.
• Проблемы мобильности на большие расстояния и операций: Задержки связи и проблемы, связанные с управлением и навигацией роботов на огромных расстояниях в космосе, являются ключевым сдерживающим фактором. Например, сигналам требуется несколько минут, чтобы достичь Марса или луноходов с Земли. Это делает телеоперацию в реальном времени чрезвычайно сложной. Полная автономия с самонавигацией в неизвестной, суровой местности по-прежнему является сложной задачей. Роботизированные операции также ограничены доступностью энергии и живучестью в экстремальных радиационных и температурных условиях. Таким образом, удаленная, враждебная среда затрудняет роботизированное развертывание. Однако достижения в области энергоэффективных технологий и возобновляемых источников энергии, таких как солнечные панели и передовые аккумуляторные системы, повышают выносливость и живучесть роботов в экстремальных условиях.
• Отсутствие инфраструктуры для поддержки и обслуживания: Отсутствие специализированной инфраструктуры для обслуживания, ремонта, дозаправки и передислокации космических роботов после развертывания является ограничением. Роботы не могут быть легко извлечены или обслуживаются в случае повреждения или модернизации. Отмененная миссия по ремонту Хаббла в 2020 году подчеркнула эту проблему. Кроме того, подзарядка поверхностных роботов с помощью солнечных панелей является сложной задачей из-за накопления пыли и ночных периодов. Будущая инфраструктура, такая как роботизированные гаражи и топливные склады, может облегчить эти проблемы, но необходимы значительные инвестиции. С другой стороны, интеграция передовых диагностических датчиков и программных алгоритмов позволяет роботам выполнять самооценку и вносить необходимые корректировки автономно, тем самым продлевая срок их эксплуатации и надежность. С точки зрения энергетической устойчивости исследования альтернативных источников энергии, таких как ядерные батареи или передовые решения для хранения энергии, могут обеспечить более последовательную и долговечную мощность для расширенных миссий, преодолевая ограничения солнечных панелей в пыльных или лишенных света средах.

Последние события

Запуск нового продукта

• В ноябре 2023 года, ИСРОКосмическое агентство Индии активно готовится к предстоящим роботизированным исследованиям на Луне и в других космических направлениях. ISRO по-прежнему нацелена на создание различных возможностей для академических учреждений и отраслей для участия в мероприятиях по продвижению технологий в соответствии с ее целями. Для достижения этой цели Центр спутниковой связи U R Rao (URSC) ISRO предлагает инновационные концепции и проекты молодых талантов Индии для роботизированных роверов, предназначенных для предстоящих миссий. Цель проекта заключается в том, чтобы предложить участникам перспективы развития космической робототехники, используя изобретательский потенциал молодежи Индии для будущих межпланетных усилий ISRO.
• В октябре 2023 года Hai Robotics («Hai»), первопроходец в автономных системах обработки корпусов (ACR), представила первый в мире телескопический захватный крючок ACR под названием HaiPick A42T-E2 вместе с HaiPick System 3. Эти достижения удовлетворяют потребности клиентов за счет оптимизации плотности и эффективности хранения в ограниченных складских помещениях. В сочетании телескопический Grapple Hook ACR легко интегрируется с HaiPick System 3, предлагая превосходную производительность и максимальные возможности хранения.
• В ноябре 2021 года Maxar, ведущая компания в области космических технологий, использовала роботизированную руку Sample Handling Assembly (SHA) для безопасного хранения исходного образца породы с Марса, запечатав его в трубку для потенциального будущего поиска. Неотъемлемая для марсохода НАСА Perseverance Rover, эта система сбора жизненно важна для предстоящей миссии MARS SAMPLE RETURN, которая стремится вернуть эти образцы пород на Землю. Эти образцы имеют решающее значение для углубления нашего понимания Марса, поскольку астробиологи с нетерпением анализируют их на наличие потенциальных признаков микробной жизни.

Приобретение и партнерство

• В декабре 2023 года GreyOrange Inc., известная своим передовым программным обеспечением для роботизированного выполнения и управления запасами, углубляет партнерство с Hai Robotics, чтобы предоставить клиентам дополнительные преимущества. После сотрудничества в течение более двух лет объединенный опыт программного обеспечения GreyOrange и оборудования Hai Robotics привел к повышению оперативной скорости, эффективности хранения и гибкости, что привело к более быстрому росту и операционному совершенству для их клиентов.
• В ноябре 2023 года KPI Solutions (KPI), известный поставщик услуг по консалтингу, программному обеспечению, интеграции и автоматизации, представил свое стратегическое сотрудничество с Movu RoboticsTM (ранее известной как Stow Robotics). Компания Movu RoboticsTM известна во всем мире своими инновационными решениями для автоматизации складов, упрощающими автоматизацию логистики для различных складов по всему миру. Вместе альянс объединяет системы высшего уровня AS/RS и системы «товары для человека» с изобретательными операционными стратегиями, предлагая индивидуальные складские решения, которые революционизируют процессы хранения, поиска и выполнения.
• В апреле 2023 года компания The Unstructured Robotics Company, ранее известная как PickNik Robotics и специализирующаяся на программном обеспечении для роботизированных рук, сотрудничала с Motiv Space Systems, ведущей организацией в области создания космических роботизированных систем и компонентов. Вместе они сосредотачиваются на расширении возможностей для обслуживания, сборки и производства в космосе (ISAM), объединяя функции MoveIt Studio для управления роботизированными руками с предложениями роботизированных рук Motiv xLink.

Фигура 2. Доля рынка космических роботизированных решений (%), по данным Solution, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Лучшие компании на мировом рынке космических роботизированных решений

• Технологии Maxar
• Космические системы Motiv
• Космические машины Altius
• Астроботическая технология
• Сделано в космосе
• Нортроп Грумман
• Робототехника Honeybee
• Эффективные космические решения
• Брэдфорд Космос
• Olis Robotics
• Метеки
• астральный
• D-Orbit SpA
• Чистый космос
• Услуги космических приложений
• Связь Kepler
• Кубос
• Паук-паук
• Безлимитный Tethers Unlimited
• MDA

Определение: Глобальный рынок космических роботизированных решений относится к глобальному рынку роботизированных систем, предназначенных для различных применений в освоении космоса, орбитальных операциях, космических путешествиях и транспорте. Это включает в себя передовые роботизированные руки, захваты, датчики, манипуляторы, роверы, программное обеспечение и сопутствующие услуги, используемые на спутниках, космических станциях, планетарных посадочных аппаратах и роверах.