Di seguito il report “How will the space economy change the world?” a cura di McKinsey & Company: un’analisi delle opportunità offerte dall’economia dello spazio, definita in senso lato come attività in orbita o su altri pianeti a beneficio degli esseri umani.
I recenti progressi tecnologici hanno reso molto più facile e meno costoso avventurarsi nello spazio e condurre missioni, aprendo le porte a nuove start-up e incoraggiato le aziende aerospaziali consolidate a esplorare nuove opportunità che un tempo sembravano troppo costose o difficili. I miglioramenti tecnologici hanno anche incuriosito gli investitori, dando luogo a un’impennata dei finanziamenti spaziali negli ultimi cinque anni.
Il potenziale di applicazioni spaziali innovative è immenso, soprattutto se le aziende aerospaziali consolidate stringono partnership con imprese che tradizionalmente non si avventurano in orbita. Ad esempio, le aziende farmaceutiche potrebbero creare un laboratorio su una stazione spaziale per studiare la crescita delle cellule, o le aziende di semiconduttori potrebbero produrre chip in fabbriche extraterrestri per determinare se gli aspetti dell’ambiente spaziale, come la mancanza di gravità, migliorino il processo. Queste possibilità, che fino a qualche anno fa potevano sembrare fantascienza, nel prossimo futuro potrebbero diventare una parte essenziale di un’attività in diversi settori.
Secondo la Space Foundation, organizzazione no-profit, l’economia spaziale è stata valutata a 469 miliardi di dollari nel 2021, con un aumento del 9% rispetto al 2020, la crescita più alta registrata dal 2014. Sebbene l’economia spaziale generi oggi la maggior parte del valore abilitando o migliorando le attività sulla Terra, un valore significativo in futuro potrebbe derivare da funzioni che si svolgono interamente in orbita, come l’assistenza in orbita, la ricerca e lo sviluppo e la produzione.
Più lanci, meno costi
I costi dei lanci pesanti in orbita terrestre bassa (LEO) sono scesi da 65.000 dollari al chilogrammo a 1.500 dollari al chilogrammo (in dollari del 2021), con una riduzione di oltre il 95%. Il design computerizzato, la stampa 3-D e altre innovazioni hanno contribuito alla riduzione dei costi snellendo il processo di produzione e migliorando le catene di approvvigionamento. Anche l’emergere di nuovi fornitori di servizi di lancio commerciali che danno priorità all’efficienza sta contribuendo. Ad esempio, gli ingegneri di queste aziende hanno sviluppato componenti riutilizzabili per i veicoli di lancio, che riducono i costi e promuovono la sostenibilità. Il recente aumento della frequenza di lancio, in particolare da parte di SpaceX, sta accelerando il calo dei costi.
Satelliti più piccoli, guadagni maggiori
Negli ultimi anni, le dimensioni e il peso dei satelliti sono diminuiti in modo significativo grazie a vari progressi, principalmente guidati da aziende private, come l’uso di pannelli solari più leggeri e di batterie più efficienti. Questi cambiamenti, combinati con un maggiore uso di componenti commerciali, hanno ridotto i costi dei satelliti e reso il loro lancio e funzionamento fattibile per molte più organizzazioni. L’aumento della domanda di satelliti sta anche migliorando i costi, perché i produttori ottengono economie di scala aumentando il volume di produzione. La riduzione dei costi ha contribuito a modificare il panorama spaziale. I grandi satelliti governativi, alcuni dei quali costano fino a 1 miliardo di dollari e tendono a essere dislocati in orbite lontane dalla Terra, sono ora superati da piccoli satelliti commerciali in orbita LEO, che possono costare 100.000 dollari o meno.
Parallelamente alla diminuzione dei costi dei satelliti, i ricercatori hanno creato nuove tecnologie, come i sensori a più alta risoluzione, che stanno potenziando l’acquisizione di immagini, l’elaborazione dei dati e altre funzioni. I satelliti sono ora in grado di raccogliere, analizzare e trasferire quantità di dati molto più grandi di quelle che potevano essere raccolte solo cinque anni fa.
Maggiori investimenti, più innovazione
Le agenzie pubbliche, in particolare la NASA e il Dipartimento della Difesa e la Comunità di Intelligence degli Stati Uniti, hanno tradizionalmente fornito la maggior parte degli investimenti spaziali. Anche se queste agenzie continueranno a essere una delle principali fonti di finanziamento, la combinazione di costi più bassi e tecnologie più sofisticate sta attirando un numero maggiore di investimenti sia da parte di società di acquisizione a scopo speciale (SPAC) sia da parte di investitori privati, una tendenza che sta spingendo l’innovazione.
Nel 2021, i finanziamenti del settore privato alle aziende spaziali hanno superato i 10 miliardi di dollari, un massimo storico e un aumento di circa dieci volte nell’ultimo decennio. Nello stesso periodo, la percentuale dei finanziamenti globali per la R&S spaziale provenienti dal governo statunitense è diminuita da circa il 70% a circa il 50%.4 Nel frattempo, il numero di start-up spaziali finanziate annualmente è aumentato di oltre due volte dal 2010 al 2018.5 I finanziamenti commerciali potrebbero superare quelli governativi entro 20 anni, una tendenza che il governo sta ampiamente abbracciando e che potrebbe portare a partenariati pubblico-privati reciprocamente vantaggiosi.
Sebbene persistano molte incertezze, alcuni analisti ritengono che lo spazio diventerà un’industria da 1.000 miliardi di dollari, grazie al miglioramento dei casi d’uso esistenti e allo sviluppo di applicazioni completamente nuove. Prima che molti progetti spaziali ambiziosi possano diventare realtà, dovranno essere compiuti molti progressi, tra cui ulteriori riduzioni dei costi di lancio e operativi, ma i continui miglioramenti tecnologici stanno incoraggiando le aziende ad aumentare i loro investimenti nell’economia spaziale. I nuovi casi d’uso possono essere suddivisi in due grandi categorie: le applicazioni spazio-terra, che facilitano le attività terrestri, e le applicazioni “dello spazio per lo spazio, che riguardano solo le attività che si svolgono in orbita.
I satelliti diventano ogni anno più sofisticati, consentendo ai ricercatori di migliorare i casi d’uso esistenti e di sviluppare nuove offerte. Di recente, molte aziende hanno lanciato satelliti più piccoli e meno costosi in orbita LEO, un’orbita ideale per le comunicazioni ad alta larghezza di banda e bassa latenza, per fornire una migliore connettività satellitare. Mentre la maggior parte dei tentativi passati di lanciare costellazioni LEO è fallita a causa dei costi elevati, della domanda limitata e dei finanziamenti inadeguati, oggi la situazione è molto diversa. Starlink di SpaceX ha già lanciato una costellazione LEO e ha clienti paganti per la sua rete a banda larga satellitare. Anche OneWeb e il Project Kuiper di Amazon, tra gli altri, hanno in programma di installare presto costellazioni LEO. Anche l’imaging satellitare, un’altra tecnologia utilizzata frequentemente nelle applicazioni attuali, è migliorato e potrebbe consentire numerosi nuovi casi d’uso, fornendo informazioni più dettagliate e precise.
Oltre ad applicazioni spazio-terra, che riguardano ad esempio l’agricoltura, il settore energetico, quello assicurativo e quello dell’estrazione mineraria, stanno emergendo anche applicazioni “dello spazio per lo spazio”, tra cui:
- Ricerca e sviluppo. La R&S spaziale non è un’applicazione nuova, ma le imprese al di fuori del settore aerospaziale non hanno tradizionalmente intrapreso progetti su larga scala in questo ambito. Con la riduzione dei costi e il miglioramento delle tecnologie, tuttavia, questa situazione potrebbe cambiare. Le aziende farmaceutiche, ad esempio, potrebbero sviluppare colture cellulari per prevedere modelli di sviluppo delle malattie; aziende produttrici di prodotti di bellezza potrebbero scoprire nuove informazioni sulla cura della pelle nell’ambiente spaziale, che accelera l’invecchiamento.
- Produzione, costruzione e assemblaggio. I veicoli di lancio superpesanti, come la Starship di SpaceX, potrebbero rendere più facile per le aziende creare fabbriche o impianti di produzione in orbita. Alcune aziende di semiconduttori stanno già esplorando il potenziale per la creazione di chip in tali strutture, poiché il vuoto naturale nello spazio potrebbe potenzialmente facilitare tecniche innovative di stratificazione sottile, riducendo o eliminando i gas durante la produzione.
- Maggiore esplorazione e abitabilità dello spazio. Forme innovative di esplorazione dello spazio profondo, comprese le missioni con equipaggio su Marte, potrebbero diventare possibili se tecnologie come la propulsione nucleare continueranno a progredire. Alcuni leader, tra cui Jeff Bezos di Blue Origin, stanno già ipotizzando la possibilità che un gran numero di persone possa vivere e lavorare nello spazio.