Mercado mundial de lançamento de satélites

Nos últimos anos, quem acompanha a indústria espacial mundial vem percebendo a entrada da iniciativa privada no mundo dos lançadores de satélites. O que era no século passado uma atividade majoritariamente conduzida por governos e financiada sem promessas de retornos financeiros diretos, agora atrai empreendedores no mundo todo. Nos EUA, os bilionários Jeff Bezos, Ellon Musk e Richard Branson apostam parte de suas fortunas e reputações no mercado de lançadores, e como consequência atraem a atenção de jovens empreendedores e sonhadores do mundo todo, inclusive do Brasil. Mas afinal, que mercado é esse? Qual é relação risco retorno que justificava essa nova corrida espacial? Até onde vai a emoção e o entusiamo pela tecnologia e onde começa o retorno financeiro?

Pois bem, para começarmos a analisar esse exótico mercado, vamos fazer uso dos dados que temos disponíveis na internet, com as informações dos satélites colocados em órbita nos últimos anos, para derivarmos algumas estimativas e conclusões com relação ao mercado de lançadores. 

Basicamente, utilizaremos as seguintes informações de cada satélite colocado em órbita:

• Data do lançamento;
• Massa de lançamento do satélite (kg);
• Tipo de órbita (LEO, MEO, GEO); e
• Veículo lançador.

Ressalvo que a análise apresentada aqui é preliminar, com os valores sendo estimados de forma simplificada e com base em várias premissas que serão apresentadas ao longo do texto. Por hora, vamos focar no objetivo exclusivo de obtermos a ordem de grandeza desse mercado e de seus principais nichos.

Visão Geral

O gráfico abaixo apresenta o número total de satélites lançados anualmente nos últimos 11 anos com a diferenciação da massa de lançamento. Além disso, o gráfico também apresenta o número total de lançamentos ocorridos em cada um dos anos analisados (linha preta).

Percebemos claramente o aumento no número total de objetos lançados ao espaço nos últimos anos, com destaque ao ano de 2017 que teve 388 satélites lançados, correspondendo a um aumento de cerca de 160% com relação ao ano de 2015.

Observa-se, no entanto, que o aumento do número de satélites se deu principalmente devido a entrada dos satélites com massa inferior a 10kg, os chamados nanossatélites. Só ano de 2017, por exemplo, a empresa Planet Labs lançou mais de 150 nanossatélites 3U para compor sua constelação de sensoriamento remoto, dos quais 100 foram lançados em um único lançamento a bordo do lançador indiano PSLV.

Figura 1: Histórico de lançamentos de satélites (todas órbitas)

Destaca-se também que, nos últimos anos, houve um expressivo aumento do número de satélites lançados nas faixas 1-10kg, 10-100kg e 500-1000kg. No entanto, o aumento na faixa de 500-1000kg ocorreu pontualmente nos anos de 2017 e 2018, devido, principalmente, ao lançamento da constelação de satélites Iridium Next com massa de lançamento de cerca de 900kg cada.

Outro ponto interessante para se observar é que boom da demanda por lançamento de nanossatélites e microssatélites foi absorvida majoritariamente pelos lançamentos conjuntos, ou seja, com esses satélites sendo lançados como cargas secundárias (carona), o que manteve a curva de número de lançamentos praticamente inalterada, com um crescimento acumulado de aproximadamente 100% nos últimos 10 anos.

Muito bem, mas como todo esse crescimento no número de satélites lançados ao espaço se apresenta na forma de receita?

Para chegarmos em um estimativa do valor de mercado de lançamento, vamos primeiramente dividi-lo nas três principais categorias de órbita: os de baixa órbita (até ~1,000km altitude), chamados aqui de LEO, os de órbita média (~22000km), chamados de MEO, e os de órbita geoestacionária (~36,000km de altitude), chamados de GEO.
Nota: de 2008 a 2018, apenas 1.7% dos satélites lançados não foram posicionados em nenhuma dessas órbitas.

Além disso, vamos usar a massa de lançamento de cada satélite lançado para estimar o respectivo custo de lançamento. Para parametrizar o custo de lançamento por kg do satélite, além da diferenciação nas categorias de peso, vamos diferenciar com relação a órbita final posicionada, conforme apresentado na tabela abaixo.
Os custos publicados no site da empresa Space Flight foram utilizados para chegar nos valores médios apresentados na tabela abaixo.

Sabemos que esses valores não representam com exatidão a realidade dos custos de mercado de todos os lançamentos ocorridos no intervalo estudado. Mas eles servem como uma boa base para estimarmos o valor teórico de mercado com os custos médios comerciais praticados atualmente. Obviamente, com o aumento da competitividade e com as melhores tecnologias empregadas nos lançadores, esses valores continuarão a cair no futuro.

Vamos então, aos resultados:

Mercado de lançamento de baixa órbita (LEO)

O gráfico da figura abaixo apresenta a estimativa da receita total dos lançamentos de órbita baixa (LEO) ocorridos nos últimos 11 anos, com a composição do mercado pelas categorias de massas de lançamento dos satélites.
Observa-se que, em contraste com o gráfico da Figura 1, o gráfico da Figura 2 mostra que a categoria que mais contribuiu para o crescimento dos últimos dois anos do mercado de lançamentos LEO foi a faixa de 500-1000kg apesar do forte crescimento do número de satélites da faixa de 1-10kg lançados no mesmo período.
Quando investigado, percebe-se que esse forte crescimento da demanda por lançamento de satélites da categoria 500-1000kg ocorreu devido à constelação Iridium Next, a qual lançou em 2017 e 2018 mais de 70 satélites de aproximadamente 900kg cada. O que mostra, claramente o efeito da entrada de uma grande constelação de baixa órbita com satélites de médio porte no mercado LEO.
Alias, é justamente isso que se espera para os próximos anos, com a promessa do lançamento das grandes constelações de comunicação de banda larga de baixa órbita, tais como, das empresas OneWeb, SpaceX e Telesat, que juntas prometem colocar em órbita mais de 4400 satélites de baixa órbita nos próximos anos.

Figura 2: Mercado LEO

Na parte inferior do gráfico, destaca-se o mercado de lançamento LEO dos pequenos satélites (até 500kg), o qual vem sendo o foco do desenvolvimento de vários pequenos lançadores, inclusive do lançador VLM, em desenvolvimento pelo Brasil em parceira com a Alemanha. Observa-se, que nos últimos 2 anos esse nicho do mercado LEO ultrapassou a casa de 200 milhões de dólares/ano.

Mas isso é retrato do passado, como anteriormente mencionado, a entrada das grandes constelações tem o potencial de deslocar esse mercado para outro patamar, assim como fez a constelação Iridium Next para a faixa dos 500-1000kg. A constelação OneWeb, por exemplo, já lançou, em 2019, seis dos 648 satélites que pretende lançar com massa de lançamento de 150kg por satélite. 

Mas cabe aqui uma ressalva: todos os médios e grandes veículos lançadores comerciais existentes competem por esse nicho dos pequenos satélites, com o lançamento de múltiplos desses satélites em um só lançamento. Os novos entrantes, portanto, definitivamente, não vão encontrar um mar azul. A disputa por menores preços de lançamento, maior confiabilidade e por menor tempo de espera para lançamento seguirão sendo os fatores chaves para competitividade.

Mercado de lançamento de órbita média (MEO)

O mercado de órbita média, tipicamente, demandado pelas constelações de navegação (GNSS), apresentou um expressivo crescimento nos últimos anos, conforme apresentado no gráfico da Figura 3, girando em torno de 600 milhões de dólares em 2018. 

Esse crescimento pode ser justificado com a entrada das novas constelações de navegação por satélites em complemento a famigerada constelação GPS, tais como: a russa GLONASS, a chinesa BeiDou e a europeia Galileo.

Além das constelações de navegação, esse crescimento observado na categoria de 500-1000kg, pode ser atribuído também ao lançamento da constelação de órbita média de comunicação banda larga da empresa O3b.

Figura 3: Mercado MEO

Mercado de lançamento de órbita geoestacionária (GEO)

Não há dúvidas que este é o mercado dos pesos pesados e, consequentemente, das maiores receitas por lançamento. O gráfico da Figura 4 apresenta que o mercado de lançamento GEO teve uma média anual histórica dos últimos 10 anos de cerca de 4 Bilhões de dólares, o que equivale a aproximadamente quatro vezes ao mercado LEO, se tomarmos a média histórica de 2008 a 2016.
O gráfico também apresenta o que é atualmente ainda sentido pelas fabricantes de satélites: um forte arrefecimento do mercado de geoestacionários de comunicação (GeoCom) nos últimos anos e consequentemente no número de lançamentos GEO.
Essa diminuição na demanda por novos GeoCom pode ser explicada pelo menor crescimento econômico mundial, assim como, pelo aumento abrupto da competitividade no setor de comunicações banda larga por satélite gerado pela entrada das grandes constelações de órbita baixa e média, conforme discutido anteriormente.

Figura 4: Mercado GEO

Conclusão

O mercado global de lançamento de satélites totalizou nos últimos anos um faturamento médio equivalente a 6,5 bilhões de dólares por ano, dos quais, praticamente, 2 bi foram direcionados para contratos de lançamento de órbita baixa, 0,5 bi para os lançamentos de órbita média e 4 bi para o lançamento dos satélites geoestacionários.

Vimos que o mercado LEO foi impactado fortemente, nos últimos dois anos, com a demanda de lançamentos da constelação Iridium Next, que colaborou sozinha com cerca de U$2Bi do faturamento da empresa SpaceX, em 2017 e 2018, (a SpaceX foi a principal contratada para os lançamentos da Iridium Next). O que nos mostrou claramente que as futuras grandes constelações de órbita baixa com satélites de massa acima de 150kg vão corresponder a maior fatia de faturamento e crescimento desse setor nos próximos anos.
Vimos também que o mercado MEO, apesar de sua menor significância histórica em comparação aos mercados LEO e GEO, apresentou forte expansão nos últimos anos graças à entrada das novas constelações GNSS, além da entrada da empresa O3b no mercado de comunicações banda larga.

No mercado de lançamentos GEO, vimos que apesar de seu maior tamanho histórico (cerca de U$4Bi por ano), esse setor apresentou contração nos últimos anos e não tem no curto/médio prazo a mesma potencialidade de crescimento que o mercado LEO.
Para complementar nosso entendimento do mercado de lançadores, deixamos para as próximas discussões os seguintes tópicos:

• Qual é o market share dos principais players desses mercados?
• Qual fatia desses mercados é acessível para a "livre" competição? 
• Como esse mercado se divide entre os centros de lançamentos espalhados pelo mundo?