CubeSat-Markt Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der weltweite CubeSat-Markt wurde im Jahr 2024 auf 423,83 Millionen USD geschätzt. Er soll im Jahr 2032 1.305,56 Millionen USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–32) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,1 % wachsen. Fortschritte bei Miniaturisierung, Elektronik und Antriebssystemen haben CubeSats in Bezug auf Funktionalität und Leistung leistungsfähiger gemacht. Diese Fortschritte erweitern die potenziellen Einsatzmöglichkeiten von CubeSats in verschiedenen Branchen und wissenschaftlichen Disziplinen.

CubeSats sind Miniatursatelliten, die wesentlich einfacher zu entwerfen, zu entwickeln und zu starten sind als herkömmliche Satelliten. CubeSats können unter anderem als Einzeleinheiten (1U), Doppeleinheiten (2U) oder Vierereinheiten (4U) entworfen werden, indem verschiedene Einheiten integriert werden. CubeSats haben die Weltraumforschung erheblich revolutioniert, indem sie eine kostengünstige Lösung für den Start von Satelliten in den Weltraum und die Durchführung von Technologiedemonstrationen, wissenschaftlicher Forschung und anderen Missionen bieten. CubeSats werden in großem Umfang von kommerziellen Unternehmen, Regierungs- und Militärbehörden sowie gemeinnützigen Organisationen genutzt.

Ein CubeSat ist ein kleiner Satellit mit einer würfelförmigen Form, die ungefähr so groß ist wie der berühmte Zauberwürfel, und einer Kantenlänge von 10 cm. Er wiegt ungefähr 1 Kilogramm. CubeSats vereinfachen seit mehr als einem Jahrzehnt den Start von Satelliten in den Weltraum. Im Bereich der Weltraumforschung nutzen Forscher und Branchenexperten auf der ganzen Welt CubeSats in großem Umfang. CubeSats sind aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts ein ideales und kostengünstiges Mittel zur Erforschung neuer Technologien und Ideen, was sie für eine schnelle Herstellung und Prüfung sehr geeignet macht. Darüber hinaus können CubeSats aufgrund dieser Eigenschaften relativ schnell hergestellt werden.

Marktdynamik

Marktführer

Kleiner und leichter als herkömmliche Satelliten fördern das Marktwachstum

Die CubeSat Design Specification (CSD), auch informell als CubeSat-Standard bekannt, ist das Dokument, das die Eigenschaften der als CubeSats bekannten Nanosatellitenklasse beschreibt. CubeSats werden nach Standardmaßen in Einheiten oder U von 10 x 10 x 10 Zentimetern hergestellt. In den meisten Fällen wiegt jede Einheit weniger als 1,33 Kilogramm und ist in Form einer 1U-, 2U-, 3U-, 6U-, 12U- oder einer anderen Größenkonfiguration konstruiert. Dies hilft dabei, die Barrieren der Weltraumforschung zu überwinden, und die Popularität von CubeSats ist seit ihrer Einführung sprunghaft gestiegen.

Darüber hinaus kann ein CubeSat je nach Spezifikation hergestellt und in die Umlaufbahn gebracht werden, was im Vergleich zu den Kosten herkömmlicher Satellitenmissionen nur einen vernachlässigbaren Beitrag zu den Gesamtkosten leistet. Dies ist der Fall, weil CubeSats kleiner als herkömmliche Satelliten sind. Der Hauptvorteil von CubeSats ist die kurze Zeit, die zum Bau eines CubeSats erforderlich ist. Dieser Vorteil besteht zusätzlich zu den Vorteilen, die mit dem geringeren Gewicht und den geringeren Größenfaktoren verbunden sind. Die Entwicklung und Platzierung eines herkömmlichen oder großen Satelliten dauert zwischen 5 und 15 Jahren, aber ein CubeSat kann in weniger als acht Monaten entwickelt und in der gewünschten Umlaufbahn positioniert werden. Dies ist vergleichbar mit der Zeit, die für einen herkömmlichen oder großen Satelliten erforderlich ist. Es wird erwartet, dass diese Faktoren das Wachstum des globalen CubeSat-Marktes im gesamten Prognosezeitraum vorantreiben werden.

Steigende Nachfrage in verschiedenen Sektoren wird die Branchenaussichten positiv beeinflussen

CubeSats mögen zwar klein und leicht sein, aber das schmälert nicht die Fähigkeiten der Satelliten, die derzeit in verschiedenen kommerziellen Anwendungen eingesetzt werden. Kommunikation und das Internet der Dinge, Geolokalisierung und Logistik sowie Signalüberwachung sind einige Beispiele (SIGINT). Die zunehmende Nutzung von CubeSats hat den Weg für die verstärkte Einführung des Internets der Dinge (IoT) auf globaler Ebene geebnet. Die Anzahl sensorgesteuerter Geräte, die globale Kommunikation und Verbindungen erfordern, nimmt weltweit zu. In Gebieten ohne Landbedeckung kann es schwierig sein, den Prozess der Ortung und Überwachung von Vermögenswerten wie Schiffen, Flugzeugen und Fahrzeugen usw. zu verwalten. CubeSat-Konstellationen, die sich im Weltraum befinden und Zugriff auf Bilder aus der ganzen Welt bieten, können Zugriff auf Echtzeitinformationen zu verschiedenen Vermögenswerten überall auf der Erde bieten.

CubeSats haben das Potenzial, bestehende Netzwerktechnologien zu unterstützen, indem sie Lösungen für komplexe Logistikverwaltungsprobleme bieten. Dies ist im Katastrophenfall von Vorteil, da sie vorläufige Informationen über das Ausmaß der Auswirkungen und die am stärksten betroffenen Gebiete liefern können. Dies ermöglicht eine effiziente Planung von Hilfs- und Rettungseinsätzen, was ein erheblicher Vorteil ist.

Technologische Fortschritte zur Förderung des Marktwachstums

Aufgrund technologischer Fortschritte in den Bereichen Elektronik und Kommunikation nehmen die Fähigkeiten und die Nutzbarkeit von CubeSats zu, und es werden moderne Satelliten für neue Anwendungen wie Weltraumbergbau und Weltraumschrottbeseitigung entwickelt. Im Hinblick auf den Weltraumbergbau haben mehrere private Unternehmen bereits Projekte zur Ausbeutung von Mineralien, Energieressourcen und Wasser im Weltraum eingeleitet. Die fortschrittlichsten CubeSats sind so konzipiert, dass sie nach Abschluss ihrer Mission sofort in die Erdatmosphäre eintreten, damit sie sich zersetzen und nicht zur Ansammlung von Weltraumschrott beitragen können. Weltraumschrott ist eines der größten Hindernisse für den Einsatz von Satelliten und Raumfahrzeugen.

Aufgrund der zunehmenden Initiativen der großen Akteure gibt es derzeit Projekte für Kleinsatelliten, um zu lernen, wie man Weltraumschrott entfernt. Das Projekt RemoveDebris beispielsweise zielt darauf ab, wichtige Tests zur aktiven Entfernung von Weltraumschrott (ADR) durchzuführen, um die effektivsten Methoden zur Beseitigung von Weltraumschrott zu finden. Die Nutzung von CubeSats zur Bereitstellung innovativer Lösungen wird den globalen CubeSats-Markt im Prognosezeitraum voraussichtlich ankurbeln.

Marktbeschränkungen

Nutzlastkapazität von CubeSat behindert Marktwachstum

CubeSats sind kostengünstige Lösungen, die zunehmend für kommerzielle und wissenschaftliche Zwecke in den Weltraum gebracht werden. CubeSats werden in kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten als herkömmliche Satelliten gebaut, was die Abhängigkeit von einsetzbaren Strukturen und komplexen Mechanismen verringert und eine Aufteilung der Missionen ermöglicht. Die Fähigkeit von CubeSats, Nutzlasten aufzunehmen, ist eines der Haupthindernisse für die Bandbreite der Missionen, die sie durchführen können. Die geringe Größe von CubeSats setzt strenge Beschränkungen für das Volumen ihres Antriebs, ihrer Nutzlast und anderer Subsysteme voraus. Missionen mit höherem V (für ein Manöver erforderlicher Impuls) erfordern mehr Treibstoff, was das für wissenschaftliche Instrumente und Nutzlasten, die an Bord des CubeSat fliegen sollen, verfügbare Volumen verringert. CubeSats können aufgrund mangelnden Innenvolumens keine kritischen Subsysteme transportieren, die für die Durchführung komplexer Missionen erforderlich sind. CubeSats haben eine geringe Stromerzeugung, was eine Folge ihrer geringen Größe ist. CubeSats sind in Vielfachen des Standard-U-Würfels (ungefähr 4 x 4 x 4 Zoll) erhältlich. Da den CubeSats ein Antriebssystem für Manöver im Orbit, robuste Systeme zur Lagebestimmung und Steuerung sowie eine Stromerzeugung fehlen, sind die Kapazitäten oder Informationen, die erfasst werden können, begrenzt.

Marktchancen

Steigende Nachfrage nach Weltraumdaten steigert Marktchancen

Die Vielfalt und Breite der Dienste, die potenziell von Satelliten bereitgestellt werden könnten, sind unbegrenzt. Die Nachfrage nach Satellitendiensten wie Überwachung für militärische, Umwelt- oder öffentliche Sicherheitsanwendungen, Navigation und Ortung, Fahrzeugverfolgung und Telekommunikation steigt weltweit rasant an. Die Telekommunikationsbranche, die den Weltraum seit mehreren Jahren für ihre Dienste nutzt und ein wesentlicher Bestandteil der globalen Infrastruktur für Kommunikation sowie kommerziellen und staatlichen Datentransfer und -anwendungen ist, dürfte die größte Nachfrage erzeugen. Darüber hinaus wächst die Nachfrage nach Daten aus Erdbeobachtungen (EO) für verschiedene Anwendungen. So besteht beispielsweise ein wachsender Bedarf an Daten aus Erdbeobachtungen in der Umwelt- und wissenschaftlichen Forschung und in der Messtechnik. Die Notwendigkeit, die Sicherheit bei Militäroperationen und Geldtransferanwendungen zu gewährleisten, führt zu einer erhöhten Nachfrage nach Daten aus dem Weltraum. Im betrachteten Zeitraum wird erwartet, dass die wachsende Nachfrage nach Weltraumdaten die Nachfrage nach effizienten CubeSats hinsichtlich ihrer Kosten ankurbeln wird.

Regionale Analyse

Der globale CubeSat-Markt ist in vier Regionen unterteilt, nämlich Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA.

Nordamerika leistet den größten Umsatzbeitrag zum globalen CubeSat-Markt und wird voraussichtlich bis 2030 440,67 Millionen USD erreichen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 14,9 % während des Prognosezeitraums entspricht. Es wird erwartet, dass das Vorhandensein einer modernen Struktur zur Durchführung von Weltraumprogrammen und die höchste Implementierung kommerzieller Satellitenbildgebung in verschiedenen Branchen in der Region den CubeSats-Markt in Nordamerika vorantreiben werden. Das steigende Bewusstsein für die Vorteile der satellitengestützten Überwachung bietet lukrative Expansionsmöglichkeiten für den Markt in Nordamerika.

Es wird erwartet, dass das Wachstum des CubeSat-Dienstleistungsmarktes in Europa durch die zunehmende Nutzung von Satelliten zur Umweltüberwachung und die steigende Nachfrage nach Kleinsatelliten gefördert wird. Darüber hinaus bietet die bedeutende Produktion vieler Kleinsatelliten durch staatliche Weltraumprojekte in Europa, wie das Copernicus-Programm, erhebliche Chancen für den CubeSat-Dienstleistungsmarkt in der europäischen Region.

Segmentanalyse

Die Marktsegmentierung basiert auf Größe, Anwendung, Endbenutzer und Subsystem.

Basierend auf der Größe ist der globale CubeSats-Markt in 0,25U bis 1U, 1U bis 3U, 3U bis 6U, 6U bis 12U und 12U und mehr segmentiert.

1U bis 3U dominieren den Markt und werden im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 15,5 wachsen. Aufgrund des Bedarfs an mehr Volumen und Öffnung werden 1U bis 3U CubeSats bei mehreren Herstellern schnell zur ersten Wahl für den Einsatz in Weltraummissionen. Im Vergleich zu einem 1U CubeSat hat ein 3U CubeSat mehr als die dreifache Leistung und eine größere Kapazität für Kommunikation und Ausrichtung. Aufgrund der Größe von Standardmechanismen, Anschlüssen und anderen Komponenten hat ein 3U ein größeres nutzbares Volumen und es steht mehr Platz zur Verfügung, um Panels und Antennen mit höheren Packungsfaktoren einzusetzen. CubeSats werden voraussichtlich eine bedeutende Rolle bei der großflächigen Einführung von Internet of Things-basierten Diensten weltweit spielen. In diesem Szenario lassen mehrere Teilnehmer Schwärme von 0,25U-Satelliten in den Weltraum frei.

Basierend auf der Anwendung ist der globale CubeSats-Markt in die Bereiche Erdbeobachtung und Verkehrsüberwachung, Wissenschaft und Technologie, Bildung, Weltraumbeobachtung und Kommunikation unterteilt.

Erdbeobachtung und Verkehrsüberwachung dominieren den Markt und werden im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,4 % wachsen. Es ist wichtig, Forschung in den Bereichen Landwirtschaft, Geologie, Wälder und Umwelt durchzuführen, um die aktuellen Lebensbedingungen auf dem Planeten besser zu verstehen und zu verbessern. Im Laufe mehrerer Jahre wurden verschiedene CubeSats-Systeme, die mit verschiedenen spektralen, radiometrischen und räumlichen Sensoren ausgestattet sind, erfolgreich gestartet, um die Anforderungen der Erdbeobachtung zu erfüllen.

Diese Systeme (oder Konstellationen) liefern Echtzeitinformationen über die Erdoberfläche, die bei der Überwachung erhöhter Eisschmelzraten, häufiger Waldbrände, Produktionsausfällen bei Nahrungsmitteln, Schäden durch Naturkatastrophen und häufigen schädlichen Algenblüten hilfreich sind. Die Erforschung und Untersuchung der Bedingungen, Bestandteile und Wechselwirkungen von Atmosphäre und Weltraum wird zunehmend mithilfe kleinerer Satelliten durchgeführt. Die NASA nutzt CubeSats und andere kleine Satelliten in großem Umfang für wissenschaftliche Forschung, darunter auch Grundlagenstudien in Biologie und Astrobiologie. Die Expansion dieses Marktes wird durch die wachsenden Investitionen der Regierung in wissenschaftliche Forschung und Experimente vorangetrieben.

Basierend auf dem Endbenutzer ist der globale CubeSats-Markt in staatliche und militärische, kommerzielle und gemeinnützige Organisationen unterteilt.

Der kommerzielle Sektor dominiert den Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,6 % wachsen. Die Nutzung von CubeSat im kommerziellen Sektor hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen, da das Gewicht der Satellitenkomponenten abgenommen hat, Satellitenkomponenten standardisierter geworden sind und ihre Kosten gesunken sind. Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Energie, Medien und Unterhaltung, Tiefbau und Archäologie verwenden in dieser Branche Kleinsatelliten. Kleinsatelliten werden verwendet, um weltraumgestütztes Internet, hochauflösende Bilder der Erde und Kommunikationsdienste zu erhalten. Planet Labs, ein in den USA ansässiges Unternehmen, hat 36 Kleinsatelliten im Orbit und versorgt gewerbliche Verbraucher mit hochauflösenden Bildern. Mehrere Unternehmen, darunter Digital Globe, O3B und Skybox, bieten Dienste wie Telekommunikation, weltraumgestütztes Internet und Echtzeit-Satellitenbilder über Kleinsatelliten an.

Basierend auf dem Subsystem wurde der globale CubeSat-Markt in Nutzlasten, Strukturen, elektrische Energiesysteme, Befehls- und Datenverarbeitung, Antriebssysteme sowie Lagebestimmungs- und Kontrollsysteme segmentiert.

Die Nutzlast CubeSat leistet den größten Beitrag und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 15,8 % wachsen. CubeSat-Nutzlasten sind für Weltraummissionen unverzichtbar. CubeSats können die Mission, für die sie konzipiert wurden, dank ihrer Nutzlasten erfüllen. CubeSat-Nutzlasten können unter anderem hyperspektrale, multispektrale, optische und panchromatische Kameras umfassen. Unter den verfügbaren CubeSat-Antriebstechnologien haben sich die elektrischen Antriebssysteme (EPS) als eine der aufstrebenden Technologien entwickelt, wobei Gitterionentriebwerke und Hall-Typ die beliebtesten dieser Systeme sind.

Auswirkungen von Covid-19

Covid-19 hatte einige tiefgreifende negative Auswirkungen auf den globalen Markt für Hochleistungskeramik.

COVID-19 hat sich von China aus über die ganze Welt verbreitet und die ganze Welt zum Stillstand gebracht, was zu einer kompletten Ausgangssperre geführt hat. Covid-19 ist eine Infektionskrankheit, die durch ein neu entdecktes Coronavirus verursacht wurde. Zu dieser Zeit war auch die Sterberate bei der Bevölkerung über 40 weltweit hoch. Die Krankheit verursacht schwere Erkrankungen bei Menschen, die an Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, chronischen Atemwegserkrankungen usw. leiden.

Aufgrund der damaligen Situation wurde die Pandemie zur Pandemie erklärt, was dazu führte, dass zahlreiche Länder – darunter große Volkswirtschaften wie China, die USA, Indien und andere – Ausgangssperren verhängten, die sich negativ auf die Weltwirtschaft auswirkten.

In den ersten beiden Quartalen des Jahres 2020 kam der Wirtschafts- und Industriebetrieb vorübergehend zum Erliegen. Fast alle Fertigungseinheiten, in denen Hochleistungskeramik verwendet wird, wie etwa in den Bereichen Elektrotechnik und Elektronik, Transport, Industrie, Chemie und anderen Endverbraucherbranchen (außer Medizin), reduzierten ihre Produktionskapazitäten aufgrund des Mangels an Arbeitskräften. Der Lockdown legte die globalen Lieferketten lahm. Dies hatte Auswirkungen sowohl auf die Produktion als auch auf die Nachfrage nach Hochleistungskeramik.

Zeitplan und Herausforderungen der Markterholung

Mit der Zeit wurden die Ausgangssperren gelockert und die Bevölkerung wurde in Ruhe gelassen. Allmählich nahm die Wirtschaft Fahrt auf und nahm ihren Betrieb auf, was die Nachfrage auf dem globalen Markt für Hochleistungskeramik ankurbelte und in verschiedenen Branchen zunahm. Als sich die Situation in den ersten Monaten des Jahres 2021 verbesserte, verstärkten die Volkswirtschaften auch ihre Finanzpolitik und leiteten ihren Entwicklungsprozess ein; die Endverbraucherindustrien nahmen ihre Aktivitäten auf und brachten den Keramikmarkt insgesamt wieder auf Kurs.

Kürzliche Entwicklungen

• Juli 2024 – Firefly Aerospace startete am 3. Juli im Rahmen der CubeSat Launch Initiative der NASA mit seiner Alpha-Rakete acht kleine Satelliten . Die Rakete mit dem Namen „Noise of Summer“ startete um 21:04 Uhr PDT sicher vom Space Launch Complex 2 auf der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien.
• Mai 2024 – Die NASA startete einen kleinen Klimasatelliten, um die Pole der Erde zu untersuchen. Die PREFIRE-Mission wird Daten über die Wärmemenge sammeln, die die Arktis und die Antarktis in den Weltraum abgeben, und wie sich dies auf das globale Klima auswirkt. Der erste von zwei Klimasatelliten, die für die NASA die Wärmeemissionen an den Polen der Erde untersuchen sollen, startete an Bord der Electron-Rakete von Rocket Lab vom Startkomplex 1 des Unternehmens in Māhia, Neuseeland.