حجم سوق المواد المبردة في الفضاء - حسب التكنولوجيا المبردة، ونوع التبريد، ودرجة الحرارة، والتطبيق، والمستخدم النهائي، والتحليل، والمشاركة، وتوقعات النمو، 2025 - 2034

المواد الكيميائية الفضائية حجم السوق

The global space cryogenics market size was valued at USD 19.1 billion in 2024 and is estimated to grow at a CAGR of 83% from 2025 to 2034. ونظرا لأن البعثات الفضائية تصبح أكثر تعقيدا وكفاءة وموثوقية في مجال تخزين الوقود المبرد يزداد أهمية. وتسمح التطورات الأخيرة في نظم التخزين المبردة، بما في ذلك تحسين تقنيات العزل وإدارة الضغط، بتحسين احتواء الوقود مثل الأكسجين السائل والهيدروجين السائل، وهما أمران أساسيان للدفع.

وللاستناد إلى ذلك، في تشرين الأول/أكتوبر 2024، أصدرت وكالة ناسا التماساً للتبريد الناشط من أجل استكشاف الإنسان، بحثاً عن حلول صناعية لتطوير أجهزة التبريد ذات القدرة العالية من أجل البعثات الفضائية الطويلة الأمد. The aim is to advance cryogenic liquid management technologies, focusing on Liquid Hydrogen (LH2), Liquid Oxygen (LOX), and Liquid Methane (LCH4) storage, reaching TRL-6 for use in future Mars missions. وهذه النظم حيوية لتخزين الوقود المبرد الموثوق به في الفضاء.

ويؤثر التخزين الفعال تأثيرا مباشرا على أداء البعثات عن طريق الحد من نفايات الوقود، وزيادة نطاق المركبات الفضائية، وتخفيض التكاليف التشغيلية. ويكتسي ذلك أهمية خاصة بالنسبة للبعثات الموسعة، بما في ذلك استكشاف القمر والمريخ، حيث تكفل النظم المبردة الموثوقة توافر الوقود ونجاح البعثة، مما يهيئ فرصاً سوقية لإيجاد حلول مبتكرة للتخزين.

وتكتسي مواد العزل المتطورة أهمية حاسمة في أداء وكفاءة المركبات الفضائية في المبردات الفضائية. ويجري هندسة هذه المواد للتقليل إلى أدنى حد من نقل الحرارة، والاحتفاظ بدرجات الحرارة المرتفعة التي تتطلبها الوقود المبرد، والمعدات العلمية، ونظم دعم الحياة. ومع زيادة التركيز على استكشاف الفضاء العميق، يُستعاض عن أساليب العزل التقليدية بأساليب متطورة خفيفة الوزن، ومواد أكثر كفاءة من الناحية الحرارية، مثل الهزلان والعزل المتعدد الطوابق. وتعزز هذه الابتكارات سلامة البعثات، وتمتد فترة السفر في الفضاء، وتخفض استهلاك الطاقة، مما يولد قدرا كبيرا من الطلب على هذه المواد المتقدمة في قطاعي الفضاء التجاري والحكومي.

ففي تموز/يوليه 2024، على سبيل المثال، نجحت آريان 6 في إطلاقها، مما يمثل معلما بارزا في مجال الوصول إلى الفضاء في أوروبا. Thales Alenia ويؤدي الفضاء دوراً رئيسياً، إذ يوفر تكنولوجيات مثل نظم سلامة النطاقات، وأجهزة القياس عن بُعد، والإلكترونيات التوجيهية عن طريق الألغاز. وقد كفلت أعمالهم بشأن نظم تهوية محركات ثورست مراقبة دقيقة للمرحلة المسببة للبكاء والمرحلة العليا المبردة التي يمكن التحكم فيها، وهي مسألة حاسمة بالنسبة للدقة في المسارات وإدارة السائل المبرد الموثوقة أثناء البعثة. ويدل ذلك على التكامل الحيوي للنظم المسببة للفضاء من أجل نجاح البعثة.

المواد الكيميائية الفضائية الاتجاهات السوقية

وتشهد صناعة التبريد الفضائي نموا كبيرا، مدفوعا بزيادة الطلب على نظم الدفع المتقدمة وإيجاد حلول فعالة لتخزين الوقود في مجال استكشاف الفضاء. والمسببات الكيميائية ضرورية لتخزين ونقل الغازات المسيلة مثل الأكسجين والهيدروجين، التي تعمل كمدافع للصواريخ في البعثات الفضائية.

ففي أيار/مايو 2024، على سبيل المثال، أعلنت المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس عن استحداث محرك شبه مسبب للتشهير يبلغ 000 2 كرونة نرويجية باستخدام تركيبة سائل أوكسجين (LOX) وشركة Kerosene propellant. ويهدف هذا المحرك إلى تعزيز القدرة على تحميل مركبة الإطلاق الثالثة (LVM3) ومركبات الإطلاق في المستقبل. ويتولى مركز نظم تجهيز السائل قيادة عملية التطوير، بدعم من مراكز أخرى تابعة للمنظمة. وقد تحقق معالم بارزة مع النجاح في التعرف على ما قبل الشحن شبه الكاريو، مما يشكل خطوة رئيسية إلى الأمام في تطوير نظم الدفع شبه السرطانية.

وبما أن وكالات الفضاء وشركات القطاع الخاص مثل ناسا، وكوستكس، وبرو أوريغين تقدم بعثاتها من عمليات الإطلاق بواسطة السواتل إلى استكشاف الفضاء المزود بالطاقم، فإن الحاجة إلى تحسين النظم المبردة القادرة على إدارة الوقود الدفعي في درجات حرارة منخفضة للغاية آخذة في الازدياد. كما شدد تطوير الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام على أهمية التكنولوجيات المسببة للبكاء، مما مكّن من كفاءة تأجيج وصيانة المركبات الفضائية.

وتؤدي المواد الكيميائية أيضا دورا حاسما في الحفاظ على استقرار درجة الحرارة بالنسبة للمعدات الفضائية الحساسة، بما في ذلك الأدوات العلمية والمجسات ونظم التبريد بالسواتل. ففي تموز/يوليه 2024، على سبيل المثال، سُلِّط الضوء على أجهزة استشعار درجة الحرارة المبردة لما لها من دور حاسم في ضمان قياس درجات الحرارة الدقيقة في البيئات المرتفعة، ودعم التطبيقات في البحوث المتعلقة بالمنتجات الخارقة واستكشاف الفضاء، حيث يكون التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمراً أساسياً للأداء والسلامة.

ومن المتوقع أن يؤدي التركيز المتزايد على استكشاف الفضاء العميق والبعثات المخططة إلى القمر والمريخ وما بعده إلى دفع الطلب على التكنولوجيات المبردة المتقدمة. ومن المتوقع أن تؤدي الابتكارات في مجال العزل المبرد، وصهاريج الوقود، والمضخات إلى تعزيز قدرات البعثات، والحد من تكاليف الإطلاق، وتحسين استدامة استكشاف الفضاء. ومع تكثيف الاستثمارات الحكومية والتجارية في مجال استكشاف الفضاء، فإن السوق على استعداد لمواصلة التوسع، ودعم الجيل القادم من البعثات الفضائية.

المواد الكيميائية الفضائية تحليل الأسواق

وتواجه صناعة التبريد الفضائي قيودا تشمل ارتفاع التكاليف التشغيلية، والعمليات الكثيفة الطاقة، والاحتياجات المعقدة من الهياكل الأساسية. غير أن هناك فرصاً في تزايد الطلب على استكشاف الفضاء، وإيجاد حلول لتخزين الطاقة، وتحقيق تقدم في مجال الحفظ الطبي. ويزيد التركيز المتزايد على الطاقة المتجددة، والمركبات الكهربائية، والابتكار في مجال الفضاء الجوي من قدرة الأسواق. وتتطور الأطر التنظيمية، حيث تقوم الحكومات بإنفاذ معايير السلامة في العمليات المسببة للبكاء، ومناولة الغازات، والاعتبارات البيئية. وتهدف هذه الأنظمة إلى ضمان ممارسات أكثر أمنا مع تشجيع التقدم التكنولوجي ونمو الأسواق في هذه القطاعات الحرجة.

واستناداً إلى درجة الحرارة، يتم تقسيم سوق التبريد الفضائي إلى أقل من 120 كيلو متراً، أي 120 كيلو متراً، أي أكثر من 150 كيلو متراً. وفي عام 2024، استأثر الجزء الأقل من 120 كاف بأكبر حصة سوقية بنسبة 43.3 في المائة.

ويخدم الجزء المتعلق بدرجات الحرارة التي تقل عن 120 كاف في المقام الأول تطبيقات في مجال الإنتاج الفائق وفيزياء الجسيمات واستكشاف الفضاء. والنظم المسببة للرطوبة التي تعمل في هذا النطاق ضرورية للحفاظ على درجات الحرارة المنخفضة اللازمة لصيد المغناطيسات، والحساب الكمي، ونظم التبريد للتلسكوبات الفضائية والأدوات العلمية. ويعزى هذا الجزء من السوق إلى التقدم المحرز في التكنولوجيات الكمية والطلب المتزايد على المواد ذات الأداء العالي في مجال البحث والصناعة.

ويعتمد استكشاف الفضاء وتطبيقات تكنولوجيا السواتل اعتمادا كبيرا على درجات الحرارة التي تقل عن 120 كيلو مترا للحفاظ على الوقود السائل وضمان استقرار المعدات الحساسة. ومن المتوقع أن يؤدي التركيز المتزايد على البعثات الفضائية العميقة وعمليات الإطلاق بواسطة السواتل إلى زيادة الطلب على النظم المبردة في نطاق الحرارة هذا. ويساعد التقدم في تكنولوجيات العزل والتبريد المسببة للبكاء على خفض التكاليف، وزيادة توسيع إمكانات هذا القطاع في قطاعات الفضاء الجوي والرعاية الصحية والعلم.

واستناداً إلى نوع التبريد، تنقسم سوق التبريد الفضائي إلى مبردات ذات درجة عالية من الحرارة ومبردات منخفضة الحرارة. In 2024, the low-temperature coolers segment is the fastest-growing segment with a CAGR of 9.2% during the forecast period.

وتؤدي المبردات ذات الحرارة المنخفضة دوراً حاسماً في سوق المبردات الفضائية، مع الحفاظ على درجات حرارة دقيقة للغازات المسيلة، والأدوات الحساسة، ونظم الدفع المبردة. وهذه الأجهزة ضرورية لاستقرار المعدات في التطبيقات الفضائية، بما في ذلك السواتل، والتلسكوبات الفضائية، والمسبارات الفضائية العميقة. ووظيفتها حيوية بصفة خاصة في البعثات التي تشمل تخزين الوقود المسبب للبكاء وتبريد الأدوات العلمية، حيث تؤثر الإدارة الحرارية الدقيقة تأثيرا مباشرا على الأداء والسلامة.

ويتزايد الطلب على المبردات المتقدمة ذات الحرارة المنخفضة مع توسع أنشطة استكشاف الفضاء. وتحتاج وكالات الفضاء إلى نظم موثوقة للتبريد لكل من أدوات الدفع والبحث في بعثات إلى القمر والمريخ وما بعده. وتؤدي التطورات التكنولوجية إلى زيادة الكفاءة والارتباط وتبريد الوزن الخفيف، مما يعزز قدرة المركبات الفضائية على إدارة درجات الحرارة القصوى في الفضاء العميق. ويؤدي نمو صناعة الفضاء التجارية إلى زيادة الطلب في هذا الجزء، مما يجعل المبردات ذات الحرارة المنخفضة عنصرا حاسما في البعثات الفضائية المقبلة.

وفي عام 2024، احتلت سوق التبريد الفضائي في أمريكا الشمالية أكثر من 34.6 في المائة من حصة الإيرادات.

أما أمريكا الشمالية، ولا سيما الولايات المتحدة، فتقودها وكالات حكومية مثل ناسا وشركات خاصة مثل شركة " الفضاء " وشركة " بلو أوريغين " . وتركز المنطقة على استكشاف الفضاء المتقدم، بما في ذلك بعثات القمر والمريخ، وطلب الوقود للتكنولوجيات المسببة للبكاء، لا سيما لنظم الدفع والحلول المبردة. ويضمن استمرار الاستثمار في البنية التحتية الفضائية نمو سوقي قوي.

وتعكف الصين على توسيع قدراتها الفضائية، وتمضي قدماً كبيراً في سوق التبريد الفضائي. وتركز الإدارة الوطنية الصينية للفضاء على تطوير نظم الدفع المبرد وتكنولوجيات التخزين لدعم أهدافها الطموحة في مجال استكشاف الفضاء، بما في ذلك بعثات القمر واستكشاف المريخ. ويزيد هذا الاستثمار في الهياكل الأساسية الفضائية من الطلب على النظم المبردة في الصواريخ والسواتل والأدوات العلمية

واليابان، من خلال الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي، مساهم كبير في المسببات الفضائية. وتركز الوكالة على البحث والتطوير في مجال المحركات البكائية ونظم الدفع. إن مشاركة اليابان في البعثات الفضائية الدولية ومبادراتها في مجال استكشاف الفضاء العميق دفعت الاستثمارات في التكنولوجيات المسببة للبكاء. وبالإضافة إلى ذلك، يدعم البلد أوجه التقدم في نظم التبريد المبردة للسواتل، مع التركيز على تعزيز البنية التحتية الفضائية والاستدامة.

وتساهم ألمانيا، وهي لاعب رئيسي في قطاع الفضاء الأوروبي، مساهمة كبيرة في المبردات الفضائية، ولا سيما من خلال وكالة الفضاء الأوروبية. ويركز البلد على تطوير نظم متطورة للدفع المبرد للصواريخ وبعثات الفضاء العميق. وتقود ألمانيا، مستفيدة من قدراتها في مجال الصناعة التحويلية ذات التكنولوجيا العالية، الابتكار في مجال تصميم الصهاريج المبردة، ونظم الدفع، وتكنولوجيات العزل الحراري، التي تخدم البعثات الفضائية التجارية والحكومية على السواء.

وتزيد كوريا الجنوبية من استثمارها في استكشاف الفضاء، مع قيام المعهد الكوري لبحوث الفضاء الجوي بإعطاء الأولوية لتطوير تكنولوجيات التبريد للبعثات الفضائية المقبلة. برنامج الفضاء الآخذ في الاتساع، بما في ذلك إطلاقات الأقمار الصناعية والمهمات القمرية المخططة، يدفع الطلب على أنظمة الدفع والتخزين المبردة. وتعمل كوريا الجنوبية أيضا على بناء بنية تحتية متينة من أجل تعزيز كفاءة صناعة الفضاء الناشئة فيها.

المواد الكيميائية الفضائية حصة السوق

وتوفر شركة تاليس، وهي شركة تكنولوجية عالمية، نظما متطورة للبكاء من أجل نشر السواتل والبعثات العلمية. The company specializes in cryogenic tanks, propulsion, and cooling solutions for governmental and commercial space programs. وتوفر شركة غرومان للشمال المداري حلولا للدفع والتخزين المبردين لمختلف البعثات، تتراوح بين عمليات الإطلاق بواسطة السواتل واستكشاف الفضاء العميق. ويستحدث نظام الإعسار تكنولوجيات مسببة للبكاء، بما في ذلك المبردات والمضخات المنخفضة الحرارة، من أجل الإدارة الحرارية العالية الكفاءة في التطبيقات الفضائية. وتدعم هذه التكنولوجيات المركبات الفضائية والسواتل والأدوات العلمية.

المواد الكيميائية الفضائية شركات السوق

والجهات الفاعلة الرئيسية العاملة في صناعة التبريد الفضائي هي:

• نظام الإعسار
• Advanced Coling Technologies, Inc. (ACT)
• سائل جوي
• Bluefors
• Chart Industries Inc.
• Creare
• Cryogenic Limited
• منظمة هونويل الدولية Inc.
• Janis Research Company LLC
• Lake Shore Cryotronics, Inc.
• Northrop Grumman Corporation
• Oxford Instruments
• Parker Hannifin Corporation
• RICOR
• Sumitomo Heavy Industries Ltd
• THALES

Space Cryogenics Industry News

• In October 2024, Air Liquide collaborated with Avio to develop advanced cryogenic tanks for the Vega-E launcher's upper stage, under a project overseen by the European Space Agency (ESA). وسيستخدم القاذف الوقود المبرد، بما في ذلك الأكسجين السائل عند -182 درجة مئوية والميثان عند -161 درجة مئوية، لمحرك الأكسجين - الميثان. وتؤكد هذه الشراكة على التقدم المحرز في مجال التبريد الفضائي، مع التأكيد على إنشاء نظم فعالة للتخزين المبرد والدفع للبعثات الفضائية المقبلة.
• In January 2024, SHI Cryogenics Group, a company produces essential components such as cryocoolers, cryopumps, and helium compressors for various sectors, including medical imaging and consumer electronics. ويشتمل تركيزها على الابتكار على المبردات الفضائية، مع تطبيقات في نظم الدفع، وتخزين الهيدروجين، ومراقبة درجة حرارة السواتل. هذا يتوافق مع أهداف الشركة لدعم حياد الكربون وتعزيز التقدم العلمي والتكنولوجي

ويتضمن هذا التقرير عن بحوث سوق التبريد الفضائي تغطية متعمقة للصناعة (ب) تقديرات " متوقعة من حيث الإيرادات (بملايين دولارات الولايات المتحدة) من 2021 إلى 2034، فيما يتعلق بالجزأين التاليين:

السوق، بواسطة التكنولوجيا المسببة للسرطان

• نظم التبريد النشطة
• نظم التبريد السلبية
• المصاريف
• نظم الهيليوم السائلة

السوق، حسب نوع التبريد

• المبردات العالية الحرارة
• مبردات منخفضة الحرارة

السوق، حسب درجة الحرارة

• أقل من 120 كيلو
• 120 k
• أكثر من 150 كيلوغراما

السوق، حسب الطلب

• رصد الأرض
• تطبيقات الاتصالات
• بعثات بيان التكنولوجيا
• Cryo-electronics applications

Market, By End Use

• الوكالات الفضائية الحكومية
• شركات الفضاء التجارية
• معاهد البحوث
• قطاع الدفاع

وترد المعلومات المذكورة أعلاه في المناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • UK
  • ألمانيا
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • روسيا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • جنوب كوريا
  • أستراليا
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك
• MEA
  • UAE
  • السعودية
  • جنوب أفريقيا