Het vierde thema van De wereld door octrooien is de ruimte.
Het Europees Octrooibureau (EOB) en het European Space Policy Institute (ESPI) publiceerden met het Europees Ruimteagentschap (ESA) Propulsion systems for space. Het analyseert twintig jaar octrooien, van 2003 tot 2022: 4 559 families bij 52 bureaus, met aanvragers uit 43 landen.
Waarom voortstuwing kiezen? Of het nu om draagraketten, satellieten of diensten in een baan gaat: iets in de ruimte bewegen, en eerst in een baan brengen, vereist voortstuwing. Het is fundamenteel en een uitstekende indicator van het technologische landschap.
📈 Totale aanvragen
Octrooien voor ruimtevoortstuwing groeiden twintig jaar gemiddeld 9 % per jaar, vooral sterk sinds 2011.
Ook de werkelijke lanceringen namen toe. Satellietlanceringen stegen van ongeveer 300 per jaar tot meer dan 2 800 in 2023. De markt van circa 9,2 miljard euro in 2022 kan tegen 2030 tot driemaal zo groot worden.
Die parallelle groei betekent dat het gebied het laboratorium is ontgroeid en al een markt is.
🌏 Aanvragen per land
Het beeld lijkt op dat uit ons artikel over mondiale IE in cijfers. China domineert in volume: 38 % van alle verzamelde octrooien en 65 % in alleen 2022 komt van Chinese aanvragers.
Maar bij internationale families in meerdere landen zijn de aandelen VS 43 %, Duitsland 17 %, Frankrijk 11 %, China 6 %, Korea 6 % en Japan 5 %. China's explosieve groei blijft dus grotendeels nationaal.
Citaties maken het verschil duidelijker. De VS zijn verreweg de belangrijkste leverancier van technologie die in buitenlandse octrooien wordt geciteerd, gevolgd door Frankrijk, Japan, Duitsland en Canada. Chinese octrooien verwijzen vooral onderling binnen het land; grensoverschrijdende citaties blijven gering. Ondanks China's volumekoppositie blijft de verspreiding van technologische invloed Amerikaans-Europees gecentreerd.
De aanvragers tonen ook nationale industriestructuren:
⚡ Het technologielandschap
De drie hoofdvormen zijn chemische, elektrische en nucleaire voortstuwing.
Chemische voortstuwing, waaronder vloeibare, vaste en hybride systemen, was lange tijd de standaard. Voor vloeibare systemen worden onder meer vloeibare waterstof (LH2), vloeibare zuurstof (LOX) en hydrazine (N2H4) gebruikt als brandstof of oxidator. Vaste systemen gebruiken doorgaans een vaste mix van brandstof en oxidator, vooral in boosters of hoofdmotoren van draagraketten.
Dat veranderde recent. In 2013-2017 haalde elektrische voortstuwing chemische in bij internationale aanvragen. Elektrische octrooien groeiden twintig jaar 10 % per jaar en in 2022 kwam 67 % van Chinese aanvragers.
Vooruitgang in zonnecellen speelt mee. Hun vermogen per gewichtseenheid op satellieten steeg in vijfentwintig jaar van 30 W/kg naar 100 W/kg, ruim driemaal zoveel. Dat maakte elektrische voortstuwing veel praktischer.
Nog iets interessants: chemische aanvragen groeien vrijwel met het aantal lanceringen mee, maar blijven recent achter bij de marktgroei. SpaceX, de grootste speler met 43 % van de lanceringen in 2023, vraagt namelijk nauwelijks octrooien voor draagrakettechnologie aan. Het kiest kennelijk voor bedrijfsgeheimen en uitvoeringssnelheid in plaats van bescherming via openbaarmaking. Octrooigegevens tonen dus niet de hele industrie.
Als derde richting krijgt nucleaire voortstuwing aandacht. Het aantal is klein, maar de maanrace tussen het Amerikaanse Artemis-kamp en het Chinese kamp van het International Lunar Research Station (ILRS) maakt dit een nieuw strijdtoneel.
De VS leidden dit gebied lang, maar in 2022 overtroffen Chinese aanvragen ze voor het eerst. Opvallend is ook dat Rusland ondanks een rijke erfenis sinds 2010 vrijwel geen aanvragen meer doet.
🛰️ Banen zijn eindig
Een ander perspectief: grote satellietconstellaties worden ingezet, zoals Starlink met circa 42 000 geplande satellieten en de Chinese Guowang met circa 13 000 en G60 met circa 12 000. Starlink veroorzaakte recent ook controverse met een vergunningsverzoek voor een miljoen satellieten aan de Amerikaanse Federal Communications Commission.
Meer drukte verhoogt botsingsgevaar exponentieel. Het kernantwoord is de manoeuvreerbaarheid van satellieten zelf, dus voortstuwing. Recente octrooien gaan daarom niet alleen over verder reizen, maar ook over veilig en precies bewegen: baanbehoud, uit de baan halen en botsingsvermijding.
Daarom groeien nieuwe technieken, zoals air-breathing electric propulsion (ABEP), die voor zeer lage banen omgevingslucht gebruikt zonder meegenomen stuwstof, en voortstuwing met gerichte energie, waarbij lasers vanaf de grond of uit een baan de baan veranderen.
🧭 Tot besluit
Bij ruimtevoortstuwing denken we aan Mars en verder. Octrooien tonen echter dat de echte concurrentie dichterbij plaatsvindt: in de lage baan rond de aarde.
Het Ruimteverdrag van 1967 verbiedt nationale soevereiniteit over de maan en andere hemellichamen. Verre gebieden werden dus vroeg tegen toe-eigening beschermd. Lage banen en frequenties worden daarentegen gecoördineerd via de Internationale Telecommunicatie-unie (ITU), doorgaans met voorrang voor de eerste aanvrager.
De situatie doet denken aan ontdekkingsreizen of het Wilde Westen: wie kapitaal en technologie heeft, plant eerst de vlag en neemt positie.
De baan is een eindige hulpbron. Bruikbare hoogten en baanvlakken zijn beperkt. Vroege bezetting geeft grote voordelen: laatkomers komen op minder gunstige hoogten voor vertraging en energie-efficiëntie terecht en dragen ook de last van botsingsmanoeuvres. Grotere constellaties leveren betere dekking en kwaliteit, zodat eenmaal ontstane verschillen moeilijk in te halen zijn.
Eerst een baan bezetten betekent daarom meer dan een plek pakken: het schept een structuur die de kosten voor laatkomers blijvend verhoogt.
Astronomen maken zich tegenwoordig zorgen over satellietsporen op nachtfoto's. Voor sommigen zijn het nuttige lichtjes die communicatie verbinden; voor anderen hinderen ze waarneming. Pas in enkele jaren zijn we zulke verschillende dingen in dezelfde hemel gaan zien.
Als u de volgende keer omhoogkijkt, bedenk dan dat het daar drukker is dan verwacht. En welke technieken nu strijden om die drukke plekken.
#TussenTechnologieEnRegels #Ruimteoctrooien #Ruimtevoortstuwing #ElektrischeVoortstuwing #Ruimtepuin #Ruimteverkeersbeheer #IEStrategie #EOB