SpaceX aterriza un cohete usado, rompiendo las reglas de juego en el sector espacial

SpaceX ha hecho historia al lanzar y aterrizar con éxito la primera etapa de un Falcon 9 por segunda vez. Es decir, el mismo Falcon 9 que ya lanzaron y aterrizaron el 8 de abril de 2016.

El mero hecho de desarrollar un lanzador que es capaz de recuperarse es un hito histórico en la historia del sector aeroespacial. Ultimamente no hacen más que lanzar cohetes y aterrizarlos de vuelta, un concepto que hace unos pocos años era ciencia ficción y que ya casi se ha vuelto rutinario.

Reacondicionar el cohete, volverlo a lanzar y volverlo a aterrizar en una plataforma que está flotando en el océano a unos 680 kilómetros de las costas de Florida 8 minutos y 32 segundos tras el despegue, cambia totalmente las reglas de juego en el sector.

El cohete se lanzó por primera vez el 8 de abril de 2016 con la nave CRS-8 Dragon llena de suministros para la Estación Espacial Internacional. Aterrizó en la plataforma-barco llamada  “Of Course I Still Love You” (por supuesto que aún te amo). Después de acondicionarlo debidamente, el pasado 30 de marzo se lanzó por segunda vez a las 22:27 UTC y una vez más aterrizó en ‘Of Course I Still Love You”.

“Cuando lancen el Falcon 9, entonces hablaremos… Cuando pongan en órbita un satélite de comunicaciones geoestacionario ya hablaremos… Cuando recuperen la primera etapa del Falcon 9 en tierra, entonces sí que hablaremos… Bueno, cuando recuperen la primera etapa de Falcon 9 en una barcaza situada en alta mar, ahí sí que hablaremos… Vale, lo han logrado, pero cuando reutilicen con éxito una primera etapa y logren recuperarla, entonces hablaremos en serio…
Bien, ya lo han hecho. ¿Y ahora qué?”

– Daniel Marín, astrofísico y divulgador científico

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El objetivo de Elon Musk con esta estrategia de lanzadores re-utilizables es disminuir drásticamente el coste de poner objetos en órbita, reutilizando todo lo reutilizable de un cohete. Elon Musk considera un desperdicio tirar al mar los millones de euros que cuesta cada uno de estos lanzadores.

“Si alguien consigue reutilizar de forma efectiva los cohetes como si fueran aviones, el coste de acceso al espacio se reducirá en un factor de cien. Nunca se ha hecho un vehículo completamente reutilizable antes. Ese es realmente el avance fundamental necesario para revolucionar el acceso al espacio “.
– Elon Musk

Finalmente, el objetivo es hacer lo mismo con el coste de poner humanos en Marte. De hecho es momento de hacer un inciso y recordar el vídeo en el que nos enseñan su plan de colonización de Marte:

Como el objetivo final es disminuir los costes, es también momento de sentarse, hacer una evaluación y estudiar si, efectivamente, con esta estrategia el coste es tan inferior. Para ello, nos remitimos al maravilloso artículo de Daniel Marín que escribe hoy mismo haciendo una primera estimación de costes. Os invitamos que leáis el artículo original aquí, así como que le apuntéis como lectura recomendada.


 

La reutilización en la exploración espacial

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La reutilización es una vieja conocida de la exploración espacial, pero todos los estudios que han manejado las compañías aeroespaciales hasta la fecha apuntaban a que solo era rentable con una altísima tasa de lanzamientos anuales (cerca del medio centenar por año como mínimo). Ergo, como el mercado comercial de satélites es muy limitado, la reutilización era un callejón sin salida.

Además el fantasma del transbordador espacial —un sistema en el cual la reutilización parcial de sus componentes no solo no abarató los costes, sino que los disparó— era un espectro que sobrevolaba cualquier iniciativa relacionada con la reutilización. Pese a todo SpaceX apostó por ella y decidió implementar la tecnología de aterrizaje vertical para la recuperación completa de la primera etapa. Esta tecnología llevaba décadas en desarrollo, pero no sería hasta el siglo XXI cuando maduraría lo suficiente como para que pudiera ponerse en práctica.

¿Cuánto cuesta lanzar un cohete al espacio?

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Aunque el Falcon 9 de SpaceX se presentó inicialmente como un lanzador de tamaño medio comparable al Soyuz ruso en prestaciones, pronto la versión v1.0 dio paso a la v1.1 y a la v1.2, esta última teóricamente capaz de situar más de veinte toneladas en órbita baja (LEO). Esto sitúa al Falcon 9 en la liga de los lanzadores pesados, compitiendo directamente con el Atlas V y el Delta IV Heavy de la empresa norteamericana ULA, el Ariane 5 europeo y el Protón-M ruso.

Y aquí viene la sorpresa: SpaceX oferta cada lanzamiento del Falcon 9 v1.2 por 61 millones de dólares, una cifra muy cercana a la del Protón-M. Y no por casualidad, ya que este era hasta hace poco el lanzador pesado más barato del mercado.

Precio por lanzamiento de los cohetes pesados presentes y futuros en millones de dólares (en verde el coste variable de lanzadores según la versión):

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Precio por lanzamiento de algunos cohetes medianos en millones de dólares:

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Precio por lanzamiento de algunos cohetes ligeros en millones de dólares:

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Desde un punto de vista comercial puede resultar más adecuado comparar los distintos lanzadores según el coste de poner un kilogramo en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO).

Precio en dólares por cada kg situado en órbita GTO (se ha escogido el valor menor para cada lanzador en caso de que existan varias versiones):

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Es decir, el Falcon 9 ya es el lanzador pesado más barato

¿Cómo? con financiación pública

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Hay quien piensa que en EEUU los grandes empresarios son independientes del gobierno a todos los niveles. Hay también americanos que critican a Europa por las ayudas públicas que se dan a ciertas compañías (en el sector espacial, podemos poner el ejemplo de Airbus DS). La realidad es que los EEUU financian mucho más las empresas privadas que nosotros. Por eso consiguen los logros que nosotros no conseguimos.

¿Cómo consiguió SpaceX sobrevivir económicamente hasta conseguir este hito tecnológico? Pues gracias a la NASA. La agencia espacial estadounidense ha sido con diferencia el principal cliente de SpaceX y sigue siéndolo. La compañía de Elon Musk ha recibido un total de 7200 millones de dólares —se dice pronto— en diferentes contratos relacionados con la nave de carga Dragon y la nave tripulada Dragon V2. El primer contrato de la NASA que ganó SpaceX fue COTS (Commercial Orbital Transportation Services) en 2006. El objetivo de este contrato era desarrollar la nave de carga Dragon y el lanzador Falcon 9, para lo cual SpaceX recibió 396 millones de dólares.

Evidentemente se trataba de una cifra relativamente modesta y, de hecho, se sabe que SpaceX invirtió una cantidad de dinero superior en el desarrollo del Falcon 9 y la Dragon. Pero en su momento sí que fue un apoyo más que necesario para una empresa que se enfrentaba a serias dificultades económicas y de credibilidad después del fracaso del Falcon 1. Las cosas cambiarían radicalmente en 2008, cuando SpaceX se hizo con el contrato CRS (Commercial Resupply Services) para lanzar doce naves Dragon a la ISS por 1600 millones de dólares. En 2015 y 2016 SpaceX recibió 1200 y 900 millones respectivamente para lanzar más naves Dragon a la ISS hasta 2024. Estos contratos fueron todo un éxito para la NASA. Por una inversión relativamente modesta consiguió dos nuevos lanzadores de tamaño medio (el Falcon 9 y el Antares) y dos naves de carga (Dragon y Cygnus) que le permitieron reducir su dependencia de Rusia. No obstante, el contrato más jugoso fue el CCtCAP (Commercial Crew Transportation Capability) de 2014, por el que recibió 2400 millones para el desarrollo de la nave tripulada Dragon 2.

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La NASA financia al resto de empresas americanas del sector

SpaceX no ha sido la única empresa que se ha hecho con suculentos contratos de la NASA. Boeing ha ganado un total de 4800 millones de dólares en el mismo periodo, mientras que Orbital ATK ya lleva 4100 millones. Es mucho dinero —aunque sigue siendo menos del recibido por SpaceX—, pero se podría argumentar que antes de estos contratos Orbital ATK y Boeing ya eran dos grandes compañías aeroespaciales, algo que no se puede decir de la empresa de Musk. ¿Qué habría sido de SpaceX sin este subsidio gubernamental? Nunca lo sabremos.

El siguiente paso

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El reto de SpaceX es ahora hacerse con una buena parte del mercado de satélites geoestacionarios a la vez que se consolida como una alternativa a ULA para los lanzamientos satélites militares y de la NASA. La reutilización sigue jugando un papel clave en los planes de la empresa, pero su impacto real dependerá de cuánto le costará realmente la preparación de una etapa recuperada de cara a una nueva misión y, especialmente, qué impacto tendrá en la fiabilidad del lanzador el uso de estas etapas. Después de conseguir reutilizar con éxito una etapa, Musk ha declarado que la primera etapa del Falcon 9 supone el 75% del coste del lanzador, así que será posible reducir todavía más los precios.

Según Musk cada etapa puede volar hasta diez veces sin reparaciones importantes —no ha dado detalles de qué entiende por ‘importante’— y hasta cien veces con reparaciones significativas.

Para reducir los gastos todavía más SpaceX quiere fabricar en titanio las actuales rejillas hipersónicas de aluminio y reutilizar la cofia, que cuesta unos seis millones, mediante paracaídas y retrocohetes (parece ser que en la última misión se ensayó la recuperación de la mitad de una cofia). A medio plazo se ha resucitado la posibilidad de recuperar la segunda etapa en algunas misiones. El impacto de SpaceX es a estas alturas más que evidente y la industria de lanzadores al completo está decidiendo cómo adaptarse al nuevo panorama.

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Una vez que SpaceX ha dejado claro que la tecnología no es un problema y que es capaz de hacer lo que prometió en su día, queda por determinar si podrá acaparar la cuota de mercado adecuada para que la reutilización sea rentable. Y, aunque los precios sean muy bajos, todavía tiene que seguir mejorando la fiabilidad del Falcon 9 para que alcance los niveles del Ariane 5 o el Atlas V (no olvidemos la reciente explosión de un Falcon 9 en la rampa el pasado septiembre). Solo entonces podrá SpaceX comenzar a hacer realidad los sueños de viajes tripulados alrededor de la Luna o misiones a Marte.

Cuando la reutilización sea rentable, entonces, ¿hablaremos?

 

Vía: Daniel Marín, Microsiervos

 

 

 

 

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