El auge de la New Space o Space Tech no es casual. La evolución tecnológica genera nuevos modelos económicos, y éstos, a su vez, aceleran el desarrollo con nuevas inversiones, nuevas prácticas y modelos de negocio. Esta nuevas empresas de todo el mundo están creando modelos comerciales, software y nuevas técnicas para construir naves espaciales que continúan impulsando los costos tradicionales relacionados con el espacio en territorios más asequibles, y están funcionando rápido.
La Revolución SmallSat
La industria de satélites está en transformación, en gran parte debido al aumento de la actividad dentro del segmento de satélites pequeños del sector de satélites global (un volumen de cerca de $300 mil millones). La miniaturización de la electrónica ha revitalizado el sector y atraído a nuevos participantes a áreas de oportunidad en crecimiento.
Tal como afirma David Cowan (inversor y empresario) “Lo que comenzó como este movimiento de aficionados se convirtió en la base para interrumpir toda la infraestructura espacial. De repente, la Ley de Moore entró precipitadamente en la industria espacial y cambió por completo la forma en que la gente piensa sobre ella. En lugar de gastar mil millones de dólares para poner un satélite en GEO, en lugar de gastar doce años en construirlo y diseñarlo, y luego comprar un cohete de varios cientos de millones de dólares para llevarlo allí, y tener una misión que durará por Treinta años: por una pequeña, minúscula fracción de ese costo podría construir estos pequeños CubeSats con componentes de teléfonos celulares, y puede colocar diez, cien o mil de ellos en la órbita terrestre baja y simplemente reponerlos.”
Los CubeSats se pueden usar solos o apilados para adaptarse a las necesidades de una misión específica. (Fuente: Agencia Espacial Canadiense)
A diferencia de los satélites tradicionales, los Smallsats operan mucho más cerca de la Tierra, en LEO (Low Earth Orbit u “órbita baja entre los 160 Km y los 2000 Km de altura.). Radicalmente más pequeños y menos costosos, los smallsats son individualmente menos poderosos que sus hermanos mayores. Sin embargo, cuando se operan en cantidades más significativas, las capacidades rivalizan con los satélites tradicionales.
La idea disruptiva es reducir el costo de construcción y lanzamiento de una nueva nave espacial (es decir, smallsat) lo suficiente como para que sea factible reemplazarla con modelos más modernos y capaces. El cambio de paradigma se centra en pasar de menos satélites más grandes con vidas más largas, esfuerzos de desarrollo complicados y tecnología menos avanzada a una cantidad mucho mayor de satélites más pequeños y rápidos que tienen plazos de desarrollo más cortos y una tecnología mejor y más nueva. Los pequeños satélites están interrumpiendo NewSpace de la misma manera que el teléfono inteligente interrumpió las comunicaciones móviles y, al igual que el teléfono inteligente, es probable que tenga efectos profundos en el mundo mucho más allá de sus expectativas iniciales.
En la actualidad, gran parte de la actividad actual se centra en el desarrollo de infraestructuras para impulsar futuras aplicaciones a partir de activos habilitados para el espacio. Por ejemplo, atar herramientas, sensores y otros instrumentos a satélites más pequeños es otra frontera de posibilidades.
Factores impulsores del mercado de Cubesats
De acuerdo con Visiongain Research (Global Small Satellites Market) este mercado de US$360.5 Billion en 2030 está impulsado por:
- Técnicas de fabricación y ensamblaje de bajo costo / Mayor disponibilidad de componentes de alto rendimiento y alta confiabilidad
- Los satélites de comunicaciones típicos pueden costar del orden de cientos de millones de dólares para desarrollarse hoy. Por el contrario, los Smallsats rebajan esas costes aprovechando los avances en tecnologías de fabricación de bajo costo, como la fabricación aditiva, aumentando el uso de automatización y robótica para la integración de satélites y utilizando componentes comerciales listos para usar (COTS). El uso de estos enfoques conducer a tres resultados favorables que afectarían el éxito de grandes constelaciones y pequeños satélites en general.
- Demanda de servicios de banda ancha basados en LEO
- La demanda de banda ancha de alta velocidad y bajo costo con mayor capacidad para datos empresariales (comercio minorista, banca), el sector energético (petróleo, gas, minería) y el gobierno en los países industrializados está creciendo, al igual que la demanda de banda ancha de bajo costo entre las personas. consumidores de países menos desarrollados y zonas rurales que pueden no tener acceso a Internet. Estas expectativas del mercado están impulsando la inversión en constelaciones LEO basadas en smallsat (banda ancha satelital) crecerá gracias a actores OneWeb , Boeing , SpaceX (la constelación Starlink con más de 20.000 smallsats), etc.
- Aumento de la demanda de imágenes y análisis
- Se espera que el crecimiento desproporcionado de la demanda de imágenes satelitales provenga de actores no gubernamentales que utilizarían imágenes y análisis basados en imágenes para la agricultura, la previsión económica, la gestión de recursos, la planificación urbana, monitoreo de desastres, comercio minorista, marítimo y otras aplicaciones.
Todos los pronósticos auguran un gran crecimiento de nano o microsatélites en los próximos cinco años. Los usos principales serán la teledetección, las comunicaciones, el desarrollo tecnológico y la investigación científica.
Impresión 3D para la industria espacial
New Space se está preparando para el futuro. Al igual que la primera carrera espacial nos dio GPS y comunicaciones por satélite, la fiebre de New Space está proporcionando tecnologías de vanguardia que permiten vuelos espaciales supersónicos, rovers en Marte y mucho más. En el sector de la tecnología, la fabricación aditiva es un área que está repleta de aplicaciones, capacidades prometedoras y formas de trabajar con otros avances nuevos.
La fabricación aditiva, también conocida como impresión 3D, se ha disparado en los últimos años como método para construir de manera más eficiente y rentable. Debido a que el lanzamiento de objetos al espacio se basa en materiales de alta resistencia y menor peso, tanto las empresas emergentes como las establecidas ahora aprovechan la tecnología para una variedad de propósitos. El gobierno de EE. UU. También invierte en fabricación aditiva para ayudar a una variedad de sus agencias.
Algunas empresas de las que oiremos hablar en breve:
- Launcher Space, afirmó haber impreso en 3D un motor de cohete más grande del mundo con un equipo de cinco personas.
- Relativity Space: está en camino de lanzar su cohete totalmente impreso en 3D
- Morf3D desarrolla aplicaciones impresas en 3D para el sector aeroespacial. Boeing ha sido un cliente clave desde el principio, con Morf3D suministrando piezas impresas en 3D para los satélites y helicópteros del gigante aeroespacial, utilizando materiales de titanio y aluminio que ofrecen un rendimiento mejorado y son más rentables en comparación con los materiales fabricados tradicionalmente.
- Velo 3D con su solución de fabricación aditiva metálica de extremo a extremo
- RedWorks Construction: creando impresoras 3D para la construcción que pueden fabricar materiales de construcción de piedra obteniendo tierra y arena que se encuentran en el sitio (incluso suciedad). Su objetivo es hacer que la construcción sea independiente de las cadenas de suministro para que, eventualmente, las casas puedan construirse sin necesidad de entregar materiales o personas a un sitio de construcción. Si tienen éxito, provocarán el cambio económico más considerable en la construcción desde la invención del cemento…
El desarrollo, la ingeniería y la fabricación de materiales que permiten el espacio es un mercado enorme con muchos desafíos. Y si podemos fabricar en el espacio, las cargas mecánicas que necesita el equipo para sobrevivir durante su operación en el espacio serán dramáticamente menores que las cargas de lanzamiento tradicionales. Con la fabricación aditiva, la robótica y el uso de materiales de la Luna y asteroides, eso se vuelve posible.
Reutilización de cohetes
La reutilización es actualmente un enfoque central para las empresas de NewSpace, y muchos creen que es la clave para el éxito sostenible de la industria. Blue Origin, SpaceX, Rocket Lab y otros han trabajado arduamente para convertir la reutilización en un modelo de negocio funcional.
La reutilización no solo es importante para los vehículos de lanzamiento, sino también para los satélites. Morgan Stanley publicó un artículo que mostró cómo los costos de ambos subsectores se han reducido drásticamente debido a la devolución. Los costos de lanzamiento de satélites han caído de $ 200 millones cada uno a $ 60 millones, y Morgan Stanley predice que podrían disminuir a solo $ 5 millones por lanzamiento. La empresa también espera que los costos de producción de satélites se reduzcan en un factor de mil: del precio actual de $ 500 millones por satélite a apenas $ 500,000. Estos enormes ahorros harán que los datos satelitales sean más asequibles y liberarán presupuestos para gastar en el desarrollo de nuevas tecnologías.
Pensamos en los cohetes reutilizables como un ascensor a la órbita terrestre baja … Así como se requería más innovación en la construcción de ascensores antes de que los rascacielos de hoy pudieran salpicar el horizonte, también madurarán las oportunidades en el espacio debido al acceso y la caída de los costos de lanzamiento.
Adam Jonas , «Space: Investing in the Final Frontier«, Morgan Stanley
Las aplicaciones reales de la reutilización se están convirtiendo en uno de los factores de éxito para abaratar los costes y favorecer la actividad de naves espaciales sostenibles a largo plazo. Los principales players del mercado (Space X, Blue Origin, Rocket Lab…) quiere crear infraestructuras esenciales y permitir que otros emprendedores desarrollen los activos y aplicaciones que podrían impulsar la era del NewSpace. Bezos argumentó que «Lo primero que debemos hacer es tener vehículos de lanzamiento reutilizables y realmente operativos. Y no pueden ser reutilizables solo de nombre; deben diseñarse desde el principio para ser reutilizables como aviones comerciales».
Bezos sostiene que, si hacemos que el acceso al espacio sea lo suficientemente barato, veremos nuevos usos que sin duda sorprenderán y beneficiarnos a todos.
El objetivo de [desarrollar] la infraestructura siempre es caro. Amazon fue fácil de comenzar en 1994 porque el sistema de transporte ya estaba en su lugar, existían sistemas de pago y existía la red de telecomunicaciones, por lo que Internet podía viajar sobre ellos. Todas esas cosas habrían costado miles de millones de dólares. No puedes iniciar una empresa espacial interesante hoy desde tu dormitorio; el precio de entrada es demasiado alto y la razón es que la infraestructura no existe. Entonces, mi misión con Blue Origin es ayudar a construir esa infraestructura, esa infraestructura de trabajo pesado, para que las generaciones futuras puedan estar en la cima de la misma forma en que yo pude estar en la cima del Servicio Postal de EE. UU. Y así sucesivamente. Eso es fundamental, y se trata de reutilización.
Jeff Bezos | Fundador, Blue Origin
El director ejecutivo de Virgin Galactic, George Whitesides, se hizo eco del sentimiento de Bezos y explicó: “La razón por la que un billete (de avión) 747 o 787 cuesta tan poco es que básicamente solo paga el costo amortizado de la mano de obra y el combustible. Funcionalmente, hay muy poco costo de hardware en su billete, y eso se debe a que están volando ese avión diez mil veces «. El beneficio económico de la reutilización será reducir los costos de lanzamiento, acceso al espacio y más.
Tal como pasó con la aviación, a medida que disminuyan los costos de lanzamiento y aumenten las oportunidades de lanzamiento, habrá oportunidades adicionales para vías de experimentación más atrevidas, más arriesgadas y únicas.
Jeff Garzik, pionero en ingeniería y desarrollo de software, señaló que la industria espacial se encuentra ahora en una posición similar a la de Internet cuando evolucionó más allá de la computadora central. “Tenemos personas que están explorando planes de negocios que fusionan técnicas industriales de tipo ensamblaje con cero gravedad y órbita terrestre baja; gente que fusiona arte y espacio; gente como nosotros que quiere fusionar software, dinero y tecnología financiera con espacio. Vamos a ver el proverbial long tail de la web repite el patrón en el espacio «, dijo Garzik. También transmitió que «Conectar cien de las PC más baratas que se podían conseguir en eBay era mucho más rentable y, en última instancia, conducía a una informática mucho más potente que un mainframe de capacidad similar. El costo de estas nuevas computadoras en la nube fue, literalmente, una milésima parte de las computadoras centrales antiguas «.
Ahora, ocurre lo mismo con el espacio. “El costo del lanzamiento de un cohete no se reduce a la mitad, se reduce a una milésima parte del costo anterior, y esto está permitiendo nuevos negocios que antes simplemente no eran posibles”, enfatizó Garzik. «Entonces, con el costo del espacio cayendo por el suelo, las personas de todo el mundo estarán habilitadas y empoderadas de nuevas formas. Veremos un número generoso de pequeñas empresas que realmente encontrarán su nicho, y la buena noticia es que será un mercado de menor costo y volumen en lugar de un mercado multimillonario de éxito o fracaso. contrato una vez cada cinco año”.
Imagen inicial: Look Ma, No Hands Lift-Off. Credit: Sam Toms. Rocket Lab.