Espacio
Cohetes Reutilizables y Viaje Hipersónico: La Próxima Era de la Innovación Espacial
La Revolución Reutilizable
Desde que los primeros satélites fueron puestos en órbita con Sputnik en 1957, hasta el alunizaje de 1969, la primera estación espacial en 1971 y el primer turista espacial en 2001, todo acceso al espacio se realizaba con cohetes de un solo uso.
Fuente: Daily Sabah
Existían buenas razones técnicas para los cohetes de un solo uso, desde el estrés que se ejerce sobre los materiales al alcanzar la órbita hasta las dificultades de evitar daños por el calor extremo de la reentrada y los riesgos asociados al aterrizaje. Aun así, esto es bastante irracional desde el punto de vista económico.
Imagine que cada vez que un avión de pasajeros o de carga despegara de París a Nueva York, todo el avión fuera desmantelado para chatarra. Esto haría que los viajes aéreos fueran prohibitivamente caros, limitados a las circunstancias más raras. Y eso es donde se encontraba el vuelo espacial, utilizable solo para satélites comerciales y militares de alto valor, programas científicos costosos y proyectos justificados únicamente por el orgullo nacional.
Todo esto ha cambiado con SpaceX de Elon Musk, que logró lo que se creía imposible: cohetes reutilizables y fiables.
Al tener que reacondicionar solo pequeñas partes del cohete, se amortiza el costo del lanzador orbital en docenas de lanzamientos, reduciendo el costo total a niveles nunca antes vistos.
Fuente: ARK Research
Esto también ha abierto el camino para que muchas otras empresas replicaran el éxito de SpaceX, cada una con su propia variante de la fórmula de SpaceX. También reavivó una nueva carrera espacial entre las grandes potencias, con China y Rusia aliándose contra EE. UU. y sus empresas innovadoras.
Y, en última instancia, debería abrir el camino para que la humanidad una verdadera economía global basada en el espacio, con promesas de bases lunares, colonización marciana y energía solar orbital ilimitada.
Cómo Funcionan los Cohetes Reutilizables
La razón para hacer un cohete reutilizable es evidente por sí misma. Reutilizarlo varias veces reduce considerablemente los costos totales del cohete por lanzamiento y por kilogramo puesto en órbita. Cualquier otra cosa que haga el cohete más barato o más fácil de construir es, por supuesto, igualmente bienvenida.
Cómo lograrlo es una cuestión más compleja, que durante mucho tiempo se consideró imposible de responder adecuadamente con la tecnología actual. Mientras otras compañías pueden aportar sus propios métodos, el método de SpaceX ha despejado realmente el camino, basándose en algunas ideas clave que hicieron realidad los cohetes reutilizables.
Integración Vertical
La primera decisión importante que tomó SpaceX fue esencialmente no depender de nadie para el diseño de su cohete. En lugar del método habitual de ensamblar tecnología de varias compañías, cada una especializada en cohetes, tanques de combustible, electrónica, etc., SpaceX decidió comprar componentes prefabricados y ensamblarlos ellos mismos bajo su propio diseño, o incluso fabricarlos desde cero.
Aunque es más complejo, esto brinda un nivel mucho mayor de control sobre el diseño final y una comprensión profunda de lo que podría mejorarse o fallar.
Esto también eliminó a muchos intermediarios de la ecuación económica, aumentando los márgenes.
Repensando el “Grado Espacial”
Durante mucho tiempo, las compañías espaciales se han limitado a usar solo componentes “de grado espacial” para sus cohetes. Esto a menudo significa piezas de diseño personalizado, fabricadas en pequeñas cantidades, que no pueden beneficiarse de economías de escala ni en diseño ni en producción.
Como resultado, cada pieza de un cohete tradicional estaba enormemente sobrevalorada. Un buen ejemplo es cómo SpaceX construyó su propio sistema de radio, reduciendo el precio en un factor de 10‑20.
“Además de construir sus propios motores, cuerpos de cohete y cápsulas, SpaceX diseña sus propias placas base y circuitos, sensores para detectar vibraciones, computadoras de vuelo y paneles solares.
El ahorro de costos para una radio casera es dramático, pasando de entre $50,000 y $100,000 para el equipo de grado industrial utilizado por las compañías aeroespaciales a $5,000 para la unidad de SpaceX.”
Fallando Rápido, Innovando Aún Más Rápido
Otro cambio fue una actitud muy poco común hacia el fracaso. Las compañías espaciales tradicionales eran notoriamente conservadoras, reacias a asumir riesgos para no poner en peligro la financiación vital y la reputación.
Sin nada que perder, SpaceX estaba dispuesta a adherirse a un calendario de pruebas y lanzamientos muy rápido, aun a riesgo de fallos catastróficos en ocasiones.
Esta cultura empresarial, importada de Silicon Valley, fomentó la innovación y la creatividad en el equipo y también ayudó a atraer talentos de alto nivel ansiosos por la oportunidad de hacer más con menos burocracia, incluso por salarios más bajos.
Esta disposición a asumir riesgos se ha traducido en un tiempo de respuesta rápido para reacondicionar los cohetes después de un lanzamiento, con la reutilización promedio del Falcon 9, actualmente el principal cohete de SpaceX, cayendo por debajo de 50 días en 2024 y alcanzando un récord de 14 días para el más rápido.
Fuente: ARK Research
Adoptando Nuevas Tecnologías
De esta tolerancia al fracaso también surgió la integración de conceptos y tecnologías nuevas. Por ejemplo, la impresión 3D fue adoptada tempranamente por SpaceX, mientras que en una compañía espacial más establecida podría haber tomado años de pruebas y debates.
Fuente: Elon Musk
También se han elegido diferentes combustibles, como el motor de cohete que quema metano en el Starship, que será una opción perfecta para el reabastecimiento futuro utilizando recursos locales en la Luna o Marte.
Volviendo a lo Básico
En lugar de tecnologías nuevas y arriesgadas, en algunos casos, volver a lo básico fue la elección correcta. Por ejemplo, la estructura del Starship está hecha completamente de acero inoxidable, en lugar de las aleaciones más “elegantes” o fibra de carbono que suelen elegir las compañías espaciales.
Esta fue una decisión tomada porque la fabricación, soldadura, reparación y mantenimiento del acero inoxidable es una tecnología bien comprendida, que probablemente aumente la fiabilidad del producto final.
De manera similar, el simple hecho de que más es mejor ha sido adoptado por SpaceX. El cohete más grande jamás construido, el Starship, puede llevar más a la órbita a un precio más bajo simplemente debido a su enorme tamaño. Y la mejor manera de hacerlo volar es simplemente usar no menos de 33 motores a la vez, en lugar de intentar diseñar un motor más complejo y potente.
Fuente: Space.com
Construyendo Tu Propia Demanda
Debido a que los viajes espaciales eran tan costosos, no había una demanda masiva para numerosos lanzamientos sucesivos, cada uno con una carga orbital masiva. Esto podría haber sido un problema serio para SpaceX, ya que las economías de escala solo se activan si hay suficiente demanda.
La solución fue crear su propia demanda, con la creación de una constelación de satélites de telecomunicaciones en órbita baja (LEO) llamada Starlink. Starlink proporciona Internet de alta velocidad incluso a los lugares más remotos.
Con costos de lanzamiento más bajos y producción en serie de los satélites Starlink, así como componentes más baratos y ligeros (antenas, semiconductores, paneles solares), el costo del ancho de banda satelital ha estado disminuyendo exponencialmente.
Fuente: ARK Research
Sin embargo, finalmente necesitará el Starship, más pesado y grande, para gestionar el objetivo final de una constelación de 42 000 satélites, ya que la degradación de sus órbitas requerirá un flujo constante de relanzamientos, con cada satélite individual teniendo una vida útil de 5 años.
En promedio, requerirá un lanzamiento del Starship cada 2,3 días, un objetivo realista ya que es similar a la frecuencia actual de lanzamientos del Falcon 9 más pequeño.
Fuente: ARK Research
Actualmente, Starlink está en camino de alcanzar los 5 millones de usuarios, número que se acomoda cada vez más con el diseño del satélite Starlink V3, con 10 veces el ancho de banda de la versión anterior.
En total, el mercado direccionable para la conectividad satelital podría ser tan grande como 130 000 millones de dólares, impulsado principalmente por hogares sin acceso o con acceso deficiente a banda ancha y conectividad directa a dispositivos, una tecnología ahora llevada al público con éxito por Starlink y T‑Mobile.
Fuente: ARK Research
El Potencial del Viaje Hipersónico
Otro mercado que puede alcanzar fácilmente altitudes orbitales y suborbitales desde cero es el viaje hipersónico.
Al viajar por el aire, los aviones utilizan la atmósfera para generar sustentación pero también son frenados por la fricción, lo que limita la velocidad máxima y la eficiencia del vuelo supersónico.
Esto podría resolverse parcialmente con diseños innovadores, como, por ejemplo, el vuelo supersónico que no genera un boom supersónico a nivel de superficie recientemente probado por Boom Supersonic. Algunos nuevos diseños de motores a reacción, como el Motor de Detonación Rotor‑Compresor (RRDE), podrían hacer posible los aviones hipersónicos, viajando a velocidades superiores a Mach 5 y más.
Otra opción es simplemente volar lo suficientemente alto para que la fricción del aire sea un problema inexistente.
En este caso, el Starship, con su carga útil orbital de 100‑200 toneladas, y más para vuelos a menor altitud, podría ser una opción interesante para transportar, relativamente hablando, pasajeros humanos ligeros.
Vuelo Orbital Punto a Punto
Al entrar en órbita antes de volver a aterrizar, cohetes como el Starship podrían convertir un viaje de ida y vuelta de 28 horas, como un vuelo trans‑pacífico, en apenas 6 horas, con probablemente más tiempo en el aeropuerto/espaciopuerto registrando equipaje y pasaportes que en el vuelo.
Con una estimación de finalmente 200 $/kg a LEO con el Starship, y una masa promedio de pasajero + equipaje de 110 kg, esto llevaría un viaje de ida y vuelta a cualquier punto del globo a 44 000 $.
Aunque este es un precio elevado, podría ser suficiente para capturar una pequeña porción de los vuelos globales y hacerlo económicamente viable.
Por ejemplo, solo el 5 % de los pasajeros que vuelan en primera clase cambiando a vuelo hipersónico representaría un mercado de 35 000 millones de dólares. Si la mitad lo hiciera, sería un mercado de 35 000 millones de dólares.
Fuente: ARK Research
El mismo tipo de vuelos ultrarrápidos está siendo considerado para aplicaciones militares y humanitarias también por el Pentágono, a través del Programa Rocket Cargo.
Oportunidades de Inversión
SpaceX
Al estar 10 años por delante de su competencia, SpaceX, cotizada de forma privada, es el elefante en la habitación de las compañías que buscan capturar el mercado de lanzamientos orbitales.
Desde el Falcon 1 hasta el Falcon 9 y ahora el Starship, SpaceX ha estado empujando los límites de la industria de vuelos espaciales, dejando a competidores incumbentes como Boeing en el polvo.
La ambición de la compañía parece hacerla enfocarse en el cohete más grande posible que tiene disponible, con el pequeño lanzador Falcon 1 ahora esencialmente abandonado, y rumores de la misma suerte para el Falcon 9 cuando el Starship haya demostrado su fiabilidad.
Esto probablemente suceda relativamente pronto, ya que el Starship ha logrado varias capturas en el aire por la torre de aterrizaje “Mechazilla”.
Sin embargo, aún quedan algunos problemas por resolver, como ilustra la reciente explosión de la segunda parte del Starship, que provocó una “desmontaje rápido y no programado”, con otra prueba un mes después intentando corregir el problema que lo causó.
A largo plazo, el objetivo final de SpaceX no es tanto la órbita terrestre, sino contribuir a la misión Artemis de construir una base lunar, y tal vez incluso antes, una carrera privada para lograr el primer aterrizaje en Marte, el verdadero objetivo de vida de Musk.
Este enfoque en misiones de espacio profundo que requieren reabastecimiento en órbita, así como la construcción de la constelación Starlink, podría dejar espacio para otros proveedores de lanzamientos, ya que estos ambiciosos objetivos probablemente absorberán la mayor parte de la capacidad de lanzamiento de SpaceX durante varios años, o incluso una década si Musk realmente quiere construir una ciudad en Marte.
Rocket Lab
(RKLB )
Con mucho, la compañía de cohetes cotizada en bolsa más prominente, Rocket Lab, está detrás de SpaceX, la empresa con más lanzamientos por año, superando no solo a competidores privados sino también a China y Rusia.
La compañía actualmente depende de su pequeño cohete parcialmente reutilizable Electron, un cohete aproximadamente equivalente al Falcon 1 de SpaceX, especializado en lanzamientos rápidos y trayectorias orbitales raras.
Debería lanzar su nuevo cohete más pesado, Neutron, en el próximo año, que será aproximadamente equivalente al Falcon 9 de SpaceX.
Fuente: Erik Engheim
La compañía está desarrollando simultáneamente HASTE (Hypersonic Accelerator Suborbital Test Electron), un Electron modificado con una gran carga útil de 700 kg a altitud suborbital para ayudar a EE. UU. a probar nuevos diseños y ponerse al día con la tecnología de misiles hipersónicos de China y Rusia.
Fuente: Rocket Lab
Rocket Lab también es un constructor de satélites y componentes de satélites, siendo la primera “compañía espacial de extremo a extremo” para satélites no de telecomunicaciones (donde SpaceX podría reclamar la corona). Esto lo convierte en un socio clave para contratistas de defensa, y compañías científicas y de telecomunicaciones.
Fuente: Rocket Lab
Rocket Lab ha sido importante en la fabricación de paneles solares espaciales, desde sus adquisiciones de 2022 de SolAero Technologies. Tiene más de 1000 satélites alimentados por estos paneles y más de 500 satélites programados para lanzar en los próximos años con hardware solar de Rocket Lab, para un total de 4 MW de celdas solares fabricadas.
La operación de satélites está proporcionando mucho flujo de caja a la compañía, así como una valiosa cartera de contratos de lanzamiento.
A largo plazo, el éxito de Rocket Lab probablemente dependerá de la capacidad del cohete Neutron para conseguir suficientes contratos que alcancen las economías de escala necesarias para competir cara a cara con SpaceX.
Blue Origin
Otro proyecto de mascota de un magnate tecnológico, Blue Origin, fue creado por el fundador de Amazon, Jeff Bezos. A pesar de contar con una financiación mucho mayor, hasta ahora ha quedado algo rezagado respecto a SpaceX en términos de desarrollo.
Si bien esto puede atribuirse a diferentes decisiones tecnológicas, los factores más importantes son un objetivo final muy diferente y un enfoque de ingeniería distinto.
Mientras SpaceX tiene una filosofía de “romper cosas y moverse rápido”, Blue Origin (y Amazon) adoptan una aproximación de “lento y constante”, reflejada en su lema “Gradatim Ferociter”, que en latín significa “Paso a paso, ferozmente”.
Esto hace que la comparación entre ambas compañías sea un recordatorio potencial de la fábula de la liebre y la tortuga. Es una comparación que Blue Origin abraza claramente, hasta el punto de tener una tortuga en el escudo de armas de la empresa.
Fuente: Ars Technica
El tan esperado vuelo exitoso del New Glenn en enero de 2025, que marcó el primer intento de lanzamiento orbital de la compañía, ha devuelto a Blue Origin a la carrera de forma espectacular. Este éxito llegó tras un cambio de liderazgo, con el CEO de Blue Origin proveniente de Amazon, Dave Limp, reemplazando al anterior CEO Bob Smith, inicialmente de Honeywell.
El New Glenn también es un cohete masivo, más grande incluso que el Falcon Heavy y solo superado por el Starship.
Fuente: Technology.org
El New Glenn debería poder lanzar 45 toneladas a órbita, una capacidad impresionante, especialmente para un primer lanzamiento orbital. Blue Origin también está completamente integrado verticalmente y ahora está aumentando la producción tanto del propulsor como de la segunda etapa del New Glenn.
Otro proyecto futuro para Blue Origin es su aterrizador lunar, con el Mark 1 esperado para lanzar en algún momento de 2026, y el Mark 2, el doble de grande, ya en preparación.
Por último, el objetivo final de Blue Origin también es único. No es la Luna o Marte, sino la idea de trasladar todas las industrias pesadas y contaminantes fuera de la Tierra, y quizás incluso a la mayor parte de la población mundial, a enormes hábitats artificiales.
Fuente: Blue Origin
Desafíos y Riesgos
Seguridad
Los vehículos de lanzamiento espacial son, por su propia naturaleza, peligrosos, transportando más del 90 % de su peso en combustible muy reactivo e inestable, y luego utilizándolo para propulsión a alta temperatura y alta velocidad.
Así, aunque la reutilización es ahora una tecnología probada y comprobada, el riesgo de pasar por alto algún estrés mecánico o falla crítica oculta durante revisiones que duran apenas unas pocas semanas persiste.
Esto ya es problemático con los satélites, pero menos tolerable con los astronautas; y completamente inaceptable para vuelos hipersónicos regulares con pasajeros comerciales.
Cuanto más grandes son los cohetes, más riesgos existen para las instalaciones terrestres y la población en caso de una falla.
Así que, en general, aunque nuestro futuro claramente está en el espacio, y más pronto de lo que se esperaba antes de SpaceX, podemos esperar que la seguridad y la regulación puedan ralentizarnos un poco en el camino hacia reservar casualmente un boleto de vuelo a la Luna o Marte.
Contratos Gubernamentales
Hasta ahora, gran parte de SpaceX y de todas las demás compañías espaciales han estado fuertemente vinculadas a contratos gubernamentales, desde misiones de la NASA hasta contratos secretos del Pentágono o los intereses nacionales y políticas científicas y industriales de las agencias espaciales europeas, rusas y chinas.
Para convertirse verdaderamente en una industria por sí misma, necesitaremos que las compañías espaciales obtengan la mayor parte de sus ingresos de la actividad comercial.
Actualmente, los dos sectores más probables para proporcionar los cientos de miles de millones anuales necesarios para sostener el progreso de la industria son Internet basado en el espacio y los vuelos hipersónicos.
Comercialización y Estrategia de Inversión
Otro candidato probable para la comercialización en la década de 2040 será la energía solar basada en el espacio, que podría proporcionar a la Tierra un suministro ilimitado de energía verde producida constantemente, una idea que desarrollamos en detalle en “Soluciones de Energía Basada en el Espacio para Energía Limpia Infinita”.
Antes de eso, el turismo espacial podría convertirse en una industria por sí mismo, ya que la experiencia de ingravidez, y tal vez una corta estancia de unos pocos días en órbita, sería altamente codiciada y competiría con otras formas de “aventuras de lujo extremo” como escalar el Monte Everest.
Una última opción podría ser la minería de asteroides, una tecnología aún no desarrollada, pero que potencialmente podría reemplazar gran parte de la industria minera de 2,2 billones de dólares. Sin embargo, todas estas opciones probablemente tardarán una o dos décadas antes de generar ingresos significativos, lo que puede ser mortal para la mayoría de las compañías.
Así que, sin importar el camino hacia la comercialización del espacio, es probable que solo unos pocos proveedores clave tengan éxito. Históricamente, los pequeños proveedores de lanzamientos han tenido una alta tasa de fallos, con solo 17 operacionales de los casi 200 creados desde 1996.
Fuente: ARK Research
Con la posición ya fuerte de actores privados como SpaceX y Blue Origin, y probablemente nuevos competidores fuertes provenientes de China con apoyo estatal en el futuro, este podría ser un panorama complicado para los inversores.
Potencialmente, otras formas de compañías espaciales, como por ejemplo el desarrollo de módulos habitacionales o granjas hidropónicas autónomas para futuros hoteles espaciales y bases lunares, podrían ser otros tipos de inversiones ganadoras en la futura economía espacial.
Conclusión
Los costos decrecientes de alcanzar la órbita están cambiando completamente la industria espacial, abriendo una forma totalmente nueva de ganar dinero al llegar a la órbita. Esto está haciendo que el sector pase de una industria impulsada por la defensa y el gobierno a negocios más centrados en lo comercial.
En el futuro cercano, las telecomunicaciones probablemente serán el principal motor de ingresos, seguidas por los vuelos hipersónicos y el turismo espacial. A largo plazo, industrias mucho más grandes como los sectores de energía y minería, o incluso la fabricación, podrían comenzar a trasladarse al espacio también.
Por ahora, SpaceX ha sido el ganador casi indiscutido de esta nueva carrera espacial, gracias al liderazgo de Elon Musk. Esto podría, sin embargo, cambiar pronto, con serios contendientes como Rocket Lab y Blue Origin alcanzando la paridad, así como futuros competidores de China.
