Cohetes reutilizables crearán múltiples nuevos mercados al reducir drásticamente los costos

La revolución de los cohetes reutilizables

Putting anything into the Earth’s orbit has always been a high-tech and expensive endeavor. And this is even more true for reaching other celestial bodies like the Moon or Mars.

La razón principal era el hecho de que, hasta hace poco, todos los cohetes eran sistemas de un solo uso. Imagine cuánto costaría viajar en avión si los aviones se destruyeran después de cada vuelo. Sería tan prohibitivo que solo el gobierno podría pagarlo, desde institutos de investigación hasta el ejército, y quizá alguna empresa comercial especial que pudiera justificar el costo.

El prototipo del transbordador espacial se suponía que sería un paso hacia la reutilización. Pero en la práctica, los costos y el tiempo de reacondicionamiento requeridos lo hicieron no muy diferente de reconstruirlo desde cero.

Y hasta hace poco, esto era exactamente lo mismo para el acceso al espacio y a los satélites. Pero entonces llegó SpaceX (SPCX ) de Elon Musk junto con cohetes verdaderamente reutilizables. La primera reacondicionamiento del cohete Falcon 9 tomó tiempo, pero con el proceso ya establecido y más experiencia, SpaceX logró progresivamente que su cohete estuviera listo de nuevo 10 veces más rápido que el tiempo promedio que tardaba el transbordador espacial.

Vale la pena señalar que la reutilización de SpaceX es con el propulsor del cohete, algo que nunca se había reutilizado antes, por lo que la comparación con el transbordador espacial sigue siendo injusta para los logros de SpaceX.

Fuente: Ark Invest

La reutilización colapsa los costos

Making the rocket reusable completely changed the cost equation for reaching the orbit. The complex and expensive fuel tanks, injection systems, controls & rocket nuzzles can now amortize their manufacturing costs over dozens of commercial launches.

Como resultado, el costo de lanzamiento, medido en $/kg, ha disminuido más de 10 veces (un orden de magnitud). Y se espera otra reducción de costos de la misma escala en los próximos años.

Fuente: Ark Invest

Otro factor en la eficiencia revolucionaria de SpaceX es el tiempo que transcurre entre reutilizaciones del Falcon 9. Volviendo a la analogía del avión, incluso si se reutiliza, un billete de avión sería mucho más caro si tardara medio año en volver a estar en el aire. En pocas palabras, tendría que construir muchos más aviones para la misma cantidad de viajes (y de ingresos).

El cohete Falcon 9 solía tardar más de 200 días en reutilizarse en 2016 y apenas más de 50 días en 2023.

Fuente: Ark Invest

En conjunto, el éxito de la reutilización del Falcon 9 y su frecuencia de vuelos ha llevado a la situación en la que el 80 % de la masa puesta en órbita en 2023 fue lanzada por SpaceX, superando 5‑a‑1 a Boeing + Lockheed + China + Rusia + la UE + Japón + India en conjunto.

Fuente: Ark Invest

La oportunidad de la constelación LEO

Not all satellite orbits are created equals. Many satellites are located in geostationary orbits (GEO), which allow them to stay steadily above the same area of Earth. This is very useful for weather satellites, for example.

GEO is very far from Earth, 22,000 miles away. This provides one advantage: the satellites will fall back to Earth only in 1,000+ years.

Fuente: Ark Invest

Sin embargo, GEO es una opción muy mala para telecomunicaciones. La enorme distancia entre la Tierra y el satélite hace inevitable que haya una latencia seria. Así que, mientras esto está bien para señales unidireccionales (como programas de TV), obtener un servicio de telefonía o Internet de buena calidad de esta manera es imposible, con una latencia de 700 ms. El hecho de que los puntos GEO también sean escasos y valiosos agrava el problema.

En comparación, una constelación de satélites pequeños y ligeros en órbita terrestre baja (LEO) puede lograr una latencia tan baja como 40 ms, estando solo a 300 km sobre la superficie de la Tierra.

Fuente: Ark Invest

SpaceX ya está construyendo una constelación bajo la marca Starlink, que ya ha revolucionado el acceso a Internet para ubicaciones remotas con servicios pobres o sin cobertura alguna por parte de proveedores terrestres de telefonía/Internet.

Desde su lanzamiento en febrero de 2021, Starlink ha adquirido exponencialmente más clientes, con 2,3 millones de usuarios en diciembre de 2023.

Fuente: Ark Invest

Internet espacial se vuelve cada vez más atractivo también gracias a la caída del costo de las antenas receptoras gracias a la producción masiva. La antena de Starlink pasó de varios miles de dólares inicialmente a solo 599 $, con un objetivo de 450 $ para 2028.

El mercado para este servicio es enorme, con 600 millones de personas sin acceso a Internet de banda ancha y millones de vehículos recreativos, barcos de recreo, buques oceánicos y aviones comerciales como potenciales clientes. Y, por supuesto, la mayor parte de la población terrestre está equipada con un smartphone.

Además de Starlink de SpaceX, muchas otras constelaciones de Internet LEO están lanzándose o en desarrollo, incluyendo:

• Project Kuiper de Blue Origin, respaldado por Jeff Bezos (3,236 satélites)
• Constelación de OneWeb (650 satélites después de salir de la bancarrota en 2021)
• Efir de Rusia (600 satélites para 2025, probablemente más para aplicaciones militares)
• GW y G60 de China (respectivamente, 13,000 y 12,000 satélites de Internet planificados)

Starship reutilizable

SpaceX being ahead in reusable rockets gave it a pole position in building its LEO telecom satellite constellation, with 12,000 satellites to be deployed at first (5,289 already up) and maybe as many as 42,000 in its final version.

Sin embargo, la rápida desintegración de las órbitas LEO (que se traduce en una vida útil de 5 años para los satélites Starlink) significa que se requieren lanzamientos continuos para mantener este número estable. Y el Falcon 9 simplemente es un poco demasiado pequeño para el trabajo.

Afortunadamente para SpaceX, el próximo Starship tiene 5 veces la capacidad de carga útil del Falcon 9. Incluso así, mantener Starlink requerirá un lanzamiento de Starship cada 3,5 días. En sí mismo, esto ayudará a SpaceX a construir una línea de ensamblaje verdaderamente masiva para Starship, reduciendo aún más los costos de los cohetes individuales.

Fuente: Ark Invest

Estructura del mercado de lanzamientos orbitales

Because of the advantage in volume that Starship will enjoy, the space launch market may end up dominated by a few actors with complex, massive rockets. Certainly, this seems to be the direction the market is already taking, with smaller launch providers struggling to reach commercial viability. Since 1996, most small launch providers have failed, got canceled, or are dormant. And the market might be crowded, with 101 providers either operational or in development.

Fuente: Ark Invest

So, betting on the smaller actors might be risky for investors. At the same time, it can be the only option when the largest actors are either diversified defense companies (like Boeing) or privately listed, like SpaceX.

¿Un mercado ilimitado?

This does not change the fact that the orbital launch market is highly attractive. Unlimited economic growth is probably not achievable with just Earth’s limited resources.

Pero el espacio es grande. Un acceso más barato al espacio abre la posibilidad de muchísimas nuevas empresas.

La primera es la construcción de bases lunares, que probablemente ocurran en el contexto de una nueva carrera espacial entre Occidente y Rusia+China, cada una con sus propios planes para una base lunar en la próxima década.

Otra opción es la minería de asteroides, con algunos asteroides que contienen literalmente montañas de oro, platino, paladio y otros minerales raros y valiosos. De hecho, solo un asteroide, Psyche, podría valer hasta $10 cuatrillones con los precios minerales actuales.

Depósitos de helio‑3 en la Luna podrían ser también un recurso muy preciado.

Más cerca de casa, Starship y cohetes reutilizables similares podrían convertirse en el nuevo método para viajes rápidos “aéreos”, gracias a alcanzar velocidades de vuelo hipersónico al salir de la atmósfera. Considerando un billete de 44 000 $, ARK Invest estima que esto podría representar un potencial de mercado de 350 mil millones de dólares para ofrecer 3 vuelos de 3 horas comparado con los actuales vuelos de pasajeros de larga distancia de 14 h.

Fuente: ARK Invest

Otras actividades en el espacio, como el turismo espacial o mover industrias contaminantes al espacio, también son probables si el acceso al espacio se vuelve lo suficientemente barato. Esto aumentará la escala de la industria y reducirá los costos aún más.

Por último, las aplicaciones militares podrían ser otro motor de ingresos. Las entregas hipersónicas de Starship son de gran interés para el Pentágono. Y una red de banda ancha paralela solo militar, similar a Starlink, el proyecto Starshield, también está bajo discusión.

Y, por supuesto, está el verdadero objetivo de vida de Elon Musk, la colonización de un planeta completamente nuevo, Marte. Puede leer más sobre cómo sería una economía marciana en nuestro artículo “The Future Martian Economy”.

Solo los ingresos de vuelos hipersónicos y conectividad satelital podrían generar respectivamente 130 mil millones y 35 mil millones de dólares para 2030, con mucho espacio para crecer. Añadiendo los demás negocios potenciales, los viajes espaciales son un buen candidato para ser uno de los principales motores de crecimiento a finales de los 2020 y en la década de 2030.

Acciones de cohetes reutilizables

Unfortunately for most investors, SpaceX is a privately-listed company. So only accredited investors are likely to be able to get their hands on SpaceX shares.

The same is true for Blue Origins, as well as Chinese LandSpace (which recently beat SpaceX in developing successfully a methane-powered rocket).

And this might be permanent, as Elon Musk said that he would like to never have a publicly-listed company again after Tesla.

“En SpaceX nunca pensamos en el trimestre. Nunca lo pensamos,” dijo. “No pensamos en el precio de la acción. Hay una inmensa presión sobre una empresa pública para no tener un mal trimestre. Eso puede resultar en una operación menos eficiente donde se hacen grandes esfuerzos al final del trimestre para no decepcionar a la gente. Así es como va.”

Even the Starlink IPO might have to wait for the company to have more of a “boring telecom” profile than the current growing startup setup.

Musk dijo a Cathy Wood, directora de Ark Invest:

“No creo que valga la pena salir a bolsa hasta que tenga un flujo de ingresos extremadamente estable y predecible,” dijo. “Si sus flujos de efectivo son extremadamente estables y predecibles, en ese punto salir a bolsa es menos un problema.” Elon Musk

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) es uno de los contendientes más serios en el mercado de cohetes reutilizables. La compañía se centró inicialmente en cohetes pequeños, con el sistema de lanzamiento Electron (320 kg de carga útil), que está progresivamente convirtiéndose en un cohete parcialmente reutilizable. Hasta ahora Electron ha desplegado 177 satélites en 44 lanzamientos.

Posteriormente, Rocket Lab está trabajando en crear un cohete reutilizable de tamaño medio, el Neutron, comparable al Falcon 9 (8,000 kg a LEO en modo totalmente reutilizable, 1,500 kg a Marte o Venus). El Neutron será propulsado por un motor de cohete que quema metano (como Starship), lo que parece convertirse en la tendencia para la próxima generación de cohetes.

La compañía es notable por su proceso de fabricación de satélites totalmente verticalmente integrado, lo que le permite optimizar costos y velocidad de diseño.

Esto resultó en múltiples contratos con NASA & el gobierno de EE. UU., incluyendo un contrato militar de satélites de 515 M$. y un contrato civil de 143 M$ para Globalstar.

Rocket Lab también es un importante fabricante de paneles solares para satélites después de sus adquisiciones de SolAero Technologies en 2022, con más de 1,000 satélites alimentados por estos paneles, y un total de 4 MW de celdas solares fabricadas.

Fuente: Rocket Lab

Por ahora, su sistema de lanzamiento depende de proveedores externos, pero una serie de adquisiciones estratégicas debería cambiar eso, replicando en el sistema de lanzamiento la integración vertical ya lograda en el diseño y fabricación de satélites.

La compañía también está considerando la posibilidad de una constelación LEO de telecomunicaciones para generar ingresos recurrentes. También está contribuyendo a la investigación de fabricación en el espacio con Varda Space Industries y inspección de desechos orbitales.

Mientras SpaceX contó con el talento empresarial de Elon Musk para desarrollar su tecnología desde cero, Rocket Lab utilizó una combinación de I+D y adquisiciones para integrar verticalmente la tecnología requerida. Esto ha demostrado ser muy exitoso en la fabricación de satélites, y ahora buscan replicar esta estrategia para cohetes reutilizables.

Considerando el flujo de efectivo existente de la producción de satélites & los éxitos de Electron, Rocket Lab es un buen candidato para ponerse al nivel de SpaceX.

2. Virgin Galactic

La compañía fundada por Richard Branson se centra en el turismo espacial.

Los boletos están en el rango de 250,000‑450,000 $, con una larga lista de espera. Los primeros clientes parecen estar extasiados con su experiencia:

“Siempre supe que sería la experiencia más extraordinaria de mi vida. Siempre lo supe. Y la gente me dijo que lo sería. Pero cuando lo es… y está en otro nivel respecto a la experiencia que pensabas que tendrías… entonces es muy difícil de explicar.”

“Este ha sido el mejor día de mi vida, el día más sensacional de mi vida. Y no puedes obtener nada mejor que eso. Superó mis sueños más salvajes.”

Virgin Galactic (SPCE ) ha estado trabajando en mejorar su economía de unidad, con un nuevo sistema de lanzamiento, el “Delta”, capaz de llevar 6 pasajeros en lugar de 4, y de realizar 8 vuelos/mes en lugar de solo uno.

En conjunto, estas 2 métricas mejoradas deberían impulsar los ingresos por unidad en 12 veces, con un tiempo de recuperación de menos de 6 meses para cada transbordador Delta. La prueba de vuelo del Delta se espera a mediados de 2025.

Fuente: Virgin Galactic

Los mercados estuvieron preocupados cuando se anunció que Branson no invertiría más en Virgin Galactic. Especialmente después del despido de 185 empleados y una pausa de los vuelos espaciales en 2024, para esperar la llegada del transbordador Delta y reducir la velocidad de quema de efectivo.

Aún así, se pronostica que Virgin Galactic tendrá suficiente efectivo para operar hasta 2025 o 2026. Así que si el desarrollo del sistema de vuelo Delta avanza sin problemas (una proposición arriesgada en la industria aeroespacial), la compañía debería poder centrarse en reiniciar y hacer crecer el flujo de efectivo, con un sistema rentable por unidad. Y llevar a la empresa a un flujo de efectivo positivo en 2026.

Fuente: Virgin Galactic

(Cabe señalar que Virgin Galactic es diferente de Virgin Orbit. Virgin Orbit se declaró en bancarrota en abril de 2023, y prestó servicios de lanzamiento para pequeños satélites, con Rocket Lab adquiriendo la instalación de Long Beach de la compañía, así como sus activos de fabricación y herramientas.

La reciente bancarrota de Virgin Orbit y el distanciamiento de Virgin Galactic por parte del fundador Richard Branson ha dañado la imagen de la compañía ante los inversores, resultando en una caída del precio de sus acciones en 2023.

Al mismo tiempo, la satisfacción de los clientes anteriores, un plan claro para un diseño rentable (transbordadores Delta) y una larga lista de espera de potenciales clientes demuestran que la compañía aún podría ser viable incluso sin recaudar más fondos. Por lo tanto, mucho dependerá del éxito del desarrollo, fabricación y operación del transbordador Delta y de lograrlo antes de finales de 2025.

Si este es el caso, la valoración mucho más baja crearían una oportunidad para que los inversores adquieran acciones de la compañía con descuento.