Superar los obstáculos en la exploración espacial comercial: la producción a gran escala y el lanzamiento de alta fiabilidad son el primer paso

El sector de la exploración espacial comercial es uno de los más populares en la actualidad. A diferencia de otras industrias emergentes con incertidumbre, el panorama a corto y medio plazo de la exploración espacial comercial es claro: constelaciones de decenas de miles de satélites formarán internet satelital en el espacio, convirtiéndose en infraestructura clave para comunicaciones, computación y percepción en el futuro. La constelación “Starlink” de la gigante estadounidense SpaceX ya ha lanzado más de 10,000 satélites y ha comenzado a obtener beneficios.

Desde la fabricación, lanzamiento, redes hasta aplicaciones satelitales, la exploración espacial comercial tiene un mercado valorado en billones de yuanes, pero los obstáculos actuales son evidentes: la necesidad urgente de lanzar satélites, la grave insuficiencia de capacidad de cohetes, y que las empresas nacionales de cohetes comerciales aún no tienen un cohete de gran capacidad, bajo costo y alta fiabilidad.

A finales de año, se lanzará por primera vez la nueva generación de cohetes comerciales de China. Estos cohetes están diseñados como grandes cohetes reutilizables de líquidos, destinados a servicios de lanzamiento para redes de satélites de internet. La reutilización es una de las tecnologías clave para reducir costos de lanzamiento, y su avance ha sido muy observado tanto dentro como fuera de la industria. Sin embargo, expertos y profesionales del sector entrevistados por el periódico Shanghai Securities News han señalado que reducir costos mediante la recuperación y reutilización no se logra con un solo avance tecnológico, sino que requiere validaciones continuas y lanzamientos frecuentes. Frente a la demanda urgente de redes, mientras se avanza paso a paso en la tecnología reutilizable, la producción en masa y la mejora de la fiabilidad de los cohetes son decisiones más pragmáticas en el presente.

La gran cantidad de satélites pendientes de lanzamiento revela insuficiencia en la capacidad de los cohetes

Las redes de internet satelital, compuestas por numerosos satélites en órbita terrestre baja (LEO), se consideran infraestructura estratégica de próxima generación para los países. Además de ofrecer internet “sin lugar ni pérdida de conexión” para usuarios comunes, áreas como comunicaciones de emergencia, cálculo integrado en tierra y espacio, y defensa, dependen de esta “red espacial”.

En los últimos años, varios países han planificado constelaciones de miles de satélites en órbita baja, como “Starlink” en EE. UU., “Constelación Qianfan” y “Constelación GW” en China. Debido a que las órbitas y frecuencias son recursos públicos no renovables y altamente escasos, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha establecido reglas de “primero en llegar, primero en ser servido”: quienes soliciten frecuencias y lancen satélites a tiempo podrán asegurar derechos de uso, mientras que los retrasos implican recuperación de frecuencias y riesgo de que otros países ocupen esas órbitas, lo que podría impedir la expansión de la red propia y causar interrupciones en el servicio global.

En 2024, las constelaciones “Qianfan” y “GW” comenzarán a desplegarse. La “Constelación GW” ha acelerado su ritmo de lanzamiento, logrando en 2024 un récord de 3 lanzamientos en 9 días, y ya ha completado 13 grupos de satélites. La “Constelación Qianfan”, que empezó antes, ha lanzado solo 6 grupos con 108 satélites, con un intervalo de 7 meses entre el quinto y el sexto grupo. En comparación, las lanzamientos de “Starlink” ya superan las 10,000 satélites.

La realidad es que, actualmente, los lanzamientos de las constelaciones de satélites en órbita baja en China no alcanzan una escala de despliegue masivo, y enfrentan presión por “ocupación de frecuencias y protección de órbitas”. La UIT requiere que los operadores lancen su primer satélite en 7 años tras la declaración, que en 9 años hayan lanzado el 10% del total, en 12 años el 50%, y en 14 años la totalidad.

“El problema central actual es que los satélites necesitan lanzarse con urgencia, pero la capacidad de los cohetes es severamente insuficiente”, afirmó el profesor Gong Shengping de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing. Hasta ahora, los cohetes encargados de lanzar los satélites de las dos principales constelaciones incluyen los Long March 12, Long March 8A y Long March 6C, pero estos también deben atender otras misiones nacionales, con agendas apretadas; además, las empresas comerciales aún no disponen de cohetes de gran capacidad, lo que retrasa el progreso general de los lanzamientos.

A principios y mediados de este año, las empresas de la industria lanzaron varias convocatorias para servicios de cohetes para las constelaciones “Qianfan”, pero fracasaron repetidamente por la insuficiencia de al menos tres proveedores. Solo en una ocasión, Blue Arrow, Tianbing Technology y CAS Space lograron ser seleccionadas, pero sus cohetes aún no han realizado su primer vuelo.

El consenso en la industria es que la verdadera red densa de internet satelital comenzará cuando las empresas comerciales asuman las tareas de lanzamiento de las redes. Dado el tamaño y la periodicidad de la red, la capacidad de la “equipo nacional” es claramente insuficiente, por lo que es imprescindible que las empresas comerciales entren en el mercado en masa.

La dificultad de resolver el cuello de botella en el lanzamiento con tecnología de reutilización única

El cohete Falcon 9 de SpaceX ha proporcionado lanzamientos de gran capacidad, alta frecuencia y bajo costo para “Starlink”. Según el Instituto de Información y Tecnología de la Long March de Beijing, en 2024, Falcon 9 realizará 132 lanzamientos, y Falcon Heavy, 2, con un intervalo promedio de solo 2.7 días, enviando en total 2369 cargas útiles a órbita. Se espera que en 2024, Falcon 9 supere los 160 lanzamientos.

La tecnología de reutilización es clave para reducir los costos de Falcon 9. Actualmente, es el único cohete en el mundo que realiza recuperaciones y reutilizaciones estables y frecuentes, con un nivel de reutilización de su primer nivel (boosters) que ya supera las 30 veces. En los últimos años, varias empresas chinas han seguido la línea tecnológica de Falcon 9 para desarrollar nuevas generaciones de cohetes, como Zhuque 3 de Blue Arrow, Tianlong 3 de Tianbing, y Lijian 2 de CAS Space. Aunque estas naves difieren en tecnología, todas comparten el objetivo de construir un gran cohete líquido reutilizable. Cada empresa tiene su propio ritmo en este proceso.

Blue Arrow, la más antigua, optó por una estrategia de “todo en uno”, enfocándose desde el principio en cohetes líquidos grandes, y planea recuperar la primera etapa en su lanzamiento inicial. Otras empresas también planean su primer vuelo en el año, pero sin realizar aún pruebas de recuperación. Algunas prefieren comenzar con cohetes sólidos, tecnología más madura, y luego desarrollar cohetes líquidos medianos y grandes.

En el contexto de que China pronto lanzará en masa su nueva generación de cohetes comerciales, las expectativas sobre las pruebas de recuperación son altas. Sin embargo, Gong Shengping advierte que la tecnología de reutilización no se logra con un solo avance, sino que requiere procesos de inspección, mantenimiento, pruebas, y mejoras continuas.

“Solo mediante mantenimiento rápido, procesos de prueba y lanzamiento, coordinación en las zonas de vuelo, cadena de suministro de repuestos y retroalimentación de datos en un ciclo cerrado, logrando que un mismo booster vuele 10, 20 veces, se puede reducir el costo fijo y acortar los tiempos de rotación, y así la tecnología de reutilización comenzará a mostrar su verdadero valor”, afirmó Gong.

¿A qué distancia estamos de convertir la recuperación en una operación normal? La historia de SpaceX muestra que el Falcon 9 fue su primer vuelo en 2010, y solo en 2015 logró recuperar con éxito su primer nivel. A partir de 2017, empezó a reutilizar los primeros niveles recuperados, alcanzando una reutilización masiva alrededor de 2020.

Frente a la estrategia nacional de despliegue de internet satelital y la demanda masiva de lanzamientos, la industria considera que, en lugar de centrarse solo en la tecnología de reutilización a corto plazo, una vía más realista y cercana para reducir costos es la producción en masa y la mejora de la fiabilidad de los cohetes.

Hu Yikai, gerente general de Hongfu Assets, afirmó a Shanghai Securities News que, en comparación con SpaceX, que construye un sistema independiente de cohetes y satélites, China cuenta con una cadena industrial más madura y completa. En la ola de desarrollo del sector espacial comercial, muchas empresas participan en componentes de cohetes y satélites, con suficiente capacidad productiva. Aprovechar la escala de fabricación del sistema chino es otra vía efectiva para reducir costos. La clave es obtener pedidos en masa mediante lanzamientos de gran capacidad y alta fiabilidad, creando un ciclo virtuoso de “alta fiabilidad en lanzamientos—pedidos en masa—reducción de costos en la cadena industrial”.

Doble vía para conectar necesidades a corto plazo y objetivos a medio plazo

Para estos nuevos cohetes de próxima generación, Hu Yikai opina que el primer paso es que el primer lanzamiento sea estable para verificar la fiabilidad. Independientemente de si se recupera o no, un nuevo modelo de cohete debe realizar entre 3 y 5 misiones para alcanzar estabilidad relativa. Se espera que esto se confirme el próximo año.

“Para las pruebas iniciales de recuperación y reutilización, el mercado tiene expectativas, pero también hay que dar espacio a las empresas para cometer errores. Esa es una ley inevitable en el desarrollo del sector espacial comercial”, afirmó Hu.

Gong Shengping considera que es más urgente que un “gran cohete de gran capacidad entre en órbita con éxito” que “recupere de manera elegante”. En la actual necesidad urgente de lanzar redes de satélites en masa, lo más importante para la industria es la frecuencia y el éxito de los lanzamientos de la nueva generación de cohetes.

Con decenas de empresas de cohetes comerciales ya establecidas en China, la gestión del ritmo de investigación tecnológica y producción en masa puede definir parcialmente la estructura del mercado.

Duo Xu, director de inversiones de Shenwan, opina que los próximos dos años serán una oportunidad clave para los cohetes comerciales privados. La producción de los “equipos nacionales” no puede aumentar rápidamente, pero la demanda del mercado se expande rápidamente. Si una empresa privada puede ofrecer un cohete con capacidad suficiente, bajo costo y alta fiabilidad, podrá obtener pedidos rápidamente y ganar mercado. Las empresas que sigan esta estrategia podrían ser las primeras en salir al mercado, acumulando ventajas para futuras iteraciones tecnológicas, producción en masa y reducción de costos.

Un ciclo virtuoso de “alta fiabilidad en lanzamientos—pedidos en masa—reducción de costos en la cadena industrial” también generará flujo de caja, ingresos y beneficios para las empresas, y beneficiará a toda la cadena industrial.

El sector de la exploración espacial comercial es un típico sector de “tres altos y uno largo” (alto riesgo, alta inversión, alta rentabilidad, largo ciclo). Aunque la entrada en el mercado de capitales se ha facilitado mediante las nuevas normas del STAR Market, la vía más práctica sigue siendo desarrollar capacidades de generación de recursos propias lo antes posible, beneficiando a empresas, industrias, inversores y al país, y logrando un escenario de múltiples beneficios.