Space X hace historia

22/12/2015 - 14:30:00 por Fabio Baccaglioni - 5542 - 9 - En Tecnología

Anoche la empresa del magnate más cool del momento, Elon Musk, logró entrar en los libros de historia con el primer vuelo de su Falcon 9 en logar aterrizar verticalmente luego de lanzar carga al espacio.

Hace tan sólo unos días su rival, Jeff Bezos, lograba lo mismo en un vuelo suborbital, pero hasta ahí las semejanzas, las diferencias entre ambos son notables (las explico en detalle más adelante).

La noticia es histórica por una simple razón, ha comenzado una nueva revolución en la carrera espacial comercial, es la de la reutilización y reciclaje de lanzaderas que representan el 90% del presupuesto en un lanzamiento. ¿Les parece poco? Se los explico a continuación.

El mayor coste en un lanzamiento siempre fue la fabricación de los motores. No el combustible, éste es fácil de producir, es tan sólo hidrógeno y oxígeno, o hidracina o el producto que quieran, pero es un compuesto químico muy barato. El mayor costo ha sido siempre el hardware.

Algunos podrán pensar "¿pero es que acaso el transbordador espacial no hacía ya esto?" y es una buena pregunta ¿Lo hacía? El jubilado transbordador ha sido la nave espacial más costosa de operar (después del Saturno V), el costo por kilogramo llevado al espacio era tan alto como cualquier otra alternativa, es más, un poquito más elevado inclusive.

Su función de reutilización era incompleta, si bien el transbordador volvía ni siquiera los motores se volvían a utilizar, había que recambiar todo para cada viaje, el transbordador mismo debía pasar miles de horas en hangar para el reemplazo de las pequeñas cerámicas de su escudo protector, era un despropósito de fondos.

Desde el punto de vista comercial no era viable, nunca lo fue, si bien el proyecto había nacido con esa idea, nunca logró alcanzarla.

El esfuerzo privado

Muchas compañías comenzaron con la misma idea en mente, realizar viajes más baratos para poder tener una posibilidad comercial contra gigantes como Boeing o Lochkeed Martin, Ariane y el conglomerado ruso. Pero el problema estuvo siempre en el mismo lugar: el costo de crear cohetes nuevos una y otra vez.

Para cada lanzamiento hay que crear un cohete completamente nuevo, sin reciclaje de absolutamente ninguna pieza, y cada lanzador es prácticamente un trabajo de artesanía, sólo los rusos con el Soyuz pueden hablar de producción "en serie", es la plataforma más exitosa de la historia y sin embargo no alcanzaría para compararlo con ningún producto en serie real.

SpaceX optó por una idea que no era radical, la habían intentado varios y planeado muchos más, que la primer etapa de su lanzadera pudiese volver a tierra para un segundo lanzamiento.

La primer etapa es siempre la que lleva más motores, es la más pesada y la única que se puede recuperar ya que no asciende lo suficiente como para desintegrarse en el retorno. Habitualmente caen en el mar y si no van al fondo lo usual es que queden inservibles.

Durante años estuvieron desarrollando el Grasshopper, un pequeño cohete con uno sólo de los motores del Falcon (la lanzadera comercial) para probar si justamente podían hacer un retorno controlado. Y lo fueron logrando.

Los intentos para recuperar un lanzamiento real, en cambio, eran distintos, el principal problema eran las certificaciones y aprobaciones para poder hacerlo en tierra, optaron primero por una plataforma marina y eso resultó en fracaso, era realmente muy difícil en esas circunstancias.

Jeff Bezos, por otra parte, con su empresa Blue Origin estaba trabajando en una lanzadera suborbital para vuelos turísticos ¿que hizo? Lo mismo que el Grasshopper, un pequeño cohete con un sólo motor más controlable, y hace unos días había logrado el primer vuelo completo, lanzamiento, separación de cápsula, retorno de primer etapa.

No es lo mismo

Aquí la diferencia, así como no es lo mismo el transbordador, un concepto totalmente distinto donde sólo retornaba la etapa superior, el vehículo, no las inferiores, en el caso de Blue Origin, su New Shepard tampoco es similar.

La primer diferencia es notable, una cuestión de tamaño y alcance. El Falcon 9 es una bestia con 9 motores de 750 kN, el New Shepard es un pequeño cohete con un sólo motor de 450kN. El primero está diseñado para poner cargas en órbita, el segundo para ni siquiera alcanzar la órbita, apenas el borde del espacio (la línea Kármán a 100km), dos desafíos completamente distintos.

Jeff Bezos se apuró a hacerle una broma a Elon Musk al respecto, felicitándolos por llegar al "club", pero lo cierto es que estan en dos categorías distintas, Bezos ni siquiera ha podido llegar a la órbita y ni siquiera es su plan actual, Space X, en cambio, está generando ingresos enviando carga al espacio, este mismo vuelo llevó once satélites.

Desde lo técnico igualmente es un gran desafío, el Falcon 9 debe utilizar un 30% menos de su capacidad para poder retornar, guardarse combustible y no alcanzar la altitud ni velocidad de una etapa desechable.

La separación debe darse a unos 2,0 km/s (6.500km/h) en vez de 3,4km/s (11.000km/h), realizar una maniobra bastante compleja y luego descender con sólo tres motores activos en baja potencia. Esto hace que la carga, el payload, deba ser menor ya que el resto queda en la segunda etapa.

Para esto utilizaron, en el lanzamiento de ayer, un nuevo motor en la segunda etapa, más potente y eficiente, para poder continuar con el viaje sin que sea un problema.

Costos

Es aquí donde se da la competencia más fuerte, para darles un ejemplo, un lanzamiento como el de ayer cuesta en promedio unos 60 millones de dólares en 2015, si es para gobierno, donde hay que hacer más validaciones, ronda los USD 90 millones y si es una cápsula Dragon hasta la ISS anda por los 133 millones. Un lanzamiento por parte de uno de los contratistas gubernamentales ronda los 400 millones.

El costo del propelente y el oxígeno del Falcon 9 es apenas el 0.3% del costo total del lanzamiento, así que podemos obviarlo de la ecuación, recuperar la primer etapa podría llegar a bajar los costes en un orden de magnitud, según la empresa entre 8 y 10 millones por cada lanzamiento.

A ver, estamos hablando de una diferencia notable, ya son los más baratos del mercado, bajarlo al punto de costar menos de una décima parte que sus rivales no es poco, eso es revolucionario.

Pero SpaceX tiene un problema obvio, es una empresa privada y la exploración espacial no sólo no es su fuerte, no tiene siquiera ni por asomo una misión representativa que pueda llegar a tentar a ninguna organización gubernamental que envíe satélites de exploración. Es su desafío más grande.

Si bien muchos hablan de los deseos de Elon Musk de llegar a Marte lo cierto es que Marte no representa ingreso alguno, es puro gasto, el mismo Neil de Grasse-Tyson comentó hace unos días esto mismo, que no se llegará a Marte por iniciativa privada, ni a Júpiter ni nada, que para eso hace falta algo como la NASA con caja que se pueda gastar en cosas que no tendrán retorno.

Eso no significa que los bajísimos costes de estos lanzamientos no se puedan aprovechar para justamente eso!

Estamos en una etapa fascinante del viaje espacial, cada vez falta menos para que sea accesible a mucha más gente, millonarios primero, ricos después, el resto quien sabe cuando, colonos quizás