La revolución de las naves espaciales

SpaceX dio un gran paso hacia la reutilización total de sus lanzadores espaciales el 13 de octubre, un paso hacia una transformación en el acceso al espacio de forma mucho más barata, frecuente y con grandes cargas útiles.

El quinto vuelo de prueba del lanzador Starship , que tuvo un éxito notable ese día, permitió recuperar de forma espectacular la primera etapa del cohete, de 300 toneladas, Super Heavy, en los brazos del pórtico de la plataforma de lanzamiento. Mientras tanto, la segunda etapa, también llamada Starship, ascendió y aceleró hasta alcanzar una velocidad casi orbital y amerizó precisamente en el lugar previsto del océano Índico frente a Australia Occidental. Esto acercó a la compañía al aterrizaje de las segundas etapas para su reutilización.

La reutilización total de Starship reducirá drásticamente los costos de lanzamiento. Eso significa que es posible considerar nuevos tipos de actividades en el espacio que simplemente no eran viables tecnológicamente o eran demasiado costosas con la arquitectura de lanzamiento anterior.

La mayoría de las aplicaciones previstas son civiles, pero las posibles aplicaciones militares incluyen el lanzamiento de satélites de vigilancia y otros satélites a un coste mucho más bajo y, por tanto, en mayor número, e incluso la entrega urgente de grandes cargas útiles a través de la Tierra mediante vuelos suborbitales.

Una vez que SpaceX logre la capacidad de que una Starship tome combustible de otras en órbita, una sola misión podrá transportar hasta 100 toneladas métricas o 100 personas a la Luna, a Marte y potencialmente más allá.

El costo del lanzamiento es importante. Solo la primera etapa del cohete Falcon de SpaceX ya está disponible para su reutilización, pero ese cohete ha reducido los costos de lanzamiento a 2.720 dólares por kilogramo, frente a los 25.000 dólares por kilogramo que pagaban los usuarios por los vuelos del transbordador espacial de la NASA. El costo total de un lanzamiento del Falcon es de aproximadamente 67 millones de dólares.

Como no se perderá ningún hardware en un vuelo de Starship, los únicos costos serán el combustible, el mantenimiento y el uso de la plataforma: 10 millones de dólares o menos por lanzamiento para una futura versión de Starship y, según el director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, eventualmente entre 2 y 3 millones de dólares. Eso sugiere un costo de lanzamiento de 100 a 200 dólares por kg.

Compárese esto con los cohetes del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, que se utilizarán por completo en cada misión, a excepción de las cápsulas para la tripulación Orión. Inicialmente costarán 4.000 millones de dólares por lanzamiento y pueden llegar a costar alrededor de 2.500 millones de dólares. La NASA lanzará solo un SLS por año, en el mejor de los casos.

La capacidad de Starship significa que podrá lanzar una gran cantidad de satélites en cada misión , lo que reducirá aún más los costos y permitirá desplegar rápidamente megaconstelaciones, como Starlink . Alternativamente, podrá llevar cargas útiles muy grandes a la órbita: hasta 200 toneladas métricas en una versión futura de Starship.

En su sitio de lanzamiento de Boca Chica, en Texas, SpaceX está estableciendo lo que llama Starfactory , una línea de ensamblaje que podrá construir una Starship por semana, en comparación con las tres que produce actualmente al año. Con dos sitios de lanzamiento más en Cabo Cañaveral, se estima que se realizarán hasta 44 vuelos al año desde este lugar. Si a esto le sumamos las instalaciones de lanzamiento en Boca Chica, la tasa de lanzamiento puede superar la del Falcon 9, que actualmente se realiza uno cada 2,7 días.

El bajo costo, la alta carga útil en órbita y una rápida cadencia de lanzamiento abren nuevas oportunidades para propósitos radicalmente diferentes, particularmente cuando se prueba el reabastecimiento de combustible en órbita.

El papel más importante de Starship es apoyar el programa Artemis de la NASA para que los humanos regresen a la Luna en preparación para las misiones tripuladas a Marte. SpaceX está desarrollando una versión especial de Starship para el aterrizaje lunar. Musk ha sugerido enviar naves no tripuladas a Marte en 2026, y potencialmente misiones tripuladas allí en 2028, con el objetivo de establecer una presencia humana permanente en la superficie del planeta.

Los lanzamientos de bajo coste de Starship también podrían respaldar una presencia humana permanente en la Luna, que podría establecer una economía espacial y una capacidad de fabricación basadas en el uso de los recursos lunares. Todo indica que la Luna tiene importantes depósitos de hielo en su regolito alrededor del polo sur, donde los humanos aterrizarán primero. Si el agua puede usarse como base y para fabricar combustible para cohetes para los lanzamientos de Starship a partir de la débil gravedad lunar, la Luna se convertirá en una plataforma de lanzamiento para la exploración y la explotación de recursos en todo el sistema solar interior. Eso es más importante que la colonización de Marte en las próximas décadas.

El establecimiento de una base humana permanente en la Luna y la utilización de los recursos lunares abren un nuevo paso en las actividades espaciales tripuladas. Esto incluirá la construcción de grandes satélites espaciales alimentados con energía solar que podrían resolver gran parte de los desafíos energéticos de la Tierra para el siglo XXI y más allá. Otra opción serán las grandes plataformas espaciales comerciales que reemplazarán a la Estación Espacial Internacional al final de su vida útil en 2030. La fabricación espacial robótica utilizando recursos lunares y la impresión 3D crearían la posibilidad de una industria en el espacio que podría fomentar la innovación tecnológica en las décadas de 2030 y 2040.

La promesa de Starship de acceso espacial frecuente y de bajo costo abre esta nueva era dorada de exploración espacial y explotación de recursos.

Malcolm Davis es analista senior de ASPI.