Conquista de la órbita baja

Visión artística de la Orbital Reef, en segundo plano la Tierra. Crédito de la imagen: Orbital Reef.

En el marco del Congreso Internacional de Astronáutica (IAC2021, celebrado en Dubai, Emiratos Árabes Unidos), un equipo liderado por la empresa Blue Origin anunció la propuesta de una estación espacial comercial, la cual ha sido denominada Orbital Reef y contará con el respaldo de diversos agentes comerciales, industriales y académicos, entre ellos se encuentra Sierra Space, Boeing, Redwire Space y la Universidad Estatal de Arizona (ASU).

La propuesta presentada, se centra en proporcionar un espacio permanente en órbita para la investigación especializada, desarrollos industriales de vanguardia y turismo espacial a gran escala; con mayor capacidad de apertura que la Estación Espacial Internacional (ISS) y con la mirada puesta en el quinquenio 2025-2030. El esquema anunciado por el equipo de Orbital Reef, ha proporcionado una estructura basada en los siguientes aportes y capacidades de desarrollo:

● Blue Origin: módulos centrales de gran diámetro y lanzamientos empleando el vehículo reutilizable New Glenn.

● Sierra Space: módulo LIFE (Large Integrated Flexible Environment) y el sistema Dream Chaser para el transporte de carga.

● Boeing: módulos científicos, operaciones y labores de mantenimiento. Capacidades de transporte de tripulación con la cápsula Starliner.

● Redwire Space: investigación en microgravedad, operaciones de sistemas desplegables y carga útil.

● Genesis Engineering Solutions: sistema de cápsula unipersonal para labores de operación y turismo espacial.

● Arizona State University: mecanismos de cooperación con otras instituciones académicas y servicios de investigación.

Visión artística de los módulos de Orbital Reef. Crédito de la imagen: Orbital Reef.

De acuerdo al comunicado divulgado por Blue Origin, Orbital Reef aspira a convertirse en un “parque empresarial de uso mixto” y en ser el principal destino en órbita baja, al ofrecer una infraestructura necesaria para escalar la actividad económica y abrir nuevos mercados en el espacio. El equipo de Orbital Reef, se suma a la tendencia del transporte espacial reutilizable con el cohete New Glenn (aún en desarrollo) que aunado a un diseño inteligente y multipropósito, minimizará el coste y la complejidad de las tareas, tanto para los tradicionales operadores espaciales como para los actores emergentes del NewSpace.

A diferencia de otros competidores en el área, desde Orbital Reef han apostado estratégicamente a la creación de una conexión directa con instituciones educativas y laboratorios especializados, a través del diseño de un consorcio universitario liderado por la Universidad Estatal de Arizona y que reúne a una docena de instituciones universitarias de primer nivel, con el propósito de poner en práctica toda la experiencia acumulada en ciencia e investigación y fabricación en microgravedad.

Cabe destacar, que el proyecto de Orbital Reef se sostiene (de momento) en dos naves de carga y tripulación que no cuentan con certificación de vuelo; en primer lugar la cápsula Starliner de Boeing, la cual será validada por la NASA a través de un test de vuelo (misión OFT-2) en el primer trimestre de 2022 y en segundo lugar está Dream Chaser de Sierra Space que tiene planificada prueba de validación (misión Demo-1) a través de un vuelo de reabastecimiento a la ISS para mediados de 2022.

El comunicado de Orbital Reef, cierra con la vieja promesa de ampliar el acceso, reducir los costos y brindar todos los servicios necesarios para normalización de los vuelos espaciales, en el marco de un ecosistema empresarial que se constituya un entorno de interés para el fomento de los servicios y operaciones en LEO (Low Earth Orbit), generando así nuevos descubrimientos, nuevos productos, nuevas experiencias de entretenimiento y una mayor conciencia global.

El anuncio brindado por Blue Origin y sus socios, emerge varios días después del titular proporcionado por Starlab, una estación espacial comercial propuesta por Nanoracks, Voyager Space y el experimentado fabricante aeroespacial Lockheed Martin; quienes ofrecen una estación para el año 2027, con la finalidad de suministrar una ventana de oportunidad en órbita para la economía espacial y así satisfacer las crecientes necesidades de agencias gubernamentales y empresas que desean invertir en el desarrollo y validación de tecnologías en LEO.

Starlab contará con 340 metros cúbicos de volumen interno, a comparación de los 916 metros cúbicos con los que cuenta la ISS, dicha estructura será un módulo-hábitat inflable desarrollado por Lockheed Martin, además dispondrá de un elemento de potencia y propulsión, una configuración de laboratorio proporcionada por Nanoracks y un brazo robótico externo para dar servicio a cargas útiles. De esta manera, los socios de Starlab, creen que la rentabilidad de una estación comercial en órbita, pasa directamente por focalizar la experiencia, simplicidad y factibilidad en el diseño de su propuesta.

Estas iniciativas no han surgido de forma aislada y espontánea, ya que este año la NASA dio el pistoletazo de salida para esta nueva carrera comercial, anunciando la creación del Programa de Desarrollo Comercial en Órbita Baja (Commercial Low Earth Orbit Development), con el objetivo de proporcionar un financiamiento de hasta $400 millones y así establecer una hoja de ruta para la transición post-ISS. La estrategia del CLD funcionará de forma similar a los pasados programas de carga y tripulación comercial, que impulsó el desarrollo de naves espaciales privadas que visitan la ISS, como la cápsula Dragon de SpaceX y el caso de la cápsula Starliner que se encuentra aún en pruebas y a la espera de su postergado test de vuelo.

A mediados del mes pasado, la NASA comunicó que se encontraba revisando algunas de las propuestas de estaciones espaciales privadas, indicando que trabajaba en el proceso de evaluación de 12 propuestas iniciales, de modo que se ha llegado a especular sobre un posible anuncio de los ganadores de contrato a finales de este año. A pesar de lo nuevo del programa, la NASA se ha estado preparando con bastante tiempo de antelación, para la sustitución de la ISS, en ese sentido, a través del programa NextSTEP se dio luz verde y un financiamiento por $140 millones a la compañía Axiom Space, para el desarrollo de un módulo que pueda acoplarse a la ISS y que también tenga capacidades en el largo plazo para ser el módulo precursor de una estación espacial independiente.

Axiom Space, se posiciona como uno de los fuertes competidores en la carrera por el desarrollo comercial de la órbita baja, no solo por su decidida apuesta de construir una estación espacial, sino que también lo acompaña con un ambicioso plan de turismo espacial a la ISS, usando para ello una serie de contratos para 4 vuelos privados con SpaceX; el primero de ellos cuenta con 4 tripulantes y está planificado para febrero de 2022, teniendo una duración de 10 días.

En este complicado panorama de competidores, Axiom Space aprovechó el financiamiento otorgado por la NASA, para avanzar en sus primeros pasos firmes, emprendiendo así la construcción de la primera etapa de sus módulos espaciales, para ello ha confiado todo el proceso de fabricación en el reconocido fabricante europeo Thales Alenia y espera cumplir con los objetivos de lanzar y acoplar a la ISS su módulo AxH1 para mediados de 2024.

A modo de resumen, se sintetiza a continuación la información disponible sobre cada una de las propuestas de estaciones espaciales comerciales:

Parámetro	Orbital Reef	Starlab	Axiom Station
Socios iniciales	Blue Origin Sierra Space Boeing Redwire Space Genesis Engineering ASU	Nanoracks Voyager Space Lockheed Martin	Axiom Space
Naturaleza	Estación independiente	Estación independiente	Acoplada a la ISS (con capacidad independiente)
Propuesta	2025-2030	2027	2024 (AxH1) 2028
Lanzamientos requeridos	4 (New Glenn)	1	Varios
Volumen interno propuesto (ISS 916)	830	340	Sin información
Altitud	500 km	Sin información	400 km (ISS/AxH1)
Capacidad de puertos	Dream Chaser (Carga) Starliner (Tripulación)	Sin información	Sin información
Tripulación	10	4	4
Potencia energética	100 kW	60 kW	Sin información
Capacidades adicionales	Sistema de cápsula unipersonal	Brazo robótico	Acoplamiento a la ISS

En primera instancia, es fácil apreciar que el enfoque proporcionado por la propuesta de Blue Origin y sus socios, será la más costosa (aunque oficialmente ninguno de los competidores ha anunciado públicamente los costos requeridos para sus proyectos), ya que es la estación más grande y ambiciosa. Además, si se considera que Orbital Reef será asistida por la cápsula Starliner de Boeing, el transporte de tripulación sería mucho mayor que los costos asociados a la cápsula Crew Dragon de SpaceX.

Con respecto a la iniciativa de Nanoracks, se trata de una estación espacial muy ligera y de vuelo libre, que lo diferencia de sus competidores; siendo realmente apreciable que su desarrollo llevará un único lanzamiento a órbita, lo cual influye positivamente en la estructura de costos que esta estación comercial pueda llegar a tener. En ese sentido, Starlab podría ser una propuesta de doble filo, ya que combina una estrategia de extrema simplicidad y efectividad que llega a rozar en lo resultadista, lo cual le podría favorecer en el mediano plazo.

Por el momento, Axiom Space lleva la delantera y cierta ventaja operativa en el largo camino de las estaciones espaciales comerciales, ya que es una empresa nacida y dedicada para el desarrollo de estas infraestructuras (a diferencia de sus competidores), además de ofrecer un diseño que se beneficiará en un principio de la mayoría de los servicios básicos (como energía y cadenas de suministros) de la ISS.

Ante estas propuestas, resulta más que interesante el silencio de algunos actores de la industria espacial, como SpaceX, Northrop Grumman y Airbus, quienes acumulan una considerable masa crítica de experiencia en el mercado de servicios a la ISS y potencialmente podrían adaptar ciertos proyectos que tienen en marcha, para así apuntarse o colaborar con otras iniciativas en la competición por una estación espacial comercial. Sin embargo, la carrera por los estratégicos contratos NASA CLD apenas comienza, dejando espacio para nuevos competidores y con la mirada puesta en quién será el posible sustituto privado de la ISS y por tanto el pionero en el desarrollo de aplicaciones comerciales a gran escala en la órbita baja.

En este contexto, la industria espacial y el ecosistema de exploración espacial en la órbita baja se preparan para una década prometedora y muy interesante, teniendo como protagonista los esfuerzos finales de uno de los proyectos de exploración espacial más ambiciosos como lo es la ISS, con un papel notable que desempeñará la aún en desarrollo Estación Espacial China, con Roscosmos pensando aún en la construcción de la ROSS (Russian Orbital Service Station), con SpaceX en dominio absoluto de los vuelos tripulados comerciales; sin olvidar que están en el horizonte los gigantescos desafíos del retorno a la Luna y de la exploración marciana.