Innovación y alta tecnología en la industria espacial

Históricamente, el sector de la industria espacial se ha basado en gran medida en subvenciones otorgadas por los gobiernos y otros organismos públicos para llevar a cabo actividades de I+D, que han condicionado el enfoque de las innovaciones hacia objetivos específicos. Sin embargo, en los últimos años ha aumentado significativamente la inversión del sector privado, diversificando el ecosistema y dando entrada a nuevas empresas que ofrecen diferentes servicios e introducen otro tipo de innovaciones.

Se identifican empresas de conocidos empresarios como SpaceX o Virgin Galactic, pero también existen miles de empresas especializadas que trabajan directamente con la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), completando el ecosistema y confirmando que el espacio se está convirtiendo también en un negocio. A nivel internacional, la NASA es la agencia que más dinero invierte en el sector, seguida de la ESA; pero países como India, China o Japón están realizando un importante esfuerzo de inversión para hacer crecer sus programas espaciales y no perder la carrera por la conquista del espacio.

Progreso científico
La inversión en 2021 en el sector espacial alcanzó los 10.000 millones de dólares, posibilitando una ola de dinamismo e innovación en todo el ecosistema espacial, incrementando la competencia y trabajando por objetivos globales, nacionales y también comerciales. A nivel global, según estimaciones, los ingresos generados por la industria espacial podrían alcanzar el billón de dólares en 2040.

En los últimos años ha aumentado significativamente la inversión del sector privado, diversificando el ecosistema y dando entrada a nuevas empresas

La cuarta revolución industrial, con la tecnología como gran protagonista, cuenta con el sector espacial como clave en la consecución de progresos científicos y con la convergencia de tecnologías que culminan con avances en la exploración, mientras que, a su vez, dichos avances en el espacio conducen a la creación de nuevos materiales y aplicaciones.

Como ejemplo destacado, es interesante señalar que la tecnología desarrollada por la NASA para incrementar la calidad de las imágenes recogidas por el telescopio espacial Hubble han mejorado la detección temprana de cáncer de mama, lo que tiene una aplicación directa en mejorar la salud de las personas. Sin ir más lejos, otro ejemplo sería la tecnología detrás de las placas solares cuyo uso, que está creciendo a un ritmo considerable, tiene como origen la carrera espacial. Esto hace que haya voces en la industria que identifiquen el espacio como la frontera de investigación más relevante de nuestro tiempo.

Industria espacial en España
Concretamente en España, cuarta potencia a nivel Unión Europea en el sector de la industria espacial, sus actividades representan en torno al 1% del PIB y en torno al 9,5% del PIB industrial, según datos del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo. Asimismo, es destacable que el sector ha crecido un 45% en la última década, poniendo de manifiesto el creciente interés por el sector. Nuestro país cuenta con los recursos y conocimientos para construir un satélite completo y operarlo, muestra de la capacidad de nuestra industria espacial.

El espacio se está convirtiendo también en un negocio

A nivel de inversión, es uno de los sectores que realiza una mayor inversión en investigación y desarrollo en nuestro país, contando con diferentes centros públicos y privados de primer nivel. Como ejemplo de ello, la movilización de más de 4.500 millones de euros en el PERTE (Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica) Aeroespacial por parte del Gobierno español asociado al Plan de Recuperación Transformación y Resiliencia, con el objetivo de impulsar la ciencia y la innovación y reforzar la posición de España en el sector espacio. Entre sus objetivos específicos se encuentra desarrollar un lanzador de pequeños satélites y vehículos aéreos no tripulados o conectar el ecosistema de innovación en el ámbito aeroespacial. Este sector es estratégico en la industria española puesto que hace un uso intensivo en I+D, alcanzando el 21% de la facturación, genera empleo de alta calidad y es fundamental para el sector exterior.

Proyectos relevantes
La ESA cuenta con un presupuesto de 17.000 millones de euros para desarrollar sus proyectos y misiones en el periodo 2023-2025, lo que pone de manifiesto la gran apuesta a nivel europeo por la investigación, el desarrollo y la innovación.

Algunos de los proyectos de innovación más relevantes en el sector espacio se pueden resumir en los siguientes:

Desarrollo de sensores e instrumentos científicos
La mejora de la resolución y la sensibilidad de los sensores y de los instrumentos científicos es el primer objetivo de este tipo de proyectos que suelen estar asociados a misiones científicas y de observación de la Tierra.

Exploración lunar y marciana
En el área de la exploración, la Luna es una prioridad absoluta a nivel global. Actualmente existen más de 250 misiones planificadas para los próximos 10 años relacionadas con la exploración lunar y muchas de ellas son misiones privadas. La Luna cuenta con muchos recursos como titanio, helio-3, hielo, tierras raras, etc., lo que despierta el interés comercial y amplía los objetivos de dichas misiones. También tiene un interés científico especial por su situación dentro del Sistema Solar. A nivel europeo también se está participando en la preparación de varias misiones para estudiar el planeta marciano, definiendo el trabajo para las próximas décadas.

La inversión en 2021 en el sector espacial alcanzó los 10.000 millones de dólares

Propulsión y aerodinámica
En este tipo de proyectos la innovación se centra en encontrar un sustituto a los actuales motores, considerando opciones como el uso de dispositivos de propulsión eléctricos generadores de plasma o el desarrollo de motores reutilizables para lanzadores.

Ciencia de materiales
El objetivo de esta ciencia es entender el comportamiento de los materiales en diferentes entornos y estados. La innovación en este ámbito es fundamental para desarrollar nuevos materiales metálicos y no metálicos que cumplan con los requisitos necesarios; por ejemplo, las aleaciones ligeras avanzadas, los materiales de alta temperatura, recubrimientos específicos, compuestos multifuncionales, etc.

Diseño de una metodología para gestionar programas y sistemas complejos
Los cada vez más complejos programas aeroespaciales requieren de una mejora continua en la metodología que se utiliza para su gestión. La innovación también llega a esta área, donde se trabaja en mejorar los procesos de planificación, documentación y seguridad de los diseños, con especial relevancia para la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE, por sus siglas en inglés), la formación de los equipos multidisciplinares, etc., teniendo como fin último el éxito de las misiones.

La actividad de la industria espacial en España representan en torno al 1% del PIB y en torno al 9,5% del PIB industrial

Navegación y comunicación por satélite
Los proyectos asociados a la innovación en navegación y comunicación por satélite se centran en diseñar e implementar nuevos servicios; por ejemplo, creando satélites geoestacionarios de alta capacidad, satélites con asignación dinámica de recursos o desarrollo de nanosatélites. Uno de los focos de atención más relevante actualmente para las empresas innovadoras son los satélites. Concretamente, el potencial de los nanosatélites que se lanzan a la órbita terrestre baja es muy interesante, puesto que han cambiado la concepción de la tecnología espacial, democratizando el concepto de acceso al espacio. Hasta 2013 eran centros de investigación los que se encargaban del desarrollo de este tipo de satélites, y a partir de entonces las empresas privadas, muchas de telecomunicaciones, entraron en la carrera para ofrecer una cobertura global. La combinación de Inteligencia Artificial y nanosatélites también es un aspecto que esta actualmente abriendo nuevas posibilidades, ya que potencia la toma de decisiones en tiempo real e implica que estos satélites inteligentes podrían adaptarse de forma eficiente a diferentes situaciones.

El papel de la Ingeniería de Telecomunicación
El papel de la Ingeniería de Telecomunicación es imprescindible en la aplicación de estas innovaciones en el sector espacio. Un ejemplo bastante reciente es la involucración de los Ingenieros de Telecomunicación en el desarrollo del telescopio espacial Euclid, cuyo lanzamiento se produjo el pasado 1 de julio, y supone la gran apuesta de la ESA en colaboración con Estados Unidos, Japón y Canadá para mapear el espacio en 3D y arrojar algo de luz sobre la materia y la energía oscura. En dicho proyecto, los Ingenieros de Telecomunicación han resultado clave para diseñar el sistema de comunicaciones con el que se van a enviar los datos que capte dicho telescopio, situado a 1,5 millones de kilómetros, rumbo a la Tierra.

Avance continuo
La financiación de los gobiernos seguirá siendo clave en las innovaciones en la industria espacial, sin embargo, el número creciente de estructuras de apoyo y fondos del sector privado hace que su papel sea cada vez más relevante para que las aplicaciones de esas innovaciones estén cada vez más orientadas a las demandas del mercado de dicho sector. En definitiva, la industria aeroespacial es un sector crucial que continuara avanzando conforme avance la tecnología y seguirá mejorando las actuales capacidades, desarrollando los vuelos espaciales comerciales, haciendo aviones más eficientes y sostenibles, desarrollando la exploración espacial y avanzando las comunicaciones y satélites para conseguir una mejor conectividad global y aplicando los más recientes descubrimientos en aplicaciones que consigan transformar positivamente la vida de las personas.