El desechar se va a acabar

Os habéis preguntado que les ocurre a los lanzadores espaciales, esos grandes cohetes propulsados por cientos de miles de litros de combustible, después de haber puesto la carga de pago que portan en la órbita correcta.

Siempre había imaginado que de alguna manera todos ellos volverían a la Tierra para volver a ser lanzados otra vez. De hecho, yo crecí viendo el Shuttle -transbordador espacial- americano, esa enorme bestia volante con un gran tanque de combustible naranja acoplado. Al acabar su misión, este híbrido entre avión y cohete aterrizaba de manera impecable sobre una pista, más largas que las usadas por aviones comerciales, mientras desplegaba un paracaídas de frenado.

Además, tengo el recuerdo de ver por la televisión cómo varios barcos pesados capturaban y transportaban por el océano hasta llegar a puerto, a los cohetes que acompañan en el despegue al tanque naranja en sus extremos. Era evidente que una vez aterrizado el orbiter y después de ver cómo recogían los boosters del océano, éstos volvían a volar, es decir se reutilizaban. Y así, pensaba que ocurría lo mismo con el resto de los cohetes lanzadores. Si el Shuttle se reutilizaba, el resto de lanzadores también.

En mi cabeza, sin embargo, rondaba la pregunta: ¿qué ocurre entonces con el gran tanque naranja?, ¿caerá al mar? ,¿lo van a recoger?

Más tarde descubrí que aquel tanque nunca llegaba a recuperarse y que, una vez vacío de combustible, reentraba en la atmósfera desintegrándose hasta impactar contra el océano. Y no solo esta parte del Shuttle era desechada, sino que esto era la práctica normal con todos los lanzadores espaciales (otras veces quedaban partes de éstos orbitando alrededor de la Tierra como basura espacial o reentraban de manera descontrolada y, en ocasiones, impactando en tierra firme).

Se lanzan y se desechan.

Parece no tener mucho sentido. ¿No sería más normal que se reutilizaran estos cohetes una vez lanzados? Imagínense que cada vez que volamos en avión de una ciudad a otra al bajarnos del avión viéramos como se lo llevan al desguace para desecharlo.

¿Por qué entonces no se ha seguido el modelo del Shuttle con el resto de los lanzadores? ¿Fue un problema de falta de seguridad, ya que dos de los cinco que se construyeron explotaron en el aire? ¿Acaso no era tan rentable como parecía?

El problema que tuvo el programa del Shuttle lo encontramos en el altísimo sobrecoste que tuvo. Fueron varias las causas que provocaron que el programa se cancelara por falta de financiación, pero la más importante deriva del alto coste en las operaciones de mantenimiento que hacían del Shuttle un vehículo reutilizable.

El shuttle era una máquina muy compleja y con unas especificaciones de fabricación altamente exigentes derivadas de su propósito de reusabilidad, ya que tenía que soportar altísimas temperaturas en la reentrada del orbiter de más de mil grados centígrados, complicadas operaciones de rescate de los boosters en el océano o la inspección y puesta a punto de los motores del orbiter, posiblemente unos de los motores más sofisticados jamás creados en la historia de los lanzadores espaciales, para volver a ser utilizados.

Todo esto, unido a la gran cantidad de personal necesario para realizar este exigente mantenimiento hizo que se excedieran todas las proyecciones presupuestarias. El programa shuttle fue concebido en un principio para realizar hasta 50 misiones al año, una predicción que se acabó corrigiendo a unas 12.

Cuando programa el shuttle fue cancelado, se habían realizado un total de 135 misiones en un periodo de 30 años. Eso nos da una media de 4,5 lanzamientos al año. Muy alejados de los 50 previstos al inicio del programa y poco realistas con los conservadores 12 cada año. Se ha calculado, una vez concluido el programa, que el coste por lanzamiento era de unos 450 millones de dólares. Una barbaridad comparada con los 70 millones de dólares de media que cuesta actualmente lanzar el Falcon 9 de SpaceX.

Y he aquí la cuestión de la reusabilidad. La rentabilidad.

Volviendo al ejemplo del avión, el coste de fabricación de una aeronave de 200 pasajeros es similar a un lanzador espacial. Si sólo volara una vez, los pasajeros tendrían que pagar una cantidad ingente de dinero para poder volar (como ocurre con las compañías que quieren lanzar sus satélites al espacio). Pero si el avión lo haces volar varias veces al día, todos los días del año, el coste de fabricación del avión, más el de las operaciones de mantenimiento, se divide entre vuelos, lo que permite que el coste del billete por pasajero se reduzca drásticamente, al punto de ser accesible para muchas más personas. Y, en última instancia, produciendo un beneficio para la compañía que opera al avión.

Este mismo principio se podría aplicar a un lanzador reutilizable, salvando las distancias, ya que no hay que lanzar satélites todos los días. Y, sin quererlo, hemos llegado al auténtico enigma de los lanzadores reutilizables. ¿Cuántas veces hay que lanzar un cohete para que llegue a ser rentable?

En el caso del shuttle, se realizaron como hemos visto unas de 4,5 misiones al año. Sin embargo, el shuttle no dispuso de más misiones para completar y no se hicieron bien las previsiones de las necesidades de lanzamiento.

Actualmente, sigue existiendo una barrera tecnológica muy grande para poder hacer rentable un sistema de lanzamiento reutilizable. Sin embargo, varias compañías lideradas por SpaceX y Blue Origin han apostado por hacer de la reusabilidad su ventaja competitiva. A día de hoy, éstas compañías siguen enfrentándose a los mismos problemas que el Shuttle hace 40 años, no obstante los grandes avances en la tecnología de materiales, en el campo de la simulación y en la teoría del control y la navegación autónoma han hecho posibles diseños relativamente económicos que pueden a llegar a ser rentables una vez reutilizados un cierto número de veces.

En el caso de SpaceX o Blue Origin han optado por hacer retornar parte del cohete a tierra (o plataforma marítima) mediante aterrizaje vertical y propulsado. Algo ambicioso. El tiempo dirá cuan ventajoso es este sistema y con cuántos lanzamientos empieza a ser rentable.

Algunos empresas trabajan para recuperar solo el sistema de motores propulsores de la primera etapa. Proyectos como el de United Launch Alliance para recuperar mediante un parapente los motores de su futuro Vulcan o el concepto de Airbus llamado Adeline para retornar el motor del futuro Ariane 6, mediante un artefacto volador propulsado por hélices, son otros conceptos actualmente en fase de estudio.

Otras compañías en el sector de los vuelos orbitales a baja altura (< 600 km), como Virgin Galactic, Swiss Space Systems o Reaction Engines han optado por artefactos espaciales capaces de comportarse como un avión y un cohete indistintamente, pudiendo ser reutilizables.

Incluso en España, hemos sabido reconocer el valor añadido que puede tener la reusabilidad. Empresas como PLD Space, dedicada al lanzamiento de pequeños satélites, buscan hacerse un hueco en el selecto club de los que han lanzado, han recuperado parte del lanzador y lo han vuelto a lanzar.

A día de hoy, aún no sabemos cuál es exactamente la ventaja que pueden dar los lanzadores reutilizables. De lo que sí podemos estar seguros es que la tendencia ya está marcada, que las empresas ya han comenzado a investigar, desarrollar y probar sistemas reutilizables y que, en definitiva, el desechar se va a acabar.