Un doctorado industrial busca revolucionar el acceso al espacio optimizando la supervisión de los lanzamientos

Alejandro Sabán, doctorando industrial, lidera una investigación pionera en el marco del proyecto europeo SALTO | El proyecto tiene como objetivo revolucionar el acceso al espacio mejorando las capacidades de los puertos espaciales, reduciendo los costes operacionales.
El doctorando industrial Alejandro Sabán en las instalaciones de la empresa GTD donde desarrolla el proyecto

Hoy, el mundo vive un momento en el que la carrera espacial vuelve a estar a la orden del día. La industria espacial europea se encuentra en un momento crucial, donde la competitividad y la autonomía son claves para mantener el ritmo con otras potencias globales como Estados Unidos y China. Desde 2015, diversos estudios han subrayado la necesidad de reducir los costes de los lanzamientos espaciales para llegar al año 2030 con misiones más asequibles. Pero no solo se trata de costes, también es esencial aumentar la flexibilidad de los servicios de lanzamiento y reducir el impacto ambiental.

La industria espacial europea, consciente de los retos en competitividad y sostenibilidad, ha puesto en marcha diversas iniciativas para mantenerse a la vanguardia, reducir costes y minimizar el impacto ambiental de sus lanzamientos. Entre estas iniciativas, destaca el proyecto SALTO, una propuesta ambiciosa que busca revolucionar los lanzamientos espaciales europeos a través de la innovación tecnológica y la colaboración interdisciplinaria.

La financiación proveniente del programa Horizon Europe de la Comisión Europea fue la oportunidad clave para sacar adelante este proyecto, orientado a reducir costes operativos y la huella ambiental de los lanzamientos espaciales. Así nació el consorcio SALTO, liderado por ArianeGroup y formado por 25 empresas (más una asociada), incluyendo la empresa GTD Sistemas de Informacion que colabora con la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) para sacar adelante este doctorado industrial. Al mismo tiempo, el proyecto pretende impulsar la industria espacial europea hacia un futuro más verde y competitivo.

El objetivo del consorcio es madurar tecnologías para la reutilización de lanzadores, los cohetes utilizados para llevar cargas útiles, como una nave espacial tripulada o satélites, de la superficie de la Tierra al espacio exterior. Este es un hito que hasta ahora solo ha sido alcanzado y consolidado por la compañía norteamericana de Elon Musk, SpaceX, con sus Falcon 9. En este contexto, la empresa GTD desarrolla un innovador sistema de destrucción de lanzadores completamente autónomo. La destrucción o neutralización de lanzadores consiste en hacer explotar o detener los motores de un lanzador y dejarlo caer para evitar que se convierta en un objeto peligroso para la seguridad de las personas y las propiedades que sobrevuela. Es importante destacar que esta destrucción o parada de los motores se lleva a cabo en zonas seguras previamente definidas por las autoridades competentes en seguridad de vuelo, cuando la trayectoria o los subsistemas del lanzador violan los límites de seguridad establecidos.

@ArianeGroup/CNES

Es en el marco de este proyecto que se enmarca la investigación estratégica del doctorando industrial Alejandro Sabán, quien inició su proyecto de doctorado industrial motivado para continuar sus estudios después del máster. La fascinación de Sabán por el espacio no comenzó desde pequeño, sino que se desarrolló a través de sus estudios en ingeniería aeronáutica, ynspirado por la Fórmula 1 y la aerodinámica de los coches de carreras. La participación en el proyecto de doctorado industrial representa una experiencia profundamente significativa tanto en el ámbito personal como profesional para el doctorando: "a través de esta experiencia, estoy siendo capaz de aportar mi granito de arena para avanzar en el panorama industrial actual".

Alineada con los objetivos de la empresa, la búsqueda de Sabán se centra en mejorar la seguridad y eficiencia de los lanzamientos espaciales. Tal y como explica el propio doctorando: "imagina que estás observando un lanzamiento espacial, y tu propósito es asegurarte de que todo se desarrolle de manera segura tanto para el lanzador como para las personas y bienes materiales que sobrevuela, desde que se encuentra en la base de lanzamiento hasta que alcanza el espacio". Actualmente, la supervisión de los lanzamientos implica la recopilación de datos mediante antenas de telemedida y radares, con operadores que toman decisiones en tiempo real desde la base de lanzamiento. Un proceso con desventajas como la latencia en la toma de decisiones, los altos costes operativos debidos a la necesidad de infraestructuras distribuidas globalmente, y el entrenamiento especializado de los operadores.

La innovación más destacable de la investigación del doctorando es el desarrollo de un sistema autónomo de destrucción de lanzadores para el ámbito espacial europeo. Es decir, un sistema que pueda tomar decisiones automáticamente, de acuerdo con el doctorando industrial: "diseñado para sustituir las operaciones de supervisión y toma de decisiones que actualmente dependen de los operadores de seguridad de vuelo situados en los puertos espaciales".

Alejandro Sabán analizando los resultados del sistema en una trayectoria real

Por otra parte, el doctorado industrial quiere contribuir a la sostenibilidad ambiental, con la supresión de las infraestructuras distribuidas globalmente por la supervisión del lanzamiento, eliminando así la necesidad de los desplazamientos de operarios para tareas de mantenimiento de los sistemas terrestres de supervisión de vuelo. De esta manera, junto con el resto de tecnologías que propone el consorcio del proyecto SALTO para la reducción de la huella de carbono y fomentar la reutilización de los lanzadores, Europa podría liderar el camino hacia misiones espaciales más sostenibles. Finalmente, como concluye el propio Sabán "el objetivo final de esta investigación es proporcionar a la industria espacial europea una herramienta tecnológica avanzada y eficiente que consolide su capacidad de innovación y aumentando su competitividad a nivel global". En este sentido, el demostrador tecnológico que actualmente desarrolla el proyecto de doctorado industrial se convierte en una contribución significativa a la evolución y el progreso del sector espacial europeo.

Un aspecto muy interesante del proyecto de Sabán es el evento que permitirá validar la eficacia del sistema en un entorno real, abriendo nuevas posibilidades de exploración e innovación con algoritmos de inteligencia artificial. El proyecto tendrá la oportunidad de llevar a cabo pruebas de su sistema durante una campaña de vuelo programada para 2025 en el puerto espacial de Kiruna, en Suecia. Esta campaña está destinada a testear la etapa THEMIS y el motor Prometheus, un proyecto desarrollado por ArianeGroup en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA), donde su objetivo principal es probar y validar los componentes y las tecnologías necesarias para la reutilización de lanzadores.

La repercusión más significativa del proyecto del doctorando en la sociedad es la reducción de los costes operacionales de los lanzamientos espaciales, lo que podría transformar el acceso al espacio para nuevos actores. Esta democratización puede generar nuevas aplicaciones y servicios que beneficien directamente a la sociedad. Por ejemplo, constelaciones de satélites como Starlink y OneWeb buscan proporcionar conectividad a regiones donde el cableado es complicado y costoso. La reducción de los costes operacionales de los lanzamientos podría facilitar la creación de soluciones similares, ofreciendo nuevas oportunidades y mejoras en la vida cotidiana.

Según Eduard Diez i Lledó, el responsable del proyecto de la empresa GTD, la culminación del proyecto tendrá un impacto significativo en la atracción de talento y la formación en los campos de ingeniería aeroespacial y de aeronavegación en Cataluña y en Europa. En palabras de Diez: "en el caso de pasar de prototipo a sistema operacional, el proyecto requerirá ingenieros formados o especializados en dominios que hoy en día son estado del arte".

Inicio de la primera campaña de lanzamiento de Ariane 6 en la plataforma de lanzamiento

Desde el punto de vista académico, el codirector del proyecto Dr. Manel Soria Guerrero, destaca que la tecnología aeroespacial es un sector con gran potencial para crear valor añadido: "la Universidad Politécnica de Cataluña ha hecho un esfuerzo sostenido para dotarse de titulaciones competitivas en este ámbito". El doctor Miquel Sureda Anfres, también codirector del proyecto, complementa esta visión, afirmando que este doctorado industrial es una oportunidad excelente para producir conocimiento relevante en tecnología de lanzadores europeos. Además, el proyecto genera sinergias importantes con GTD, una empresa clave en el sector aeroespacial, reforzando la colaboración entre la universidad y la industria.

En cuanto a los beneficios tangibles de proyectos como el que nos ocupa, el Dr. Soria explica que la Universidad Politécnica de Cataluña asegura la traducción de los resultados en beneficios tangibles mediante un círculo virtuoso: la investigación básica alimenta la investigación aplicada, que se transfiere a los estudiantes y, posteriormente, a las empresas de valor añadido. El proyecto actual, desarrollado en contacto con la empresa desde el primer momento y alineado con la estrategia europea de reducir el coste de lanzamiento, es un buen ejemplo de cómo cerrar este círculo. No obstante, los académicos opinan que hay que complementar estos proyectos con investigaciones más básicas, sin interés industrial inmediato.

La conclusión de Sabán es que la investigación colaborativa ha sido esencial para el proyecto de doctorado industrial. Colaborando con las diferentes empresas del consorcio SALTO, se han compartido conocimientos y tecnologías para mejorar la calidad de la investigación. También, la participación en congresos y seminarios ha permitido validar ideas e incorporar las mejores prácticas del sector. En palabras del doctorando: "la investigación colaborativa me proporciona una base esencial para el desarrollo de mi proyecto, conectándome con expertos en diferentes áreas, facilitando la transferencia de conocimientos y contribuyendo a la innovación y al progreso en el campo de la tecnología espacial".

Una vez finalizado el proyecto, el doctorando prevé continuar su trayectoria profesional en el sector espacial, manteniendo su relación con la empresa GTD. Por esta razón, Sabán subraya la importancia de continuar explotando los resultados del proyecto: "esta continuidad refleja mi ambición de contribuir de manera significativa al crecimiento y avance del sector espacial a través de una empresa con una gran relevancia en el sector y, con la que puedo crecer profesionalmente".

En conclusión, este doctorado industrial no sólo representa un avance tecnológico significativo para el proyecto SALTO y la industria espacial europea en general, sino que también ejemplifica cómo la investigación colaborativa y la innovación pueden impulsar la sostenibilidad y la eficiencia en este sector que se encuentra en un gran momento de su historia. La trayectoria de Sabán es un testimonio de cómo los esfuerzos académicos y profesionales pueden convergir para generar soluciones innovadoras y sostenibles. En resumen, un proyecto que puede redefinir el acceso al espacio, ofreciendo una visión más verde y accesible para el futuro de la exploración espacial.