Un doctorat industrial busca revolucionar l’accés a l’espai optimitzant la supervisió dels llançaments

Alejandro Sabán, doctorand industrial, lidera una investigació pionera en el marc del projecte europeu SALTO | El projecte té com a objectiu revolucionar l'accés a l'espai millorant les capacitats dels ports espacials, reduint els costos operacionals.
El doctorand industrial Alejandro Sabán a les instal·lacions de l'empresa GTD on desenvolupa el projecte

Avui, el món viu un moment en què la cursa espacial torna a estar a l’ordre del dia. La indústria espacial europea es troba en un moment crucial, on la competitivitat i l’autonomia són claus per mantenir el ritme amb altres potències globals com els Estats Units i la Xina. Des de 2015, diversos estudis han subratllat la necessitat de reduir els costos dels llançaments espacials per arribar a l’any 2030 amb missions més assequibles. Però no només es tracta de costos, també és essencial augmentar la flexibilitat dels serveis de llançament i reduir l’impacte ambiental.

La indústria espacial europea, conscient dels reptes en competitivitat i sostenibilitat, ha posat en marxa diverses iniciatives per mantenir-se a l’avantguarda, reduir costos i minimitzar l’impacte ambiental dels seus llançaments. Entre aquestes iniciatives, destaca el projecte SALTO, una proposta ambiciosa que busca revolucionar els llançaments espacials europeus a través de la innovació tecnològica i la col·laboració interdisciplinària.

El finançament provinent del programa Horizon Europe de la Comissió Europea va ser l’oportunitat clau per tirant endavant aquest projecte, orientat a reduir costos operatius i l’empremta ambiental dels llançaments espacials. Així va néixer el consorci SALTO, liderat per ArianeGroup i format per 25 empreses (més una associada), incloent-hi l’empresa GTD Sistemas de Informacion que col·labora amb la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) per tirar endavant aquest doctorat industrial. Alhora, el projecte pretén impulsar la indústria espacial europea cap a un futur més verd i competitiu.

L’objectiu del consorci és madurar tecnologies per a la reutilització de llançadors, els coets utilitzats per portar càrregues útils, com una nau espacial tripulada o satèl·lits, de la superfície de la Terra a l’espai exterior. Aquesta és una fita que fins ara només ha estat assolida i consolidada per la companyia nord-americana d’Elon Musk, SpaceX, amb els seus Falcon 9. En aquest context, l’empresa GTD desenvolupa un innovador sistema de destrucció de llançadors completament autònom. La destrucció o neutralització de llançadors consisteix a fer explotar o aturar els motors d’un llançador i deixar-lo caure per evitar que es converteixi en un objecte perillós per a la seguretat de les persones i les propietats que sobrevola. És important destacar que aquesta destrucció o aturada dels motors es duu a terme en zones segures prèviament definides per les autoritats competents en seguretat de vol, quan la trajectòria o els subsistemes del llançador violen els límits de seguretat establerts.

@ArianeGroup/CNES

És en el marc d’aquest projecte que s’emmarca la recerca estratègica del doctorand industrial Alejandro Sabán, qui va iniciar el seu projecte de doctorat industrial motivat per continuar els seus estudis després del màster. La fascinació de Sabán per l’espai no va començar des de petit, sinó que es va desenvolupar a través dels seus estudis en enginyeria aeronàutica, inspirat per la Fórmula 1 i l’aerodinàmica dels cotxes de carreres. La participació en el projecte de doctorat industrial representa una experiència profundament significativa tant en l’àmbit personal com professional per al doctorand: “a través d’aquesta experiència, estic sent capaç d’aportar el meu granet de sorra per avançar en el panorama industrial actual”.

Alineada amb els objectius de l’empresa, la recerca de Sabán se centra a millorar la seguretat i eficiència dels llançaments espacials. Tal com explica el mateix doctorand: “imagina que estàs observant un llançament espacial, i el teu propòsit és assegurar-te que tot es desenvolupi de manera segura tant per al llançador com per a les persones i béns materials que sobrevola, des que es troba a la base de llançament fins que assoleix l’espai”. Actualment, la supervisió dels llançaments implica la recopilació de dades mitjançant antenes de telemesura i radars, amb operadors que prenen decisions en temps real des de la base de llançament. Un procés amb desavantatges com la latència en la presa de decisions, els alts costos operatius deguts a la necessitat d’infraestructures distribuïdes globalment, i l’entrenament especialitzat dels operadors.

La innovació més destacable de la recerca del doctorand és el desenvolupament d’un sistema autònom de destrucció de llançadors per a l’àmbit espacial europeu. És a dir, un sistema que pugui prendre decisions automàticament, d’acord amb el doctorand industrial: “dissenyat per substituir les operacions de supervisió i presa de decisions que actualment depenen dels operadors de seguretat de vol situats als ports espacials”.

Alejandro Sabán analitzant els resultats del sistema en una trajectoria real

Per altra banda, el doctorat industrial vol contribuir a la sostenibilitat ambiental, amb la supressió de les infraestructures distribuïdes globalment per la supervisió del llançament, eliminant així la necessitat dels desplaçaments d’operaris per a tasques de manteniment dels sistemes terrestres de supervisió de vol. D’aquesta manera, juntament amb la resta de tecnologies que proposa el consorci del projecte SALTO per a la reducció de l’empremta de carboni i fomentar la reutilització dels llançadors, Europa podria liderar el camí cap a missions espacials més sostenibles. Finalment, com conclou el mateix Sabán “l’objectiu final d’aquesta investigació és proporcionar a la indústria espacial europea una eina tecnològica avançada i eficient que consolidi la seva capacitat d’innovació i augmentant la seva competitivitat en l’àmbit global”. En aquest sentit, el demostrador tecnològic que actualment desenvolupa el projecte de doctorat industrial es converteix en una contribució significativa a l’evolució i el progrés del sector espacial europeu.

Un aspecte molt interessant del projecte de Sabán és l’esdeveniment que permetrà validar l’eficàcia del sistema en un entorn real, obrint noves possibilitats d’exploració i innovació amb algoritmes d’intel·ligència artificial. El projecte tindrà l’oportunitat de dur a terme proves del seu sistema durant una campanya de vol programada per al 2025 al port espacial de Kiruna, a Suècia. Aquesta campanya està destinada a testejar l’etapa THEMIS i el motor Prometheus, un projecte desenvolupat per ArianeGroup en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea (ESA), on el seu objectiu principal és provar i validar els components i les tecnologies necessàries per a la reutilització de llançadors.

La repercussió més significativa del projecte del doctorand en la societat és la reducció dels costos operacionals dels llançaments espacials, fet que podria transformar l’accés a l’espai per a nous actors. Aquesta democratització pot generar noves aplicacions i serveis que beneficiïn directament la societat. Per exemple, constel·lacions de satèl·lits com Starlink i OneWeb busquen proporcionar connectivitat a regions on el cablejat és complicat i costós. La reducció dels costos operacionals dels llançaments podria facilitar la creació de solucions similars, oferint noves oportunitats i millores en la vida quotidiana.

Segons Eduard Diez i Lledó, el responsable del projecte de l’empresa GTD, la culminació del projecte tindrà un impacte significatiu en l’atracció de talent i la formació en els camps d’enginyeria aeroespacial i d’aeronavegació a Catalunya i a Europa. En paraules de Diez: “en el cas de passar de prototipus a sistema operacional, el projecte requerirà enginyers formats o especialitzats en dominis que avui dia són estat de l’art”.

Inici de la primera campanya de llançament d'Ariane 6 a la plataforma de llançament

Des del punt de vista acadèmic, el codirector del projecte Dr. Manel Soria Guerrero, destaca que la tecnologia aeroespacial és un sector amb gran potencial per crear valor afegit: “la Universitat Politècnica de Catalunya ha fet un esforç sostingut per dotar-se de titulacions competitives en aquest àmbit”. El doctor Miquel Sureda Anfres, també codirector del projecte, complementa aquesta visió, afirmant que aquest doctorat industrial és una oportunitat excel·lent per produir coneixement rellevant en tecnologia de llançadors europeus. A més, el projecte genera sinergies importants amb GTD, una empresa clau en el sector aeroespacial, reforçant la col·laboració entre la universitat i la indústria.

Pel que fa als beneficis tangibles de projectes com el que ens ocupa, el Dr. Soria explica que la Universitat Politècnica de Catalunya assegura la traducció dels resultats en beneficis tangibles mitjançant un cercle virtuós: la recerca bàsica alimenta la recerca aplicada, que es transfereix als estudiants i, posteriorment, a les empreses de valor afegit. El projecte actual, desenvolupat en contacte amb l’empresa des del primer moment i alineat amb l’estratègia europea de reduir el cost de llançament, és un bon exemple de com tancar aquest cercle. No obstant això, els acadèmics opinen que cal complementar aquests projectes amb recerques més bàsiques, sense interès industrial immediat.

La conclusió de Sabán és que la recerca col·laborativa ha estat essencial per al projecte de doctorat industrial. Col·laborant amb les diferents empreses del consorci SALTO, s’han compartit coneixements i tecnologies per millorar la qualitat de la recerca. També, la participació en congressos i seminaris ha permès validar idees i incorporar les millors pràctiques del sector. En paraules del doctorand: “la recerca col·laborativa em proporciona una base essencial per al desenvolupament del meu projecte, connectant-me amb experts en diferents àrees, facilitant la transferència de coneixements i contribuint a la innovació i al progrés en el camp de la tecnologia espacial”.

Un cop finalitzat el projecte, el doctorand preveu continuar la seva trajectòria professional en el sector espacial, mantenint la seva relació amb l’empresa GTD. Per aquesta raó, Sabán subratlla la importància de continuar explotant els resultats del projecte: “aquesta continuïtat reflecteix la meva ambició de contribuir de manera significativa al creixement i avenç del sector espacial a través d’una empresa amb una gran rellevància en el sector i, amb la que puc créixer professionalment”.

En conclusió, aquest doctorat industrial no només representa un avenç tecnològic significatiu per al projecte SALTO i la indústria espacial europea en general, sinó que també exemplifica com la recerca col·laborativa i la innovació poden impulsar la sostenibilitat i l’eficiència en aquest sector que es troba en un gran moment de la seva història. La trajectòria de Sabán és un testimoni de com els esforços acadèmics i professionals poden convergir per generar solucions innovadores i sostenibles. En resum, un projecte que pot redefinir l’accés a l’espai, oferint una visió més verda i accessible per al futur de l’exploració espacial.