El lanzamiento de la misión del asteroide Psyche, esta semana, marca una nueva etapa para la NASA; es el acto de apertura de cinco lanzamientos que la agencia espacial ha reservado para los próximos años con el cohete de carga pesada de SpaceX.
Las próximas misiones de la NASA con Falcon Heavy
Estos vuelos Falcon Heavy abarcarán toda la cartera de misiones espaciales robóticas de la NASA, enviando sondas a las profundidades del Sistema Solar, desplegando un observatorio astronómico de clase insignia, enviando un satélite meteorológico y lanzando la piedra angular de la mini estación espacial Gateway de la NASA alrededor de la Luna.
El lanzamiento del explorador de asteroides Psyche, previsto para el jueves desde el Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy en Florida, da el pistoletazo de salida. “Hemos estado preparándonos para esto durante varios años y nos hemos beneficiado del manifiesto de SpaceX. Han lanzado cuatro Falcon Heavy desde noviembre pasado”, declaró Tim Dunn, director de lanzamiento de la NASA con base en el puerto espacial de Florida.
En total, conocemos hasta 10 misiones Falcon Heavy bajo contrato con SpaceX. Cinco de ellos son contratos firmes con el Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, una oficina que adquiere servicios de lanzamiento para las misiones espaciales robóticas de la agencia, combinando cargas útiles con cohetes comerciales. En esta lista destaca Europa Clipper, una misión de 5 mil millones de dólares dirigida por el Jet Propulsion Laboratory para explorar Europa, la luna helada de Júpiter, un mundo oceánico que puede albergar entornos propicios para la vida.
Uno de los cohetes Falcon Heavy que volará pronto es para la Fuerza Espacial de EE UU, y Astrobotic ha reservado dos vuelos Falcon Heavy para módulos de aterrizaje lunares comerciales que llevarán experimentos de la NASA a la superficie lunar. Hay dos reservas más de Falcon Heavy que SpaceX podría utilizar para lanzar naves de reabastecimiento a la estación lunar Gateway, quizás a finales de la década de 2020, aunque el estado de esas misiones no está claro.
Por lo tanto, es justo decir que la NASA está involucrada, directa o indirectamente, en impulsar la demanda de nueve de las 10 misiones Falcon Heavy que actualmente están en cartera de SpaceX.
“Es una capacidad increíble para nuestra nación. Somos afortunados de tenerlo”, comntó Dunn a Ars en una entrevista reciente. “Si miras el manifiesto, este es el primero de una serie de Falcon Heavy”.
El cohete comercial operativo más poderoso del mundo
A pesar de haber sido superado por los recientes inicios del Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA y el megacohete Starship de SpaceX, el Falcon Heavy sigue siendo el cohete comercial operativo más poderoso del mundo, capaz de transportar casi 64 toneladas métricas (más de 140,000 libras) de carga a órbita terrestre baja, a unos cientos de kilómetros de altura, si SpaceX gastara los tres propulsores de la primera etapa del cohete.
Reservar un propulsor para recuperar los dos propulsores laterales del cohete reduce la capacidad de carga útil del Falcon Heavy, pero el vehículo pesado de SpaceX aún supera a cualquier otro cohete actualmente disponible para la NASA. Los nuevos cohetes, como el Vulcan de United Launch Alliance (ULA) y el New Glenn de Blue Origin, se acercarán a la capacidad de elevación del Falcon Heavy, pero ambos lanzadores no están probados. ULA dice que todavía tiene la posibilidad de lanzar el primer vuelo de prueba de Vulcan en diciembre, y los funcionarios de Blue Origin han dicho que el New Glenn podría debutar el próximo año. Esos calendarios podrían calificarse generosamente de optimistas.
Mientras tanto, el Falcon Heavy tiene siete de siete desde su lanzamiento inaugural en febrero de 2018. Ha lanzado satélites de comunicaciones comerciales y cargas útiles militares. El lanzamiento de la misión Psyche de la NASA marcará el octavo vuelo de un cohete Falcon Heavy. Si los cronogramas se mantienen, SpaceX podría lanzar una novena misión Falcon Heavy a fines de noviembre con una carga útil clasificada para la Fuerza Espacial.
Falcon 9 x 3 = Falcon Heavy
Hasta el lunes, el cohete Falcon 9 de SpaceX, que utiliza un único propulsor de primera etapa, ha volado 68 veces este año. Ahora SpaceX está cogiendo ritmo con el lanzamiento del Falcon Heavy, más grande, que combina tres propulsores Falcon 9 modificados en un solo cohete.
“He llegado a apreciar mucho lo que han aportado a la industria y han continuado ampliando los límites de diferentes maneras”, declaró Dunn sobre SpaceX. “Esperaría que dijeran algo como que han apreciado el compromiso, el rigor analítico y de ingeniería que la NASA aporta a la ecuación. Sé, en el lado analítico, en las revisiones de software, sobre algunos de los problemas de hardware que hemos tenido. “Trabajé con ellos a lo largo de los años, ha habido muchas ocasiones en las que llegamos a una solución mutuamente aceptable a la que ambas partes aportaron valor”, añade.
A principios de este año, los ingenieros de la NASA certificaron formalmente el cohete Falcon Heavy para lanzar las misiones robóticas más caras de la agencia, según Dunn. Este nivel de certificación se conoce como Categoría 3 en el lenguaje de la NASA y requiere un mínimo de tres vuelos exitosos de una configuración de vehículo de lanzamiento común, además de un conocimiento profundo por parte de los ingenieros de la NASA sobre el diseño de un cohete y los procesos de control de calidad del contratista de lanzamiento. Si una empresa de lanzamiento evitara esta amplia participación gubernamental, necesitaría volar su lanzador en 14 misiones exitosas consecutivas.
La NASA certificó previamente los cohetes Delta IV y Atlas V de ULA y los Falcon 9 de SpaceX en el nivel de Categoría 3. Los lanzadores Vulcan de ULA y New Glenn de Blue Origin deberán volar con éxito al menos tres veces antes de ser elegibles para lanzar las cargas útiles científicas más críticas de la NASA. La Fuerza Espacial y ULA acordaron un plan para certificar a Vulcan para tareas de seguridad nacional después de dos misiones exitosas.
En esta presentación de 2021, un gerente del Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA sugirió que, en promedio, el tercer lanzamiento exitoso de una configuración de vehículo de lanzamiento común se retrasa casi tres años con respecto a la predicción de un contratista, un año antes del primer vuelo del cohete. Ahí es donde Blue Origin afirma que está ahora con New Glenn, mientras que el cohete Vulcan de ULA parece significativamente más cerca de su primer vuelo.
La conclusión es que es probable que a la NASA le falten varios años para certificar a Vulcan o New Glenn para lanzar misiones de la misma clase que Psyche o Europa Clipper.
Esto deja a SpaceX como la única opción para lanzar muchas de las misiones científicas de la NASA. Los cohetes Atlas V y Delta IV de United Launch Alliance están a punto de retirarse, y todo el inventario restante de ULA se vende a otros clientes. Dado que a Vulcan aún le faltan años para obtener la certificación de la NASA, ULA ha dejado de licitar temporalmente en adquisiciones de servicios de lanzamiento de la NASA.
Durante casi una década, ULA fue la única proveedora de lanzamiento para las misiones científicas medianas y grandes de la NASA, desde la formación de la compañía en 2006 hasta el lanzamiento de un satélite oceanográfico patrocinado por la NASA en un cohete SpaceX Falcon 9 en 2016. Este período sin competencia resultó en precios de lanzamiento más altos para la NASA, que tuvo que destinar un mayor porcentaje del presupuesto de cada misión a la compra de un cohete en lugar de aumentar la capacidad científica de una nave espacial.
¿Baja el alto precio de lanzar cohetes al espacio?
La llegada de los cohetes Falcon 9 y Falcon Heavy ayudó a revertir la tendencia alcista de los precios de lanzamiento de la NASA. En 2020, la NASA otorgó un contrato de lanzamiento de 117 millones de dólares a SpaceX para un lanzamiento Falcon Heavy de Psyche. Luego, en 2021, la NASA seleccionó un cohete Falcon Heavy para lanzar Europa Clipper, un contrato valorado en 178 millones de dólares. Más adelante, en 2021, la NASA compró un lanzamiento Falcon Heavy por 152 millones de dólares para lanzar un nuevo y grande satélite meteorológico de la NOAA.
Para el lanzamiento de Europa Clipper, SpaceX necesitará disponer de los tres propulsores Falcon Heavy para darle a la nave espacial un impulso suficiente lejos de la Tierra. Esto es algo por lo que SpaceX normalmente cobra una tarifa adicional.
¿Falta competencia?
La posición dominante de SpaceX en el mercado global de lanzamientos ha preocupado a algunos funcionarios y analistas de la industria, quienes temen que un fracaso en el lanzamiento de SpaceX pueda alterar los planes de negocios de una amplia gama de clientes. A algunos funcionarios también les preocupa que SpaceX pueda aumentar los precios de lanzamiento mientras examina el mercado de lanzamientos y ve una falta de competencia.
Los clientes comerciales normalmente no revelan cuánto pagan por los servicios de lanzamiento, pero el valor monetario de los contratos de lanzamiento de la NASA es parte del registro público. Si bien hemos visto pocos cambios en cuánto le cobra SpaceX a la NASA por los servicios de lanzamiento del Falcon 9, el precio de la NASA por el Falcon Heavy ha aumentado.
Es importante tener en cuenta que los precios de lanzamiento de la NASA y de las cargas útiles militares son más altos que el precio comercial base de SpaceX. Los satélites gubernamentales a menudo requieren un manejo especial, y la NASA y la Fuerza Espacial pagan por detalles como conocimientos de ingeniería, especificaciones de limpieza únicas y, en algunos casos, prioridad de programación sobre otras misiones comerciales.
Dos de las misiones de la NASA en Falcon Heavy vienen con requisitos especialmente estrictos. Uno de ellos es el lanzamiento de los dos primeros elementos del puesto lunar Gateway de la NASA en un solo cohete Falcon Heavy. Se prevé que estos dos módulos, un elemento de potencia y propulsión y un hábitat presurizado para los astronautas, pesen unas 18 toneladas métricas (casi 40,000 libras). Eso convertiría a esta nave espacial en la carga útil más pesada que SpaceX haya lanzado jamás.