¿Cuánto le ha salido a la NASA el apoyo a la iniciativa privada para llevar carga y astronautas a la estación espacial?

Como es bien sabido Estados Unidos decidió hace cerca de una década subvencionar a la iniciativa privada para llevar primero carga y luego astronautas hasta la estación espacial internacional (ISS). Esta iniciativa, conocida con el nombre genérico de CRS (Commercial Resupply Services), tomó un cariz fundamental a partir de 2011, cuando la NASA retiró el transbordador espacial sin un sustituto. Hasta ese momento el shuttle se usaba para llevar cargamento y personas hasta la ISS. Con el transbordador fuera de servicio EE UU no solo se quedó sin un medio de acceso independiente para sus astronautas, que desde entonces dependen de las naves Soyuz rusas para viajar a la ISS, sino también para su carga. La ISS pasó a ser abastecida solamente por las naves rusas Progress (las únicas que pueden trasvasar combustible y elevar la órbita de la estación), las japonesas HTV y las europeas ATV. En 2008 la NASA financió a SpaceX con 1.600 millones de dólares para llevar a cabo doce vuelos de carga hasta 2015 y a Orbital (actualmente Orbital ATK) con 1.900 millones para realizar ocho vuelos en el mismo periodo.

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Dinero invertido por la NASA en la iniciativa privada para desarrollar naves tripuladas y de carga (NASA OIG).

Este dinero permitió el desarrollo de las naves de carga Dragon (SpaceX) y Cygnus (Orbital), pero también de los lanzadores Falcon 9 v1.0 y Antares. Para SpaceX este contrato supuso una inyección de dinero fundamental justo cuando la empresa se encontraba muy cerca de entrar en bancarrota. Mientras SpaceX decidió invertir el dinero de la NASA de acuerdo con la visión de Elon Musk para desarrollar casi toda la tecnología por su cuenta, y así tener el control de la misma, Orbital optó por subcontratar la mayor parte de sistemas. Por eso el Falcon 9 y la Dragon son vehículos casi 100% estadounidenses, pero el cohete Antares es básicamente una creación ruso-ucraniana y los principales componentes de la Cygnus se fabrican en Italia o Japón, entre otros países. El dinero aportado por la NASA supuso aproximadamente la mitad del coste de desarrollo del Falcon 9/Dragon y Antares/Cygnus. El resto fue aportado por ambas empresas.

Las naves y lanzadores del CRS-1 (NASA).
Las naves y lanzadores del CRS-1 (NASA).

SpaceX efectuó la primera misión de carga de la Dragon a la ISS en 2012 y Orbital lanzó la primera Cygnus con carga en 2014. La decisión de la NASA de financiar dos vehículos independientes, aunque complementarios (solo la Dragon puede traer carga desde la ISS y transportar carga no presurizada, pero la Cygnus ofrece mayor volumen útil), se reveló más que acertada después de que las dos empresas sufrieran fallos catastróficos de sus respectivos lanzadores, fallos que se saldaron con la pérdida de naves de carga (Cygnus Orb-3 y Dragon SpX-7: por cierto que la pérdida de la Orb-3 le costó a la NASA 51 millones, mientras que la de la SpX-7 le salió por 118 millones, especialmente por culpa de una escafandra EMU). Además la NASA ha querido evitar que una sola empresa se haga con el monopolio de transporte de carga a la ISS y pueda decidir una subida los precios de forma unilateral de cara a futuros contratos. En 2015 la NASA ofreció una extensión del programa CRS con cinco misiones adicionales para SpaceX por 1.200 millones de dólares y tres para Orbital ATK por 475 millones.

En total la NASA invirtió 5.900 millones de dólares en el contrato CRS-1 para 31 misiones de carga de las dos empresas, lo que significa que cada misión salió por una media de 191,3 millones. En estas 31 misiones se transportaron 45 toneladas de carga a la ISS entre 2012 y 2017 y se espera transportar otras 33 toneladas hasta 2020. SpaceX ha transportado de media 1.569 kg de carga presurizada por misión y Orbital 2.723, cifras inferiores a las deseadas, de ahí que haya sido necesario lanzar más misiones de las previstas. Por eso en los nuevos contratos del programa CRS-2 la NASA ha exigido que se transporten entre 2.500 y 5.000 kg de carga presurizada por misión. Este contrato se hizo público en enero de 2016 con el objetivo llevar carga a la ISS hasta 2024. Además de SpaceX y Orbital ATK, la empresa Sierra Nevada también resultó ganadora con su pequeña lanzadera Dream Chaser.

Las naves de carga del programa CRS-2 (NASA OIG).
Las naves de carga del programa CRS-2 (NASA OIG).

Para los contratos CRS-2 la agencia ha invertido casi 14.000 millones para ocho vuelos en firme y otros trece opcionales. Teniendo en cuenta el número de vuelos previstos eso significa que las misiones del contrato CRS-2 van a salir por casi 300 millones cada una a pesar de que se transportarán seis toneladas de carga menos a la ISS. La culpa de este incremento del precio se debe a la necesidad de certificar la Dream Chaser y a que el coste de cada misión de SpaceX ha subido un 50% (!). ¿Por qué? Pues por la necesidad de incrementar el volumen útil de la Dragon 2 en un 30% al mismo tiempo que se ha aumentado la duración de cada vuelo. Por contra, el precio por misión de Orbital ha bajado en un 15%. Para reducir los precios SpaceX ya está usando cápsulas Dragon reutilizadas, pero la NASA quiere que se usen naves tripuladas Dragon 2 para misiones de carga CRS-2. El uso de la Dragon 2 como nave de carga no está siendo un camino de rosas y se esperan retrasos por culpa del desarrollo del software específico y otros sistemas. En el CRS-1 SpaceX también ha tenido problemas para aprovechar el volumen útil de la cápsula Dragon y en la mayoría de misiones no ha llegado a la mitad y solo se ha alcanzado el 61% de la capacidad de carga máxima (3.310 kg).

Nave Dragon 2 tripulada y de carga (NASA OIG).
Nave Dragon 2 tripulada y de carga (NASA OIG).

En su momento la mayor sorpresa del contrato CRS-2 fue la elección del Dream Chaser de Sierra Nevada, una decisión que se interpretó como el deseo de la NASA de subvencionar tecnologías asociadas con las naves reutilizables con alas y evitar que solo los militares estén en posesión de este tipo de vehículos (me refiero, claro está, al X-37B). Sin duda la apuesta ha resultado ser muy arriesgada, ya que Sierra Nevada solo planea construir un único vehículo Dream Chaser. Evidentemente cualquier accidente grave dejaría a esta empresa fuera de juego. La NASA también espera que más adelante Orbital utilice otro lanzador en vez del caro Atlas V para lanzar el Dream Chaser, como podría ser el Vulcan, también de ULA, o, quizás, el Falcon 9. En cuanto a Orbital, la NASA recela del uso de motores rusos RD-181 en el nuevo Antares, unos motores que podrían ser vetados por el Congreso.

El Dream Chaser de carga del CRS-2 (NASA OIG).
El Dream Chaser de carga del CRS-2 (NASA OIG).

Pero no todo es carga. En 2014 la NASA premió a SpaceX y Boeing con 3.900 millones de dólares para desarrollar las naves tripuladas Dragon 2 y CST-100 Starliner dentro del marco del programa CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability), actualmente conocido como CCP (Commercial Crew Program). Ambas naves deben volar sin tripulación a finales de año después de muchos problemas, pero la primera misión tripulada ya se ha retrasado a 2019. La primera Starliner con astronautas debe despegar en enero del próximo año, mientras que la primera Dragon 2 tripulada lo hará en febrero. Sin embargo los rumores apuntan a que habrá más retrasos, especialmente en el caso de SpaceX. A las dos compañías les está resultando complicado alcanzar el estándar de seguridad de la NASA que exige que la probabilidad de perder una tripulación sea de 1 en 270 como máximo.

Dragon 2 de carga (NASA OIG).
Dragon 2 de carga (NASA OIG).

Esto significa que la NASA gastará unos 20.000 millones de dólares en naves de carga y tripuladas para la ISS hasta 2024, de los cuales ya ha entregado 17.800 millones. No es una cifra pequeña precisamente. De hecho supone la mitad del presupuesto anual de la agencia destinado a la estación espacial. SpaceX es la empresa que más dinero ha recibido de la NASA: 7.700 millones, seguida por Boeing, con 4.900 millones, y Orbital ATK, con 3.800 millones. 7.700 millones es mucho dinero, sin duda, pero si tenemos en cuenta los plazos y que se trata aproximadamente del coste de dos misiones de tipo Flagship o es una cantidad mil millones inferior al precio del telescopio James Webb, entonces ya no parece tanto. Y a cambio la NASA ha contribuido a crear un lanzador revolucionario (el Falcon 9), una nave de carga (Dragon) y una nave tripulada (Dragon 2). Eso sí, ninguno de estos vehículos será propiedad de la NASA, sino de las empresas privadas a las que ha ayudado, un modelo no exento de polémica.

El Antares 230 de Orbital ATK (NASA OIG).
El Antares 230 de Orbital ATK (NASA OIG).

Por otro lado, los nuevos lanzadores desarrollados con financiación de la NASA han abaratado el mercado, favoreciendo a la propia agencia espacial de rebote. El Falcon 9 de SpaceX ha roto el monopolio de ULA, lo que ha permitido a la NASA adquirir cohetes Atlas V de ULA para sus misiones por veinte millones de dólares menos. Veinte mil millones de dólares para ayudar a desarrollar dos lanzadores, tres naves de carga y dos naves tripuladas. No es barato, ni de lejos, pero es una ganga si lo comparamos con el presupuesto del programa SLS/Orión, que ya lleva gastados cerca de 23.000 millones sin producir resultados tangibles.

Referencias:

  • https://oig.nasa.gov/docs/IG-18-016.pdf
  • https://www.gao.gov/assets/700/691589.pdf

 



101 Comentarios

  1. 5.900 millones entre 45 Tm me salen a 131.111 dólares el kg puesto en la ISS. ¿se supone que esto es una mejora? válgame dios.
    Así nunca saldremos de la órbita baja.

    1. ¿Que clase de análisis simplista es este? Veamos tu enfoque en la vida, como el SLS lleva gastados 23000 millones para subir 0 kgs, eso significa que el coste por kg es infinito. La conclusión lógica es que la NASA debe tener infinito dinero. ¡Toma ya!

      1. El SLS probablemente acabe en mismo cajón que el Ares, el Energía, el N-1, el Angara, el VLS o el Tronador II. Es un pozo sin fondo y ya.

        Pero es verdad, si la NASA hubiera querido eficiencia, la opción habría sido comprar ATVs a Thales Alenia, Progress a RKK Energía y HTV a sus fabricantes japoneses; jugando con su poder de negociación como cliente por volumen de pedido.
        Y así esperar a tener la Orión junto al Delta IV, total ya compraban, compran y comprarán asientos de la Soyuz hasta al menos la siguiente década.

        En vez de pagar más dinero a Cygnus para que monte una nave con las piezas de estas empresas: motores de NPO Energomash (RKK Energía), etapas del cohete Zenit de RKK Energía (y Yuzhnoye), módulos presurizados de Thales Alenia y módulos de servicio japoneses.

        Así como, permitir que SpaceX experimente sus tecnologías gratis y a riesgo de las cargas de la NASA (y alguno se preguntará porque la agencia exige ahora tanto a SpaceX para una nave con personas, o «crash test dummy nº x» para SpaceX).

        Y encima la Dream Chaser como una competencia de la NASA al X-37 de la USAF (que esta le quitó a la agencia espacial americana por órdenes de George W. Bush). No hubiera sido más fácil y barato llegar a un acuerdo con la USAF y Boeing para hacer una versión civil (hasta Boeing por competir con SpaceX y Orbital ATK en las cargas a la ISS la habría hecho de su bolsillo).

        En definitiva, todo tiene una lógica aplastante por parte de la administración de la NASA.

        1. ¿Y esta perorata que tiene que ver con la lógica de tercera regional del comentario de Pochimax a la que respondía yo? Pero ya que estamos:

          Primero, la NASA son unos mandados, el congreso dice SLS y la NASA obedece, punto, porque el SLS es lo que es, un programa de empleo a lo gordo.

          Segundo, al mismo tiempo que son unos mandados, si que quiere eficiencia, y prueba de ello son los programas COTS que a medio plazo van a ser totalmente rentables económicamente. Por una parte en breve pasarán de ninguno a 3 sistemas de acceso al espacio para humanos, el supercaro SLS por un lado, y dos privados accesibles de empresas americanas que les darán algo mejor precio que los rusos. De paso debilitan el programa espacial ruso y fortalecen empresas patrias ayudándolas en sus desarrollos. Esto último además desplaza en el caso especial de SpaceX gran parte del mercado de lanzamientos comerciales de nuevo a suelo y empresas americanas. Joder, es un win, win, win para la NASA y aquí parece que se dedican a tirar el dinero.

          Y esto:
          «Así como, permitir que SpaceX experimente sus tecnologías gratis y a riesgo de las cargas de la NASA (y alguno se preguntará porque la agencia exige ahora tanto a SpaceX para una nave con personas, o “crash test dummy nº x” para SpaceX).»

          Claro, gratis. Seguro. ¿Que tal se vive en el país de la demagogia barata? Manda postales, parece un lugar chulo. Lo del crash test dummy es para que te lo hagas mirar, pero tienen pinta de incurable.

          1. El ascenso imparable de SpaceX provoca que la oposición invente realidades paralelas donde sus ilusiones puedan subsistir.

            ¿El futuro? Todos esos cohetes que has mencionado antes son atropellados por el huracán SpX.

            Te has pasado con lo del Dummy: ¿a cuánta gente ha asesinado SpX para merecer ese comentario?

          2. ¿A cuanta gente mató el Shuttle antes de los 7 del Challenger y del Columbia entre 1981-2003 (en realidad habría que sumar tres técnicos en la rampa de despegue en 1981)?

            Si los procesos de seguridad tienen fallos, tarde o temprano pasa algo, y si son como el Shuttle y la Dragon V2 que la tripulación va de 7 en 7; vamos mal. De hay lo del comentario sobre la exigencia de la NASA. No puedes esperar, como en el Shuttle, que los problemas se vayan resoviendo sobre la marcha y bajo el criterio de prueba y error; al menos si no estas dispuesto a tener bajas (que si SpX está dispuesto y consigue convencer a la NASA, como lo hicieran Orbital ATK, ULA, Lockheed Martin, Boeing y Rockwell con el Shuttle; pues adelante).

          3. Ahora entendí: la NASA, Spacex y todo lo que viene de los yanquis no sirve para nada, es caro, es ineficiente, mata astronautas, es pura corrupción y afán de lucro… Ahora me quedo mas tranquilo que se que todo es una porquería yanqui!

          4. Afortunadamente tenemos todos las agencias y companías de los demás países que hacen todo bien, desinteresadamente en pos de la ciencia universal para toda la humanidad!

          5. Nosotros y los nuestros somos los buenos y los otros vendrían a ser los malos; este razonamiento me deja mas tranquilo.

          6. No, pero antes y ahora las pruebas de los cohetes eran de varios lanzamientos previos; ahora nos plantean que todo es tan seguro que lo probamos con el satélite o la nave carga en la cofia o la tripulación a bordo (como en el Shuttle).

            ¿En serio soy al único que le chirrian estos planteamientos «modernos»? Vamos, que ni en los aviones que están más que definidos se hace algo parecido.

            Que hasta para mandar Komarov a la muerte mandarón dos misiones previas no tripuladas (Kosmos 133 y Kosmos 140) y una que no llegó ni a despegar.

            Y si, es un ejemplo oriental y ruso; porque de Occidente sólo un único país es capaz de mandar personas al espacio, mientras que en Oriente son dos, y si hago una comparación no me voy a ir a la UKSA.

            Y de los costes de lanzadores en general. No te discuto los MERs, las Voyager, el Apolo o la Cassini; ni tampoco la potencia de los Titan, el Saturno V, el Delta IV, etc. Son proezas de la tecnología estadounidense incuestionables. Te comparo costes, y en el mundo del low cost y en el consumo actual, el precio es esencial; lo consigas como lo consigas.

            Busca como se hacen hoy día los IPhones, todo un ejemplo de la tecnología moderna; no los hacen con robots cartesianos como en un origen y era más eficiente, sino a pilas…..a pilas de personas ensamblando. Puro coste-precio superando al avance de la técnica. Y te puedo dar más ejemplos.

    2. Imagínate el precio de las alternativas, si todo dios que conoce del tema opina que el programa comercial de carga a la ISS es una ganga. 😉

  2. Siempre me ha llamado la atención eso de «probabilidad de perder una tripulación» y su factor asociado. ¿Por qué 1/ 270 y no 1 /167 o 1/525? ¿Cómo calculan ese número y por qué?

    1. Por que asi se vuelve 4 veces más seguro que el shuttle al que reemplazan, que tuvo 2 perdidas de tripulación en 135 misiones

      1. Pero no basta con decir yo quiero que sea fiable a un 1/270. Por esa regla de tres puedes decir que mejor 1/1000. La pregunta es ¿cómo calculan eso y como van a estar seguros de eso? Un fallo en el segundo lanzamiento ( «space is risky business» ) y a hacer puñetas la estadistica!

        1. No basta, y es un asunto muy complejo. En todos los proyectos aeroespaciales se estima la probabilidad de fallo. Se hacen análisis de todos y cada uno de los posibles modos de fallo, se estima su probabilidad de suceder y la criticidad del fallo.

          En aeronáutica se establece como objetivo 1 vida cada millón de horas de vuelo. Para llegar a este nivel de fiabilidad el avión se hace con sistemas redundantes. Cinco ordenadores de a bordo, tres sistemas hidráulicos, etc… Se trata de garantizar que un solo fallo de un solo sistema (u operario) por si solo no pueda provocar un fallo catastrófico (pérdida de vidas y/o de la aeronave). Estos métodos de análisis son de todo menos perfectos. Están basados en estimaciones, muchas de ellas aventuradas, pero es lo mejor que tenemos y se definan con la experiencia. Al estimar la probabilidad no solo de fallos catastróficos, sino también de incidentes menores, los análisis se van afinando con la experiencia.

          Por qué no 1/10000 en el espacio? Porque obligaría a sistemas de escape muchísimo más pesados, a tener misiones de rescate en órbita preparadas para cada lanzamiento y a llevar escudos para micrometeoritos en toda la superficie de la nave o quién sabe, incluso un doble casco. Obligando a uno o puede que dos cohetes tamaño Saturno V para una cápsula con la utilidad de una Soyuz

  3. Que el costo de cada misión de Space X haya subido un 50% no deja de asombrarme. De no ser por este artículo, hubiera supuesto que los costos de cada misión serían sensiblemente menores. Supuestamente Space X tenía el mérito de reducir los costos del acceso al Espacio. Estos inconvenientes, a veces me vuelven escéptico a la posibilidad que el BFR lleve humanos a Marte en los próximos 10 años. Gracias Daniel. Tus artículos no sólo ayudan a iluminar sobre aspectos desconocidos de la astronáutica, sino también a rectificar presupuestos erróneos.

    1. SpaceX tiene como objetivo hacer dinero, como buena empresa que es. Si nadie se acerca a sus precios, no tiene ningún incentivo para bajarlos. Por eso un Falcon 9 vale menos de 70 millones si eres Iridium, pero más de 140 si eres la NASA. Porque ambos precios son lo justo para ofrecer una ventaja competitiva al cliente. El precio de la Dragon bajará cuando dicha cápsula tenga más competencia.

  4. Sierra Nevada planea construir un solo ejemplar del Dream Chaser.
    ¿Será suficiente para cumplir con todos sus compromisos?
    O quizás es un caso de «toma la pasta y corre»…

  5. Estupendo artículo, como siempre, bien fundamentado en fuentes y redactado de forma sintética y elegante.
    Es una pena que se dejen de utilizar los motores RD 181 rusos, son confiables y de buen precio, mete un politico en tu cama …y echa a perder tu vida.

  6. Hay algo que parece no tenerse en cuenta y es que todas estas inversiones en todas estas compañías privadas para hacer todas estas cápsulas están basadas en sólo una aplicación práctica que es llevar carga y tripulación a la estación espacial. Por eso espero que alarguen la vida útil de la EEI o que construyan otra nueva cuando a esta se le termine la vida útil, para que se puedan utilizar estas capsulas que tanto costó desarrollar y haya valido la pena la gigantesca inversión. Porque sin Estacion Espacial todas estas capsulas no tendrán mucho futuro.

    1. Lo que deberían hacer es construir esa nueva estación con un espacio habilitado para turistas espaciales. Hay que abaratar los costes de acceso al espacio y generar una industria constante de turismo a la EEI sería un gran paso

  7. A este paso se perfeccionan los cohetes de Spacex, los de Orbital ATK, vuela el Dream Chaser y lo dejan de capsula salvavidas y finalmente jubilan la ISS…. y todavía no han probado los motores del Franklin Chang, los VASIMR de los c*j*#e$ .
    ¿No iban a darle también una subvención para acelerar su puesta en funcionamiento?

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 8 mayo, 2018
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Comercial • ISS • NASA