Economia New Space: el negoci emergent dels satèl·lits d'òrbita baixa

En l'última dècada, la indústria espacial s'ha transformat per millorar l'accés a l'espai mitjançant l'aparició de plataformes de satèl·lit per a òrbites terrestres baixes (LEO) i molt baixes (VLEO), la miniaturització de l'electrònica, el canvi de l'entorn regulador i la creixent demanda d'aplicacions comercials i de consum. L'economia espacial mundial està creixent sense parar i s'està convertint en un element clau de la transformació tecnològica i econòmica de la nostra societat. Segons un informe de la Space Foundation (2022), aquesta economia ha assolit un valor global de 469.000 milions de dòlars el 2021, un 9 % més que el 2020.

Un dels principals motius d'aquest boom comercial és el New Space, l'obertura de l'espai a un nou ecosistema d'actors, empreses privades i empreses emergents fa dues dècades. Aquesta liberalització del sector ha permès que actualment hi hagi una convivència d'iniciatives públiques i privades. La indústria privada del New Space ofereix un ampli ventall de serveis en òrbites baixes, com el transport i el turisme espacials, o les constel·lacions de petits satèl·lits, entre d'altres. Concretament, aquestes constel·lacions tenen un gran potencial en tres indústries: telecomunicacions (internet de les coses), observació de la Terra i observació espacial per a un seguiment i una vigilància continus.

Les constel·lacions de petits satèl·lits d'òrbita molt baixa (VLEO, very low Earth orbit) —‍satèl·lits que es troben a una distància d'entre 150 km i 450 km de la Terra— permeten obtenir imatges d'alta resolució a baix cost, ja que integren una tecnologia més compacta que permet reduir el pes dels satèl·lits i augmentar-ne la resolució. A més, el preu de fabricació també es veu reduït en comparació del dels grans satèl·lits. Això provoca que apareguin noves activitats empresarials, com les constel·lacions de satèl·lits que donen cobertura d'internet; per exemple, el projecte Starlink de l'empresa Space X, fundada per Elon Musk.

"Les òrbites molt baixes faciliten l'obtenció d'un gran volum de fotos amb més resolució i en menys temps. Amb més resolució perquè, per la proximitat a la Terra, permeten capturar imatges de molt bona qualitat sense haver d'invertir en càmeres tan costoses com les que utilitzen la resta de dispositius espacials en òrbites més altes. I en menys temps perquè, en volar en òrbites baixes, poden donar més voltes al planeta i fer-ho més ràpidament", explica l'experta en models de negoci New Space, Silvia Rodríguez-Donaire, professora dels Estudis d'Economia i Empresa de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) i professora associada de l’Escola Superior d’Enginyeria Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC).  D'altra banda, a diferència dels satèl·lits tradicionals, que operen en òrbites més altes (com els geoestacionaris, a 36.000 km), els de VLEO permeten transmetre tota la informació a més velocitat, amb un retard o una latència mitjana de 32 mil·lisegons en el cas dels LEO davant dels gairebé 600 mil·lisegons dels geoestacionaris.

Per a l'experta, també investigadora del grup SUMAT (Sustainability, Management and Transport Research Group) de la UOC, i del grup TUAREG (Turbulence and Aerodynamics in Mechanical and Aerospace Engineering Research Group) de la UPC, les dades espacials —que abans només estaven en mans de governs per a finalitats bàsicament d'intel·ligència, militars o científiques— ara s'estan tornant accessibles per a empreses, amb aplicacions diferents (per alertar de plagues al sector de l'agricultura, ajudar en la gestió sostenible del creixement de les zones urbanes, calcular la ruta òptima per a vaixells de pesca, mesurar l'eficiència tèrmica d'edificis, etc). 

Els avenços tecnològics en el mercat del New Space estan fent possible una democratització de les dades gràcies a una producció de més baix cost que permet ajustar els preus dels serveis i fer-los accessibles per a les petites i mitjanes empreses, fet que desperta l'interès de nous inversors. A Espanya estan apareixent diverses empreses, com Open Cosmos, Kreios Space, Asgard Space, Celestia Aerospace, PANGEA Aerospace, AisTech Space i Sateliot, entre d'altres.

Factors competitius similars en el negoci dels VLEO i l'aviació de baix cost

Quins són els elements que fan possible un creixement sostenible de les constel·lacions de satèl·lits que operen en VLEO? Rodríguez-Donaire ho ha estudiat juntament amb altres investigadors del projecte europeu DISCOVERER, liderat per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) - BarcelonaTech (UPC). En l'estudi,  publicat en accés obert a la revista CEAS Space Journal (agost de 2022), l'equip d'investigadors de la UPC, conjuntament amb altres internacionals, ha volgut identificar els factors competitius que comparteixen aquests dispositius per a l'observació de la Terra comparant-los amb els de les companyies aèries de baix cost.

"La recerca ha permès veure una relació entre l'evolució futura del mercat de les constel·lacions de petits satèl·lits de VLEO i l'evolució de les companyies aèries. En un futur, les constel·lacions de petits satèl·lits de VLEO estaran operant en un oceà blau, com ho van fer les companyies d'aviació de baix cost en el seu moment", argumenta l'experta. L'estratègia de l'oceà blau incita les empreses a investigar noves vetes de mercat i aconseguir un creixement rendible i sostingut del negoci a través, principalment, de la innovació.

Per identificar els factors competitius de cadascuna de les indústries, la recerca ha utilitzat l'eina de gestió estratègica Value Curve Canvas. L'estudi ha classificat en quatre tipus d'accions els factors que les companyies aèries de baix cost i els petits satèl·lits de VLEO han eliminat, reduït, maximitzat i creat, a fi d'observar les similituds en el comportament de cadascun dels mercats:

• Els factors que s'han eliminat són els serveis auxiliars, mitjançant la implementació d'un model de pagament per ús en què l'usuari paga pel que fa servir. En el cas de l'aviació de baix cost, s'han suprimit els serveis gratuïts dels passatgers (tria de seients, embarcament de diverses maletes, etc.), i en el cas dels satèl·lits, parlem de la reducció de la redundància de components, la tria de l'òrbita i les altituds, etc. Això ha permès als operadors de satèl·lits de LEO oferir pressupostos de missions més baixos als seus clients.
• Els factors que s'han reduït són les plataformes, les infraestructures i els serveis postvenda. En el cas de les aerolínies de baix cost, s'ha prioritzat l'ús d'aeroports secundaris, una flota d'avions més petits i l'externalització de serveis com ara el lloguer de cotxes, la reserva d'hotels, etc. I en la indústria dels satèl·lits s'ha prioritzat el llançament de satèl·lits com a càrrega secundària, l'ús d'estacions terrestres més barates per baixar les dades i l'externalització dels serveis de processament de dades. Tots aquests elements permeten oferir preus més baixos als clients.
• Pel que fa als factors que s'han maximitzat per sobre de l'estàndard de la indústria, en ambdós sectors s'augmenta la inversió en tecnologia i el nombre de jugadors nous al mercat, i es millora l'eficiència. En el cas de les aerolínies de baix cost, es millora el desenvolupament de tecnologia per augmentar l'eficiència, s'optimitza l'eficiència d'ús de la flota d'avions i el temps de resposta, i s'incrementa el nombre d'aerolínies que ofereixen la mateixa ruta. D'altra banda, en el cas dels petits satèl·lits, es millora el desenvolupament de tecnologia més compacta i lleugera que sigui més eficient, s'optimitza l'eficiència dels recursos i de les capacitats de producció de satèl·lits, s'augmenta el nombre de satèl·lits que utilitzen l'estàndard de CubeSat i s'escurça el temps de llançament.
• Els factors que s'han creat (que la indústria abans no oferia) són la utilització, l'estandardització i un preu accessible. Pel que fa a l'aviació, s'ha estandarditzat la flota d'avions, es fan operacions simples (rutes directes de punt a punt, evitant connexions), hi ha rutes locals curtes o mitjanes i els preus dels bitllets són baixos. En el cas dels satèl·lits, s'utilitzen estructures modulars i estàndards com el CubeSat, s'escurça la vida de les missions entre un i dos anys depenent de l'òrbita i s'utilitzen components estàndard de mercat que normalment es fan servir en molts altres sistemes, com ara càmeres, antenes, bateries, etc. Tot això fa que la fabricació i el muntatge dels petits satèl·lits sigui més fàcil i que els pressupostos de les missions siguin més baixos.

Com es pot mantenir la competitivitat d'Europa al mercat de l'espai?

Segons l'Agència Espacial Europea (ESA), els avenços en el sector espacial global i el context geopolític, en general, posen en risc el lideratge europeu. Tal com assenyala Rodríguez-Donaire en un altre estudi de la UPC (juny de 2022), en el qual també ha participat, "a fi de continuar essent competitiva en l'accés a la indústria espacial i reafirmar el seu paper internacional, Europa ha d'actuar de manera decisiva i oportuna per accelerar el desenvolupament tecnològic, reforçar la tecnologia espacial i les seves capacitats industrials, invertir en proves i demostracions tecnològiques, crear un entorn emprenedor i de risc, aprofitar la cultura per atraure els millors talents i obtenir els beneficis de l'espai per als seus països i habitants".

En aquest context, la recerca proposa un conjunt d'accions que ha de dur a terme la Unió Europea (UE) per recuperar el lideratge en el sector d'accés a l'espai mitjançant el desenvolupament de tecnologies que permetin explotar el potencial de les VLEO i el disseny de nous conceptes de naus espacials, com ara Stratofly o SpaceLiner.

Les principals accions identificades són: 1) desenvolupar capacitats industrials i tecnològiques per al sector de l'espai, 2) continuar invertint fons públics en programes europeus per desenvolupar nous conceptes de vehicles d'accés a l'espai, 3) millorar les proves, les demostracions i l'exploració per incrementar el nivell de desenvolupament tecnològic, 4) promoure una cultura emprenedora i de riscos, i 5) aprofitar la inversió privada per impulsar el desenvolupament de les tecnologies espacials d'accés a l'espai, atraure talent, promoure la col·laboració entre empreses públiques i privades, i finançar les pimes del New Space.

A més, l'estudi afegeix que s'hauria d'enfortir la relació d'Europa amb l'ESA per potenciar les seves capacitats espacials, a fi d'esdevenir un actor competitiu en el mercat d'accés a l'espai a mitjà termini (de cinc a deu anys).

"La implementació d'aquestes accions ajudaria la UE a millorar el seu posicionament internacional i adaptar la tecnologia a les necessitats i els requisits de la demanda del New Space. Això suposaria la mobilització d'uns 40.500 milions d'euros per a l'economia de la UE durant els primers deu o quinze anys", conclou Silvia Rodríguez-Donaire.

Aquesta recerca de la UOC afavoreix l’objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) 9, industria, innovació i infraestructura.

Articles de referència:

Rodriguez-Donaire, S., Garcia-Almiñana, D., Garcia-Berenguer, M. et al. Strategic similarities between earth observation small satellite constellations in very low earth orbit and low-cost carriers by means of strategy canvas. CEAS Space J 14, 767–784 (2022).

Rodriguez-Donaire, S., Gil, P., Garcia-Almiñana, D. et al. Business roadmap for the European Union in the NewSpace ecosystem: a case study for access to space. CEAS Space J 14, 785–804 (2022). https://doi.org/10.1007/s12567-022-00450-3

UOC R&I

La recerca i innovació (R+I) de la UOC contribueix a solucionar els reptes a què s'enfronten les societats globals del segle xxi, mitjançant l'estudi de la interacció entre la tecnologia i les ciències humanes i socials, amb un focus específic en la societat xarxa, l'aprenentatge en línia i la salut digital.

Els més de 500 investigadors i investigadores i els 51 grups de recerca s'articulen entorn dels set estudis de la UOC, un programa de recerca en aprenentatge en línia (e-Learning Research) i dos centres de recerca: l'Internet Interdisciplinary Institute (IN3) i l'eHealth Center (eHC).

A més, la Universitat impulsa la innovació en l'aprenentatge digital a través de l'eLearning Innovation Center (eLinC) i la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Els objectius de l'Agenda 2030 de desenvolupament sostenible de les Nacions Unides i el coneixement obert són eixos estratègics de la docència, la recerca i la innovació de la UOC. Més informació: research.uoc.edu #25anysUOC