Entrevista a José Mª Pérez, jefe de Programas Nacionales de la Agencia Espacial Española

José Mª Pérez es el Jefe de Programas Nacionales de la Agencia Espacial Española (AEE), un organismo de reciente creación con vocación de coordinar y liderar proyectos alineados con la estrategia espacial nacional y europea. En esta entrevista charlamos con él en relación a los proyectos tecnológicos más innovadores de la entidad, sus desafíos en curso y sus estrategias para afrontarlos, entre otras cuestiones de interés relacionadas con el mundo de la automatización y la instrumentación, donde entran en juego tecnologías como la inteligencia artificial, el big data, la robótica o la fabricación aditiva. Pérez nos ofrece, de este modo, una aproximación a la actualidad más reciente de la entidad pública encargada de unificar todas las políticas espaciales españolas y coordinar los servicios y actividades del sector. Un adelanto: según nos cuenta, a la AEE no le faltan desafíos en estos momentos, pero, pese a ellos y gracias a la alineación de su hoja de ruta con las prioridades europeas y su enfoque en la innovación tecnológica, el futuro se presenta optimista para nuestro país en materia espacial.

Automática e Instrumentación: ¿Cuáles son los proyectos tecnológicos más innovadores en los que está trabajando actualmente la Agencia Espacial Española (AEE)? ¿Qué impacto se espera que tengan en el desarrollo del sector espacial en España?

José Mª Pérez: Aunque la AEE es un organismo de reciente creación, tiene muchos proyectos entre manos. Entre los más innovadores destacan la Constelación Atlántica, la participación en misiones de exploración lunar y de Marte o la innovación en transporte espacial.

El primero, la Constelación de Satélites para Observación de la Tierra, conocida como Constelación Atlántica, es un proyecto relacionado con la sostenibilidad y el cambio climático, que permitirá también monitorizar el nivel del mar, incendios forestales y calidad del aire. Estos satélites también apoyarán sectores como la agricultura de precisión y la gestión hídrica. La información generada ayudará en la toma de decisiones ambientales y en la gestión de crisis humanitarias y naturales, posicionando a España como un referente en el monitoreo climático.

En segundo lugar, y en cuanto a la participación en misiones de exploración lunar y de Marte, como parte de los programas de la Agencia Espacial Europea (ESA) y colaboraciones con otras agencias espaciales como la NASA, la AEE busca colaborar en misiones como el programa Artemis y los proyectos de exploración robótica en Marte. Esto incluye el desarrollo de componentes críticos como sistemas de energía y comunicación. Esta participación permitirá posicionar a la industria española en proyectos interplanetarios, incrementará la visibilidad internacional del sector y fomentará la innovación tecnológica.

Por último, y con respecto a la innovación en transporte espacial, la AEE apoya el desarrollo de microlanzadores diseñados por startups y empresas nacionales, promoviendo soluciones económicas y sostenibles para el acceso al espacio. 

Estos tres proyectos estimularán la economía nacional, creando empleos altamente cualificados, fortaleciendo las capacidades tecnológicas y posicionando a España como un socio estratégico en el ámbito aeroespacial global.

AeI: La industria espacial está adoptando tecnologías como la inteligencia artificial (IA), el big data o la robótica, entre otras. ¿Cómo las está implementando la agencia en sus proyectos actuales y futuros?

J.M.P.: La AEE promueve y apoya el uso de IA para su aplicación en la gestión autónoma de satélites y misiones. Por ejemplo, algoritmos de aprendizaje automático optimizan rutas orbitales, predicen el rendimiento de los sistemas y detectan anomalías automáticamente. También para su empleo en el procesamiento de datos satelitales, ya que los satélites generan grandes volúmenes de datos, y la IA permite procesarlos de manera eficiente, extrayendo patrones relacionados con fenómenos meteorológicos, desastres naturales o movimientos tectónicos.

Por lo que respecta al big data, se aplica en proyectos de observación terrestre como el programa Copernicus, donde los datos generados por los satélites se integran para análisis a gran escala. Esto incluye monitorear la deforestación, la urbanización o los niveles de polución en tiempo real. También se utiliza para modelar el comportamiento de sistemas espaciales complejos y prever eventos críticos, mejorando la seguridad de las misiones.

Finalmente, en cuanto a la robótica, juega un papel fundamental en las misiones de exploración planetaria. La AEE apoya la colaboración en el desarrollo de robots para tareas de recolección de muestras, ensamblaje de estructuras en el espacio y operaciones de mantenimiento en satélites. Ya se implementan sistemas robóticos avanzados en órbita, como brazos mecánicos autónomos capaces de realizar reparaciones o recoger basura espacial.

Estas tecnologías serán cruciales para misiones lunares y marcianas, así como la automatización de estaciones espaciales y el manejo eficiente de datos.

AeI: Desde un punto de vista técnico, ¿cuáles son los mayores desafíos que enfrenta la Agencia en el desarrollo de nuevas tecnologías espaciales? ¿Qué estrategias están siguiendo para abordarlos?

J.M.P.: Uno de los grandes retos que afronta la AEE es la financiación y la dependencia de los fondos públicos del sector espacial nacional, que sigue necesitando mucho de inversiones públicas, especialmente para desarrollar el segmento upstream. La falta de una inversión sostenida puede limitar la autonomía y capacidad de innovación en el largo plazo, y por ello la AEE apuesta por un marco de financiación estable para el sector. En comparación con otras agencias, como la NASA, JAXA o CNES, la AEE dispone de otro orden presupuestario, lo que condiciona la inversión en I+D. Ante esta situación, la estrategia es optimizar el empleo de la financiación existente y maximizar el aprovechamiento de los fondos europeos (CE) y de los programas de la ESA, así como atraer financiación del sector privado. 

El acceso al espacio es otro importante desafío. Eliminar la dependencia de terceros para el lanzamiento de satélites es clave, España carece actualmente de capacidades para lanzar misiones propias a gran escala. En este caso, la estrategia es apoyar el desarrollo de microlanzadores y seguir colaborando en iniciativas europeas como Ariane. En esta línea, otro reto importante es la propulsión sostenible, la transición hacia sistemas de propulsión menos contaminantes es esencial para reducir la huella de carbono del sector espacial. Desde la AEE la estrategia es apoyar la investigación en combustibles alternativos y propulsión eléctrica.

Finalmente, tenemos el desafío de la competencia global. En un mercado global altamente competitivo, el sector nacional se enfrenta a grandes competidores (EEUU, Francia y otros países), y ha de mantener un ritmo constante de innovación para seguir siendo relevante. La estrategia en este caso consiste en enfocar esfuerzos en nichos específicos como observación terrestre, materiales avanzados y microlanzadores.

AeI: El auge del sector privado está transformando la industria. ¿Cómo apoya la AEE a startups y empresas emergentes para integrarse en la cadena de valor espacial?

J.M.P.: El compromiso de la AEE con el apoyo al emprendimiento en el sector espacial es total. Este apoyo se canaliza fundamentalmente a través del programa ScaleUp de la ESA, que es una iniciativa diseñada para acelerar la comercialización del espacio y apoyar el crecimiento de la inversión privada en el campo espacial. Desde el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la AEE ha contribuido con 12 millones de euros en este programa con el objetivo de brindar a empresas, instituciones de investigación y otras entidades la oportunidad de desarrollar ideas, proyectos y negocios relacionados con tecnologías espaciales, fomentando así la innovación y la comercialización en el sector espacial español.

El programa ScaleUp, por otra parte, proporciona servicios de incubación de negocios, aceleración de negocios, propiedad intelectual y transferencia de tecnología (ScaleUp Innovate), a través de instrumentos ya en marcha como los ESA BIC (incubadoras de las que España ya cuenta con 5, en Barcelona, Madrid, Valladolid/León, Castellón y Sevilla), Bróker Tecnológico (adjudicado al consorcio Arribes+UPM) y PHILAB (adjudicado al consorcio liderado por el IEEC). Este programa ScaleUp ha permitido ya incubar más de 90 startups en España, ofreciéndoles acceso a infraestructura, apoyo técnico y financiación (60K Euros/año). Desde el Bróker Tecnológico ya se han lanzado tres convocatorias: Spark Funding (ayudas a la transferencia tecnológica para aprovechar avances del sector espacial en otras industrias y al revés), IP for Commercialization (protección de la propiedad intelectual), y Prepare for Space (acceso a los programas de la ESA). Por lo que respecta al PHILAB, ha lanzado ya su primera convocatoria que permite a startups, investigadores y empresas innovadoras proponer proyectos para acceder a fondos y formar parte de este ecosistema disruptivo.

Finalmente, la AEE también organiza encuentros para conectar startups con grandes empresas e inversores, fomentando sinergias.

AeI: Con el aumento de los satélites y la conectividad, ¿qué medidas está adoptando la Agencia para garantizar la seguridad cibernética de sus sistemas espaciales?

J.M.P.: Desde la AEE se promueve y se impulsa la protección contra ciberataques, mediante el desarrollo de sistemas avanzados de encriptación y detección de intrusos para proteger satélites y estaciones terrestres, así como simulaciones de ciberseguridad para prever y mitigar vulnerabilidades. Es clave también la colaboración internacional, en cuanto a adopción de estándares de seguridad de la ESA y participación en iniciativas globales de ciberseguridad espacial. Y, finalmente, desde la AEE se apoya la investigación en comunicaciones cuánticas como solución de largo plazo para proteger datos sensibles transmitidos desde satélites.

AeI: Desde una perspectiva técnica, ¿cómo se transfieren los desarrollos tecnológicos del sector espacial a otros sectores como el transporte, la medicina o las comunicaciones terrestres?

J.M.P.: La transferencia de desarrollos tecnológicos del sector espacial a otras industrias, conocida como spin-off tecnológico, es una práctica común que potencia la innovación y el progreso en sectores como el transporte, la medicina y las comunicaciones terrestres. Los avances desarrollados para superar los desafíos únicos del espacio suelen encontrar aplicaciones prácticas en la Tierra. Buenos ejemplos son los filtros de agua o los sistemas de reciclaje y purificación de agua desarrollados para estaciones espaciales como la ISS, que ahora son comunes en zonas afectadas por la escasez de agua o desastres humanitarios. También destacan los alimentos liofilizados, los métodos desarrollados para almacenar alimentos para astronautas, que ahora son utilizados en productos alimenticios de consumo masivo; o los paneles solares de alta eficiencia, diseñados para satélites, que se han adaptado para aumentar la producción de energía renovable en instalaciones terrestres.

Para este objetivo contamos con la convocatoria Spark Funding del Bróker Tecnológico español, coordinada por Arribes y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) dentro del programa ScaleUp apoyado por la AEE. Esta busca fomentar la transferencia tecnológica entre el sector espacial y otras industrias y apoya tanto la introducción de tecnologías terrestres en aplicaciones espaciales (spin-in) como la adaptación de tecnologías espaciales a otros sectores (spin-off).

El instrumento está diseñado para integrar avances en áreas como materiales avanzados, sensores, robótica, software de procesamiento de datos, y sistemas de energía renovable. La meta es facilitar la adopción de más de 530 tecnologías desarrolladas por la ESA en sectores como agricultura, transporte y medicina, promoviendo la innovación comercial y la sostenibilidad. Y está dirigido a empresas, centros de investigación y consorcios interesados en desarrollar nuevos productos o servicios basados en tecnologías espaciales.

Esta herramienta es crucial para consolidar la capacidad innovadora del sector espacial español y fortalecer los vínculos entre la industria espacial y otros sectores económicos, generando oportunidades significativas de negocio y transferencia tecnológica.

AeI: ¿Qué avances se están logrando en el desarrollo de nuevos materiales para soportar las condiciones extremas del espacio, como alta radiación y temperaturas extremas? ¿Qué papel juega la industria española en este ámbito?

J.M.P.: El desarrollo de nuevos materiales para soportar condiciones extremas del espacio, como alta radiación, microgravedad y temperaturas extremas, es un campo clave de investigación en la industria espacial. España desempeña un papel relevante a través de centros de investigación, empresas especializadas y colaboraciones internacionales. 

Tanto es así que se están realizando importantes avances en materiales espaciales resistentes a la radiación, se están desarrollando compuestos avanzados como polímeros reforzados con nanotubos de carbono y materiales cerámicos que pueden soportar niveles altos de radiación. Estos materiales tienen aplicaciones en la protección de satélites y módulos habitables, protegiendo componentes electrónicos críticos y a los astronautas; en revestimientos basados en óxidos metálicos que disipan o bloquean la radiación ultravioleta e ionizante; o en materiales térmicamente estables, como las aleaciones de alta entropía y los compuestos cerámicos ultrarresistentes (UHTC), diseñados para soportar temperaturas extremas que van desde los -200°C en el espacio profundo hasta los 2.000°C en reentradas atmosféricas. Se trata de materiales autocompensadores de expansión térmica para evitar deformaciones en estructuras críticas.

Por otro lado, en condiciones de microgravedad y polvo lunar o marciano, se desarrollan superficies autolimpiables con propiedades hidrofóbicas y oleofóbicas, utilizando tecnologías de nanoestructuración. Estas superficies minimizan la acumulación de polvo, que puede degradar los sistemas ópticos y paneles solares.

Asimismo, se están investigando materiales ligeros y multifuncionales, estructuras ultraligeras como la fibra de carbono y materiales espumados con propiedades de aislamiento térmico y acústico, que permiten la reducción de la masa total de las misiones, optimizando el coste de lanzamiento. En este sentido, cabe destacar que las entidades públicas y privadas españolas tienen un importante papel en I+D. Buenos ejemplos son instituciones como el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y universidades como la UPM, ya que lideran proyectos de investigación en nuevos materiales espaciales. Asimismo empresas como Aciturri, y el centro tecnológico Tecnalia han desarrollado componentes aeroespaciales que integran materiales avanzados para aplicaciones críticas. 

España produce materiales compuestos avanzados para satélites y lanzadores, desarrollados en centros tecnológicos como CATEC, especializado en fabricación aditiva y diseño de estructuras resistentes, como paneles estructurales para satélites con alta tolerancia térmica y resistencia a impactos de micrometeoritos, a través de materiales superelásticos con nitinol y geometrías obtenidas por impresión 3D con capacidad de absorción y energía. Además, a través de la ESA, España contribuye al diseño y testeo de materiales innovadores en misiones como JUICE (exploración de Júpiter) y, a futuro, en el programa lunar Artemis con la NASA. Y participamos en pruebas y ensayos de nuevos escudos térmicos y materiales para hábitats espaciales en la ISS.

Finalmente, cabe destacar que, la industria española también apuesta por sostenibilidad y reciclabilidad, desarrollando materiales reutilizables y reciclables para apoyar misiones más sostenibles, alineadas con los objetivos de reducir la basura espacial. A futuro, el desafío técnico principal se centra en desarrollar materiales que puedan funcionar de manera eficaz en múltiples condiciones extremas, sin aumentar significativamente los costes. Pero no hay que preocuparse, ya que España, con su capacidad de innovación y experiencia en sectores como el aeroespacial y la nanociencia, está bien posicionada para desempeñar un papel de liderazgo en los próximos años.

AeI: La fabricación aditiva, como en el caso de la impresión 3D, está revolucionando la industria espacial. ¿Cómo se están implementando estas tecnologías en los proyectos de la Agencia Espacial Española?

J.M.P.: La AEE potencia el ecosistema espacial nacional fomentando la colaboración de empresas con universidades, centros de investigación y centros tecnológicos, y a través de programas nacionales como el Programa Tecnológico Espacial (PTE) y los programas de la ESA o de la CE. Este ecosistema posiciona a España entre los líderes en la adopción de fabricación aditiva en Europa. La fabricación aditiva permite crear estructuras más ligeras y resistentes para satélites, optimizando su peso y reduciendo costes de lanzamiento. La AEE apoya proyectos de desarrollo de antenas, paneles estructurales y soportes que integran geometrías complejas imposibles de fabricar con métodos tradicionales. Y participa en programas para la creación de paneles satelitales impresos en 3D con materiales avanzados como titanio y aleaciones de aluminio.

La tecnología 3D es utilizada para fabricar cámaras de combustión y toberas, lo que mejora la eficiencia térmica y reduce el tiempo de producción. Empresas españolas como PLD Space, han fabricado partes críticas de motores para cohetes reutilizables mediante impresión 3D, agilizando iteraciones de diseño y pruebas. La impresión 3D, por su parte, permite la fabricación de herramientas y piezas de repuesto directamente en el espacio, reduciendo la dependencia de suministros desde la Tierra. Existen también proyectos de investigación, en programas de la ESA, sobre el uso de regolito lunar (polvo lunar) como material base para la impresión de hábitats y estructuras en futuras misiones. Además, la impresión 3D permite la optimización de costes y sostenibilidad, reduciendo significativamente el desperdicio de material, y contribuyendo a una industria espacial más sostenible. En proyectos cofinanciados con la ESA, se trabaja en la fabricación de estructuras reutilizables para reducir la generación de basura espacial.

La AEE apoya la investigación de nuevos polímeros y metales que puedan ser usados en entornos espaciales extremos, como materiales resistentes a la radiación y con propiedades térmicas avanzadas. En este ámbito, España colabora en pruebas de materiales impresos en 3D que minimizan la fatiga estructural y soportan las tensiones de despegues y aterrizajes.

AeI: ¿Qué grado de automatización se está alcanzando en la fabricación de componentes espaciales? ¿Existen líneas piloto o plantas especializadas en España?

J.M.P.: La fabricación de componentes espaciales está avanzando significativamente hacia mayores niveles de automatización gracias al uso de tecnologías emergentes como la robótica, la IA y la fabricación aditiva. España, como actor relevante en el sector espacial europeo, ha implementado líneas piloto y plantas especializadas que adoptan estos avances para producir piezas críticas para satélites, cohetes y otros sistemas espaciales.

Robots industriales son utilizados en procesos como el ensamblaje de estructuras satelitales, la colocación precisa de componentes electrónicos y el manejo de materiales sensibles. Esto mejora la consistencia y reduce los errores humanos. En las instalaciones de Airbus Defence and Space o Thales Alenia Space en España se emplean robots en los procesos de fabricación para integraciones y montajes con alta precisión.

La impresión 3D, altamente automatizada, permite la creación de piezas complejas con mínima intervención humana. Esto incluye cámaras de combustión y soportes estructurales fabricados en una sola pieza, eliminando el ensamblaje. Empresas como PLD Space utilizan estos sistemas automatizados en la fabricación de componentes de motores de lanzadores. También sensores inteligentes y sistemas de IA monitorizan los procesos de fabricación en tiempo real, detectando defectos antes de que los productos avancen a etapas posteriores, reduciendo costes y tiempo. El reto actual en este ámbito es desarrollar tecnologías para ensamblar componentes espaciales directamente en el espacio mediante robots autónomos.

AeI: La computación cuántica promete revolucionar muchas industrias. ¿Se están explorando aplicaciones de esta tecnología en la planificación, diseño o fabricación de sistemas espaciales?

J.M.P.: La computación cuántica está emergiendo como una tecnología disruptiva con el potencial de transformar industrias clave, y el sector espacial no es una excepción. En la planificación, diseño y fabricación de sistemas espaciales, la computación cuántica está empezando a ser explorada para resolver problemas complejos que superan las capacidades de la computación clásica.

España participa en proyectos europeos como Quantum Flagship, que investiga aplicaciones de la computación cuántica en la industria espacial. La ESA, con apoyo de empresas españolas, está explorando el uso de satélites para pruebas de comunicación cuántica y simulación de materiales. El CDTI, dentro del Perte Aeroespacial, lanzó una compra pública precomercial QKD para distribución de claves cuánticas en LEO y GEO. Además, empresas tecnológicas en España están explorando la integración de algoritmos cuánticos en procesos de planificación y fabricación de sistemas espaciales; y centros de investigación como el Centro Nacional de Supercomputación (BSC) en Barcelona y el Instituto IMDEA Nanociencia están investigando aplicaciones cuánticas que pueden ser adaptadas al sector espacial.

AeI: La AEE fomenta colaboraciones con startups y centros de investigación en tecnologías disruptivas, incluyendo la computación cuántica.

J.M.P.: A pesar de su potencial, la computación cuántica enfrenta retos significativos, como la estabilidad de los sistemas y la necesidad de infraestructuras avanzadas. No obstante, en los próximos 5-10 años, con la maduración de estas tecnologías, se espera que la computación cuántica tenga un impacto tangible en el diseño, fabricación y operación de sistemas espaciales. España, con su creciente ecosistema de innovación en el sector aeroespacial y cuántico, está bien posicionada para desempeñar un papel relevante en esta transformación.

AeI: ¿Cuál es la hoja de ruta de la Agencia a corto, medio y largo plazo en materia de innovación?

J.M.P.: La hoja de ruta de la AEE en materia de innovación abarca tres horizontes temporales: corto, medio y largo plazo. Este enfoque está diseñado para posicionar a España como un actor clave en el sector espacial, fomentando el desarrollo tecnológico, la competitividad industrial y la sostenibilidad.

Entendemos corto plazo a dos años vista (2024-2026), para lo que nos planteamos la consolidación de capacidades iniciales, empezando por la puesta en marcha de la sede de la AEE en Sevilla, consolidando su capacidad operativa, el lanzamiento de programas nacionales de I+D y proyectos nacionales en áreas clave como observación terrestre, comunicaciones y propulsión de satélites pequeños; el impulso de tecnologías como la fabricación aditiva, materiales avanzados y sensores de alta precisión; y la participación aún más relevante en programas y misiones europeas lideradas por la ESA. También campañas para aumentar la visibilidad de las oportunidades en el sector espacial y promover vocaciones científicas.

En cuanto al medio plazo, que entendemos del 2027 al 2030, nos planteamos la expansión tecnológica y mayor integración europea, atendiendo a frentes como la consolidación de España como proveedor clave en la fabricación de satélites, sistemas de propulsión y componentes críticos para lanzadores; la inversión en plataformas orbitales y soluciones de reutilización de cohetes, alineadas con tendencias globales de sostenibilidad; una mayor implicación en iniciativas estratégicas de la ESA, como el desarrollo de sistemas de observación climática y energías limpias; o, finalmente, la contribución al establecimiento de infraestructuras espaciales europeas, como estaciones orbitales y misiones interplanetarias.

Finalmente, y con respecto al largo plazo, etapa que marcamos del 2031 al 2040, nuestra aspiración es el liderazgo global en el sector espacial. Comenzando por la colaboración en misiones a Marte, la Luna y asteroides, contribuyendo con tecnologías innovadoras como hábitats espaciales y sistemas autónomos. También el desarrollo de infraestructuras para el turismo espacial y plataformas de investigación en órbita, y la creación de estaciones espaciales modulares en colaboración con socios internacionales; la implementación de sistemas de computación cuántica en la planificación de misiones y diseño de tecnologías espaciales; el uso de energía nuclear y solar avanzada para impulsar misiones más allá del sistema solar; la consolidación de tecnologías limpias para garantizar la sostenibilidad en todas las actividades espaciales; y el posicionamiento de España como líder en la regulación y control de la basura espacial.

En definitiva, la AEE enfrenta desafíos como la consolidación de su estructura operativa, el aumento de la inversión en I+D y la integración efectiva con la ESA y actores internacionales. Sin embargo, la alineación de su hoja de ruta con las prioridades europeas y su enfoque en la innovación tecnológica sitúan a España en un camino sólido hacia el liderazgo en el sector espacial.

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Esta entrevista aparece publicada en el nº 560 de Automática e Instrumentación págs. 34 a 41.