El cuarto tema de El mundo a través de las patentes es el espacio.
La Oficina Europea de Patentes (OEP) y el Instituto Europeo de Política Espacial (ESPI), junto con la Agencia Espacial Europea (ESA), publicaron Propulsion systems for space. El informe analiza veinte años de patentes de propulsión espacial, de 2003 a 2022: 4 559 familias presentadas en 52 oficinas, con solicitantes de 43 países.
Hay una razón para elegir la propulsión entre las tecnologías espaciales. Sean lanzadores, satélites o servicios orbitales, mover algo en el espacio —e incluso antes, colocarlo en órbita— requiere propulsión. Es una tecnología fundamental y un excelente indicador del panorama industrial.
📈 Número total de solicitudes
Las patentes de propulsión espacial crecieron una media anual del 9 % durante veinte años, con un aumento especialmente marcado desde 2011.
Los lanzamientos reales también aumentaron. De unos 300 anuales, los lanzamientos de satélites superaron los 2 800 en 2023. El mercado, de unos 9 200 millones de euros en 2022, podría hasta triplicarse para 2030.
Que lanzamientos y patentes aumenten juntos significa que el ámbito ha superado la experimentación de laboratorio y ya constituye un mercado.
🌏 Tendencias de solicitudes por países
El panorama se parece al que vimos en la entrega sobre PI mundial en cifras. Por volumen, China domina: sus solicitantes reúnen el 38 % de las patentes acumuladas y el 65 % solo en 2022.
Sin embargo, las familias internacionales presentadas en varios países se reparten así: Estados Unidos 43 %, Alemania 17 %, Francia 11 %, China 6 %, Corea 6 % y Japón 5 %. El explosivo crecimiento chino permanece, por tanto, mayoritariamente dentro del país.
Las citas de patentes hacen más clara la diferencia. Estados Unidos lidera ampliamente como país proveedor de tecnología citada en patentes extranjeras, seguido de Francia, Japón, Alemania y Canadá. Las citas de patentes chinas se concentran en referencias recíprocas entre solicitantes nacionales; las citas transfronterizas siguen siendo escasas. Aunque China sea primera en volumen, la difusión de la influencia tecnológica sigue centrada en Estados Unidos y Europa.
Los solicitantes también permiten identificar la estructura industrial de cada país:
⚡ El panorama por tecnologías
Las tres grandes tecnologías de propulsión espacial son la química, la eléctrica y la nuclear.
La propulsión química —líquida, sólida e híbrida, entre otras— fue durante mucho tiempo la opción por defecto. Entre los combustibles y oxidantes representativos de la propulsión líquida figuran el hidrógeno líquido (LH2), el oxígeno líquido (LOX) y la hidrazina (N2H4). La sólida suele emplear una mezcla sólida de combustible y oxidante y se utiliza principalmente en propulsores auxiliares o motores principales de lanzadores.
Pero el panorama ha empezado a cambiar. En el período 2013-2017, la propulsión eléctrica superó a la química en solicitudes internacionales. Sus patentes crecieron un 10 % anual durante veinte años y, en 2022, el 67 % procedió de solicitantes chinos.
Detrás está el avance de las células solares. En veinticinco años, la potencia por unidad de masa de las células embarcadas en satélites pasó de 30 W/kg a 100 W/kg, más del triple, aumentando considerablemente la viabilidad de la propulsión eléctrica.
Otro punto interesante: las solicitudes de propulsión química aumentan casi al mismo ritmo que los lanzamientos, pero últimamente no alcanzan el crecimiento del mercado. Esto se debe a que SpaceX, el mayor actor, responsable del 43 % de los lanzamientos en 2023, apenas solicita patentes sobre tecnología de lanzadores. Parece apostar por secretos empresariales y velocidad de ejecución en lugar de obtener protección publicando sus derechos. Es también un recordatorio de que los datos de patentes no muestran toda una industria.
La tercera competidora, la propulsión nuclear, también atrae atención. Aunque las cifras absolutas son bajas, aparece como nuevo campo de disputa en la carrera lunar entre el bloque Artemis, liderado por Estados Unidos, y el de la Estación Internacional de Investigación Lunar (ILRS), liderado por China.
Estados Unidos había dominado durante mucho tiempo la propulsión nuclear, pero en 2022 las solicitudes chinas lo superaron por primera vez. También resulta llamativo que Rusia, pese a su profundo legado, prácticamente haya dejado de presentar solicitudes desde 2010.
🛰️ Las órbitas son finitas
Cambiemos de perspectiva. Se están desplegando grandes constelaciones: Starlink, con unos 42 000 satélites previstos, y las chinas Guowang, unos 13 000, y G60, unos 12 000. Starlink también generó polémica recientemente al pedir a la Comisión Federal de Comunicaciones estadounidense permiso para un millón de satélites.
La densidad orbital aumenta exponencialmente el riesgo de colisión. La respuesta esencial es la capacidad de maniobra del propio satélite, es decir, su propulsión. Por eso las patentes recientes ya no se limitan a cómo llegar más lejos: también buscan moverse de forma segura y precisa, mediante mantenimiento orbital, desorbitación y evitación de colisiones.
En consecuencia, crecen nuevas tecnologías como la propulsión eléctrica de respiración atmosférica (ABEP), para órbitas muy bajas, que obtiene empuje aspirando la atmósfera circundante sin llevar propelente, o la propulsión por energía dirigida, que modifica la órbita mediante láseres terrestres u orbitales.
🧭 Para terminar
La propulsión espacial nos hace pensar primero en Marte y más allá. Sin embargo, siguiendo las patentes, la competencia real ocurre mucho más cerca: en la órbita baja que rodea la Tierra.
El Tratado del Espacio de 1967 prohíbe a cualquier país reivindicar soberanía sobre la Luna y otros cuerpos celestes. La apropiación de lo lejano se prohibió, pues, muy pronto. En cambio, las órbitas bajas y las frecuencias se coordinan mediante la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), cuyo principio suele dar prioridad a quien solicita primero.
En ese sentido, la situación de la órbita baja recuerda a la era de las exploraciones o a la conquista del Oeste. Quien dispone de capital y tecnología planta antes su bandera y ocupa el lugar.
La órbita es un recurso finito: las altitudes y los planos orbitales utilizables están limitados. Las ventajas de llegar primero son considerables. Los siguientes quedan desplazados a altitudes menos favorables en latencia o eficiencia energética y asumen además las maniobras para evitar colisiones. Como una constelación mayor mejora cobertura y calidad de servicio, la distancia creada resulta difícil de cerrar.
Ocupar primero una órbita va, por tanto, más allá de instalarse antes: crea una estructura que sigue elevando los costes de quienes llegan después.
Los astrónomos se preocupan hoy por las estelas de satélites alineadas en las fotografías nocturnas. Para unos son luces útiles que conectan comunicaciones; para otros, obstáculos que dificultan la observación. Hace solo unos años que miramos cosas tan distintas en el mismo cielo.
La próxima vez que mire el cielo nocturno, recuerde que ahí arriba hay mucho más tráfico de lo que parece. Y piense también en las tecnologías que compiten ahora por ocupar esos lugares.
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