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XXIV Jornadas Internacionales

MAPFRE Global Risks

Nuevos retos en la Ingeniería: Lanzadores y

SatélitesJesús San Juan / AIRBUS Defence and Space

Bilbao, 8 de Mayo de 2015

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Mayo 2015 2

Contenidos

El Contexto de la Industria Espacial

Las Empresas Españolas dentro del grupo AIRBUS

Defence And Space

Situación actual y tendencias

Los Riesgos dentro del sector espacial

Los Retos del Futuro

Conclusiones

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n.

Mayo 2015 3

El Contexto de la Industria Espacial en el mundo (i)

• Generación en torno a 200 b€ en

el mercado global (más de la

mitad en DTH, SatCom, EO). El

Espacio continúa generando

empleo de calidad a pesar de la

crisis.

• Disminución del peso del

mercado norteamericano (54% en

2013, 75% en 2000)

• Aparición de nuevos actores en

el mercado comercial (Google),

nuevos proveedores de Servicios

(Skybox, OneWeb).

• Evolución desde satélites

pesados y complejos, hacia

misiones de bajo coste.

Fuente: Space

Fundation, SIA, EGNSS

Agency, TEDAE, BCG

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Mayo 2015 4

El Contexto de la Industria Espacial en el mundo (ii)

• Oportunidades de negocio: vuelos tripulados

comerciales, servicios en órbita,

Comunicaciones/Observación de la Tierra

• Reducción de precios de lanzamiento + demanda de

mayor flexibilidad, fiabilidad (técnica y operacional) y

seguridad. Orientación hacia tecnologías reutilizables

• Aparición de start-ups en USA (lanzadores, fabricantes

de pequeños satélites)

• Productos clásicos del sector espacial enfrentados a

nuevas tendencias: UAVs, cubesats. Rol creciente de

actores del sector DownStream (Servicios,

Electrónica)

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n.

5

• El sector Espacial en Europa representa un modelo productivo muy eficiente, que se

desarrolla en un ámbito muy específico en gran parte regulado por las Administraciones.

o Activo en I+D+I, generador de tecnología, empleo de alta cualificación

o Competitividad y productividad, carácter exportador

o Estratégico: Seguridad, Medio Ambiente, Ciencia, Navegación, Comunicaciones,

Transporte

• Desde 1975, la ESA es motor del desarrollo de competencias industriales e inversión

tecnológica (3 bn€/año). Desde Lisboa-2007, la UE comparte con la ESA la Estrategia y el

desarrollo de una política conjunta (Galileo, Copernicus, SST, H2020: 11 bn€ en el periodo

2014-2020)

• Las ventas en Europa alcanzaron 6,8 bn€ en 2013 (6,5 bn€ en 2012), un 10,6 % del

mercado mundial global.

El contexto de la Industria Espacial: Europa

Fuente: ASD

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6

El contexto de la Industria Espacial: España

El Sector Espacial en España es un ejemplo de exitosa

colaboración público-privada, con merecido reconocimiento

internacional, participando en todos los segmentos de

actividad. Fuerte Inversión en I+D+i (14%) y proyección

internacional (72 % exportación)

Oportunidades comerciales generadas por nuestros

Operadores de Satélites.

Participamos en todos los segmentos de actividad:

Lanzadores y Satélites en el Segmento de Vuelo,

incluyendo Sistemas completos,

Equipos y Sistemas del Segmento Terreno,

Contamos con Operadores de Servicios por Satélite, en

concreto con el tercer Operador europeo en el Sector de

Telecomunicaciones.

Fuente: TEDAE

El Sector contribuye con 736 millones de euros a la economía y mantiene más de 3.400

empleos de alta cualificación.

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AIRBUS Defence and Space en España

7

60 %

Participación

Airbus

Infoterra SGSA

Mayo 2015

• 38 000 empleados

• 13 000 millones de

facturación

• Nº1 en Europa en Defensa y

Espacio

• Centros: Barajas, Getafe,

Illescas, Tablada, San Pablo,

Tres Cantos, Barcelona

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8

CASA Espacio CRISA InfoTerra

Desarrollo de Sistemas Satelitales

completos.

Equipos de Electrónica de vuelo:

Potencia y Propulsión, Plataforma

y carga útil, y lanzadores

Venta de imágenes de Satélite

Ópticas y Radar.

Desarrollo de Instrumentos de

micro-ondas.

Equipos de Segmento Terreno:

Comunicaciones seguras, Centros

de Misión, Archivo y Catalogo

Servicios relacionados con

Emergencias, Seguridad, S&R,

Petróleo, Control de Cambios.

Desarrollo de Antenas y

Reflectores SATCOM

Equipos y bancos de pruebas:

Radiofrecuencia, Gestión de datos,

Potencia, y bancos de pruebas

para subsistemas y sistemas

Suministro de estaciones de

recepción y procesado de datos

Ópticos y Radar.

Estructuras y equipos para

Satélites y Lanzadores

institucionales y comerciales.

Desarrollo e Ingeniería de

Software para segmento de vuelo

y de Tierra

Desarrollo de productos de

Cartografía de precisión.

Actividades de AIRBUS Espacio - España

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n.

Lanzadores: Situación actual y tendencias

9

SITUACION ACTUAL

• Dominio ARIANE5 (10 T en GTO, >50% del mercado comercial accesible).

Nuevo entrante Falcon-9 con precios agresivos

• Llegada de VEGA en fuerte competición con pequeños lanzadores en declive

(ROCKOT, DNEPR), sólidamente establecidos (PSLV), o recién llegados

(ANTARES, Long March 2, Epsilon, Angara)

TENDENCIAS

• Aumento de la capacidad (masa y volumen carga útil)

• Reducción del coste (€/kg)

• Flexibilidad y modularidad (diferentes misiones y tamaños de satélite,

ventanas de lanzamiento)

• Requisitos institucionales: satélites ENS

• Soluciones para pequeños satélites efectivas en coste

Fuente: Arianespace

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n.

Satélites de Telecomunicaciones: Situación actual y tendencias

10

SITUACION ACTUAL

• Banda Ku congestionada. Banda Ka desarrollada, en comercialización

• Presencia de Satélites grandes (consolidación) y medianos (apertura

de mercados)

• Impulso a la reducción de la brecha digital (Digital Divide)

• Crecimiento geométrico de la demanda de Ancho de Banda

TENDENCIAS

Aumento de la demanda de capacidad

Flexibilidad

Reducción coste/bit

Reducción coste /kg de carga útil

Requisitos Institucionales

Propulsión eléctrica / inyección en órbita

Satélites de TBps

Antenas y Repetidores activos/flexibles

Misiones institucionales + comerciales

Satélites más recurrentes + constelaciones

en órbita baja

Reducción costes producción & integración

Coberturas globales

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n.

Satélites de Observación de la Tierra y Navegación:

Situación actual y tendencias

11

SITUACION ACTUAL

• Tecnologías y servicios de Observación de la Tierra: Ordenación

del territorio, control de fronteras, clima, catástrofes.

• Tecnologías disponibles: Óptica de alta resolución y radares

• Numerosos lanzamientos de constelaciones: UE & ESA a través de

GMES/COPERNICUS.

• Recta final PNOT: Lanzamiento y Operación de PAZ e INGENIO

TENDENCIAS

• Instrumentos radar de mayor resolución (< 25 cm)

• Plataformas y Constelaciones de nueva generación, menor

tamaño, mayor agilidad

• Servicios NRT (Near Real Time)

• Antenas activas de mayor ancho de banda, precisión de

geolocalización

• Instrumentos de microondas de mayor frecuencia, Radiómetros

SAR de nueva generación

• Nueva aviónica integrada, carburo de silicio, y plataforma ágil

(giróscopo de control de momento de nueva generación)

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El impacto de la nueva legislación europea en el sector espacial (i)

12

MEDIO AMBIENTE

• Nuevas leyes: REACH, RoHS, LOS

• Tecnologías verdes

• Presión sobre el sector: Riesgo de

ruptura de la cadena de suministro

(clientes de operadores TELECOM,

empleados)

SOSTENIBILIDAD

• Actividad espacial sostenible:

riesgos asociados a los

debris

• Impacto mediático sector

espacial

Mayo 2015

CLEAN SPACE (ESA-UE H2020)

• Respuesta proactiva a los desafíos

medioambientales en suelo y en el

espacio

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13Mayo 2015

El impacto de la nueva legislación europea en el sector espacial (ii)

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n.

14Mayo 2015

ACTIVIDADES PLANIFICADAS

• Desorbitación Pasiva (dispositivos

“drag”, especialmente para pequeños

satélites sin sistema propulsivo)

• Desorbitación activa (kit de propulsión

para re-entrada controlada)

• Dispositivos “demise” a bordo (garantía

de desintegración en atmósfera)

• Pasivación sistemas propulsivos y d

epotencia

• Medidas de debris in situ (correlación

modelos)

El impacto de la nueva legislación europea en el sector espacial (iii)

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (i)

15

• Definición de riesgo: Risk is the potential for performance

shortfalls, which may be realized in the future with respect to

achieving explicitly established and stated performance

requirements” (NASA, 2008)

• Riesgo en vehículos espaciales: desarrollo (dimensionado/diseño,

calificación), producción, integración, puesta en órbita, operacional

• Approach clásico: bottom-up. FMEA SPF, CIL (*).

Inconvenientes:

o Approach cualitativo, centrado en identificar componentes

individuales que ponen riesgo el subsistema, el vehículo

espacial, la misión, la tripulación

o No robusto frente a errores humanos o de software

o No adaptado a situaciones dinámicas

o Difícil identificar e introducir incertidumbres en el análisis

o Coste financiero elevado en ensayos y personal

• Approach Cuantitativo: PRA (*)

Mayo 2015

FMEA Failure Modes and Effects Analysis

SPF Single Point Failure

CIL Critical Items List

PRA Probability Risk Assessment

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (ii)

16

• Ejemplo de arquitectura de análisis del riesgo en misión

espacial de bajo coste

Mayo 2015

PLAN DE GESTION DE RIESGOS ORIGEN DE RIESGOS

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (iii)

17

• Ejemplo de arquitectura de misión espacial de bajo coste:

CUBESAT

Mayo 2015

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (iv)

La campaña de lanzamiento

18Mayo 2015

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (v)

El lanzamiento

19

• Seguridad en campo cercano (Near field)

• Caída nominal de etapas propulsivas

• Riesgo de sobrevolar zonas habitadas (Far-Field)

• Medidas de reducción de riesgo

fallo vuelo ARIANE-4 (01/12/1994)

Mayo 2015

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (vi)

El lanzamiento: dispositivos de neutralización a bordo

20Mayo 2015

• Sistema de Seguridad: seguimiento y actuación (TM/TC),

dispositivos automáticos a bordo, algoritmos de decisión,

Operadores “Safety”

Est

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (vii)

Seguridad “Near Field”

21Mayo 2015

Estudio probabilístico

de casos degradados

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (viii)

Caída “nominal” de etapas propulsivas

22Mayo 2015

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (ix)

Seguridad “Far Field”

23Mayo 2015

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n.

Gestión del riesgo dentro de la industria espacial (x)

Medidas de Reducción de riesgo

24Mayo 2015

Casos degradados de

re-entrada controlada

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n.

Conclusiones

25

• La industria de lanzadores se prepara para una nueva etapa de explotación a

precios de venta muchos más bajos (-50%, 10 k€/kg) en el segmento core de su

negocio (satélites TELECOM medianos y pesados, hasta 4-5 T), manteniendo

requisitos de performance, flexibilidad y fiabilidad.

• La saturación del servicio de banda ancha terrestre puede impulsar la demanda de

servicios satelitales.

• Las nuevas áreas de negocio (constelaciones TELECOM/EO) impulsan

o el desarrollo de lanzadores dedicados a minisats (< 150 kg), a costes de

lanzamiento bajos (

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n.

26

Gracias

por su atención

Mayo 2015

Est

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n.

27Mayo 2015