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Tres españoles, dos italianos y un sueco se juntaron en Barcelona para hacer un motor imposible: la historia de Pangea Aerospace

La semana pasada, un comité de expertos eligió a PLD Space como adjudicataria del PERTE aeroespacial. La empresa ilicitana recibirá 40,5 millones de euros del Gobierno de España para lanzar pequeños satélites con el cohete Miura 5. La propuesta que quedó en segundo lugar, y que solo recibió 1,5 millones de euros en la primera fase del concurso, estaba liderada por una empresa de Barcelona llamada Pangea Aerospace.

Un segundo puesto sabe especialmente amargo cuando el premio es cinco veces la financiación que has juntado en toda tu historia. Pero en un sector tan diseminado y competitivo como el aeroespacial, un segundo puesto ayuda a situar a Pangea en el mapa. A fin de cuentas, esta no es la historia de una derrota, sino de la segunda empresa más prometedora del New Space español.

La empresa que nació de una casualidad

El equipo fundacional de Pangea Aerospace

Adrià Argemí estudió ingeniería industrial en Barcelona y se mudó a Toulouse para especializarse en aeronáutica. En Francia vivió siete años, la mitad de los cuales estuvo trabajando para Airbus. «Siempre en propulsión, pero no espacial, sino aeronáutica», lamenta.

«Siempre había seguido mucho el estado del arte en la investigación: la propulsión más ruidosa, más potente y más chula, que es la de los cohetes».

Obsesionado con estas ideas, decidió irse a Italia a cursar un máster en diseño de sistemas de transporte espacial. En la Universidad de Roma La Sapienza conoció a Federico Rossi, Rasmus Bergström y Nicola Palumbo, ahora cofundadores de Pangea Aerospace.

«Hubo un momento muy bonito de serendipia», recuerda Adrià. «Yo siempre había querido hacer algo con el motor aerospike y me acuerdo del momento de comentárselo a Fede, después de haber empezado el máster. Me dijo: ‘pues yo hice mi tesis sobre el aerospike’. Y le contesté: ‘el destino nos está uniendo'».

Pangea se fundó en 2018 cuando Adrià Argemí y sus socios tenían poco más de 30 años. Adrià sería el CEO. Federico, el jefe de propulsión. Nicola, el jefe de ingeniería mecánica y diseño. Rasmus, el jefe de vehículos de vuelo, encargado de integrar los subsistemas de un futuro cohete.

Cuatro «frikis del espacio», describe Adrià. Les faltaba algo imprescindible en esta industria: gente de negocio.

Adrià Argemí, CEO de Pangea Aerospace

Adrià viajó a París para convencer a Xavier Llairó de unirse al equipo. Xavier los ayudaría a crear el plan de negocio y se sumaría al grupo de cofundadores como director comercial. Lluis Bellafont completaría el equipo como sexto cofundador y director financiero de la empresa. Sería el encargado de estructurar las primeras rondas de financiación.

Con tres catalanes como mayoría suficiente, Pangea acabó estableciéndose en un espacio de coworking de Barcelona. Solo faltaba decidir el nombre de la empresa.

«Cuando cofundamos la empresa éramos, pues eso, tres españoles, dos italianos y un sueco», explica Adrià. «Con ese sentir muy paneuropeo, y como creemos en este resurgir del espacio, nos gustaba la analogía con el supercontinente Pangea. Estábamos todos juntos, por así decirlo».

Pangea Aerospace ya no son «cuatro frikis del espacio» y dos personas de negocio, sino cerca de 40 empleados entre Barcelona y Toulouse. Pero el objetivo de la empresa sigue siendo el mismo que cuando Adrià y Federico se conocieron: desarrollar un motor aerospike.

Qué es un motor aerospike

Federico Rossi de Pangea Aerospace con una maqueta del motor ARCOS

El aerospike es un tipo de tobera, el elemento más visible del motor de un cohete, que acelera y direcciona los gases para impulsar el lanzador.

En un motor aerospike, la tobera está, digamos, al revés que en los motores de campana tradicionales. De esta manera, los gases no se expanden ni comprimen en exceso, y el cohete puede usar el mismo motor para impulsarse eficientemente tanto en el vacío del espacio como a nivel del mar.

El concepto de aerospike es muy antiguo y se persigue desde hace décadas para el desarrollo de naves y cohetes reutilizables.

La NASA lleva investigando prototipos desde los años 60. El más sonado es la nave espacial X-33 ‘VentureStar’ de Lockheed Martin, que prometía revolucionar el acceso al espacio con un motor aerospike en forma de cuña. Diseñada para sustituir al transbordador espacial, fue cancelada en 2001 por problemas técnicos y presupuestarios antes de emprender su primer vuelo.

SpaceX y Rocket Lab, las dos únicas empresas que reutilizan habitualmente sus lanzadores, consideraron también el uso de motores aerospike para sus cohetes, pero los descartaron en favor de un diseño tradicional de dos etapas con motores optimizados para diferentes alturas. Los de la primera etapa, con una tobera de campana pequeña (para volar en la atmósfera terrestre). Y el de la segunda, con tobera de campana grande (para volar en el vacío del espacio).

Su elevado coste, su difícil refrigeración y la complejidad que añaden a la fabricación de los motores son algunos de los argumentos que se esgrimen habitualmente contra el aerospike. Sin embargo, sus ventajas son lo suficientemente atractivas para que empresas como Pangea Aerospace lo sigan intentando.

Al mantener una eficiencia alta en las diferentes altitudes del vuelo, el aerospike consume menos combustible, permite lanzar más carga por menos dinero y ofrece un mejor control del vector de empuje, lo cual es muy útil para la reutilización del cohete.

El problema, dice Pangea, es que hasta ahora se había intentado hacer de forma muy artesanal y costosa, lo que nunca ha salido a cuenta. Gracias a la ciencia de materiales y a las nuevas técnicas de impresión 3D, la empresa catalana ha conseguido fabricar un prototipo de aerospike de dos piezas en apenas 15 días. Pero antes, la empresa perdió el foco buscando financiación.

El cohete MESO o cómo una joven Pangea quiso abarcar demasiado

El cohete Meso abandonado por Pangea Aerospacial

Cuando apenas tenía unos meses de vida, Pangea Aerospace reunió 300.000 euros de fondos privados para desarrollar un pequeño cohete reutilizable donde colocar su motor aerospike. El cohete se llamaba MESO.

Dos años después, la empresa recibió más de tres millones de euros de la Comisión Europea para desarrollar el sistema de reutilización de ese mismo cohete.

En su empeño por crear un ecosistema de microlanzadores europeo, Europa vio con buenos ojos la audaz propuesta de Recuperación y Retorno a Base (RTTB) que había diseñado una desconocida empresa española.

Según este diseño, la primera etapa del cohete MESO, dotada de un motor aerospike, tanques criogénicos y una sólida estructura reutilizable, podía reentrar en la atmósfera para aterrizar por su cuenta mediante ventiladores eléctricos de flujo guiado, como hace un dron.

Gracias al ahorro de combustible y la posibilidad de recuperar el cohete, Pangea estimaba un coste de lanzamiento de entre 10.000 y 15.000 euros por kilogramo de carga, aproximadamente la mitad de lo que costaba un cohete Vega de la Agencia Espacial Europea.

Sin embargo, Pangea se dio cuenta de que estaba abarcando demasiado y decidió abandonar el cohete MESO para centrarse en su producto más diferenciador: el motor aerospike.

«MESO es un proyecto con el que empezamos, del que aprendimos muchísimo y que nos ayudó a pivotar al desarrollo de sistemas de propulsión», señala Adrià Argemí.

Ser al espacio lo que Rolls Royce es a la aeronáutica

Motores Rolls-Royce de un avión comercial

Aunque el cohete MESO no saliera adelante, Europa sí que está consiguiendo crear el ecosistema de microlanzadores que tanto anhelaba. La empresa española PLD Space es una de las más destacadas de esta nueva industria, pero hay muchas otras repartidas por el continente.

A medida que la industria de los lanzadores europeos transita de un monopolio (el de Arianespace) a una plétora de empresas privadas, la cadena de valor también se está reestructurando. «No todos los proyectos podrán salir adelante si no empiezan a cooperar y a tener soluciones innovadoras para ser competitivos en el mercado global», resume Adrià.

«No olvidemos que el mercado espacial es un mercado internacional por definición, y nosotros estamos hablando con proyectos de todo el mundo (no solo lanzadores verticales de Europa) para hacer una de las partes más críticas para ellos, que son sus sistemas de propulsión«.

Como exingeniero de Airbus, Adrià compara la industria espacial con la aeronáutica. «Al principio, Boeing hacía sus motores, sus trenes de aterrizaje, sus alas… Con mayor volumen, eso dejó de ser posible y empezaron a nacer los especialistas».

«Nosotros somos especialistas. Queremos ser el Rolls Royce, por así decirlo, del sector espacial«. Rolls Royce fabrica motores de avión tanto para Airbus como para Boing.

«Tenemos un producto innovador que va a aumentar la carga de pago, que va a permitir la reutilización, que va a facilitar la reentrada. Queremos ser esa ‘go-to company’ que ayude a otras empresas a aumentar su rentabilidad», dice Adrià.

«No nos olvidemos que el ‘core business’ de un lanzador no es diseñar los motores, ni la aviónica, ni los tanques, sino dar un servicio de transportes. Nuestras soluciones pueden integrarse en no uno, sino muchos lanzadores y otros vehículos para aumentar la competitividad de todos».

Sin embargo, Pangea no abandonó del todo la idea de hacer un cohete. Todavía le quedaba una bala por gastar, y era una bala muy importante porque la presa valía 40 millones de euros.

El Equipo Nacional y su derrota ante PLD Space

El ‘momentum’ espacial de Europa se ha extrapolado a sus países miembros. España lanzó un concurso público, el PERTE aeroespacial, para financiar con fondos europeos el desarrollo de un lanzador comercial de pequeños satélites.

Pangea Aerospace se presentó al PERTE aeroespacial como líder de un consorcio llamado Equipo Nacional, el mismo nombre con el que Blue Origin (la empresa de Jeff Bezos) perdió el contrato lunar de la NASA contra SpaceX.

Pangea aprovechó su experiencia con el cohete MESO para diseñar un nuevo lanzador junto a varias empresas españolas. En el Equipo Nacional participaban, además de Pangea Aerospace, con su motor aerospike, las empresas ITP Aero (de Vizcaya), con los subsistemas del cohete, GMV (de Madrid), con la aviónica, UARX (de Pontevedra), con la separación y el despliegue de los satélites, y AENIUM (de Valladolid), con la fabricación aditiva del cohete.

El Equipo Nacional y PLD Space ganaron la primera fase del PERTE en julio de 2023. La propuesta de PLD era el cohete Miura 5, un lanzador de más de 30 metros de altura con capacidad para poner en órbita satélites de hasta 500 kg. Curiosamente, GMV del Equipo Nacional había desarrollado la aviónica de su predecesor: el cohete suborbital Miura 1 que despegó desde la costa de Huelva en octubre de 2023.

No se han publicado detalles del cohete que presentó el Equipo Nacional, pero se sabe que recibió una valoración técnica un poco más baja que la del Miura. Eso sí, Pangea había previsto mayores márgenes de beneficio por lanzamiento que PLD y, por eso, acabó la primera fase del PERTE en primera posición.

La comunicación de este hito fue un desastre por parte de Pangea, que dio a entender que recibiría 42 millones de euros del Gobierno, cuando la primera fase del PERTE aeroespacial estaba dotada únicamente con 1,5 millones por adjudicataria.

La segunda y última fase del concurso exigía la presentación de un diseño preliminar completo (PDR) de los lanzadores. El jurado acabó decantándose por la propuesta de PLD Space, que planea iniciar los lanzamientos comerciales del Miura 5 en 2026.

Vuelta al objetivo inicial: centrados en el motor ARCOS

Lo poco que sabemos del fallido cohete del Equipo Nacional es que iba a llevar un motor aerospike llamado ARCOS. El proyecto ARCOS nació con el desarrollo del cohete MESO, pero acabó convirtiéndose en la piedra angular de Pangea Aerospace. Al fin y al cabo, es su producto principal como proveedora de motores.

«Ahora toda Europa está en una carrera para ofrecer servicios de lanzamiento y no se puede enfocar en hacer sistemas de propulsión más eficientes», señala Federico Rossi, la mente tras el motor. «Cada uno tiene su propio sistema de propulsión que deriva de los motores soviéticos. Se han comprado unas ‘blue prints’ para ser los primeros a lanzar. Nosotros, no».

Federico Rossi, ingeniero jefe de propulsión de Pangea Aerospace

«Un aerospike siempre será mejor que una campana», concluye Adrià Argemí.  «A nuestros clientes les interesa tener más masa en órbita porque son más ingresos directos para ellos, y nosotros lo podemos hacer a un precio no desorbitado gracias a la fabricación aditiva y lógicamente a nuestros diseños, nuestras patentes y el ‘know how’ que llevamos cinco años desarrollando».

El primer motor que fabricó Pangea Aerospace se llamaba Demo P1. Tenía una cámara toroidal muy similar a la de otros aerospike, pero era pionero en el uso de metano líquido como combustible.

El motor ARCOS es un diseño más avanzado, mucho más grande y potente. Tiene una estructura modular que se puede escalar para adaptarse al empuje de distintos vehículos. El primero fue fabricado mediante impresión 3D en dos partes que luego se unieron como dos piezas de Lego.

La tobera o plug fue fabricada en una aleación de dos metales: cobre para resistir el calor de la llama y otro material más ligero y fuerte para envolverlo estructuralmente. Los cabezales de inyección, la parte más compleja, fueron impresos en una sola pieza en colaboración con la Agencia Espacial Europea, que financia la investigación de inyectores de tipo aerospike.

La impresión 3D, que Pangea contrata a la empresa vallisoletana AENIUM, soluciona el problema de costes del aerospike que encontró la NASA. «Antes había artesanos fabricando los canales de enfriamiento de los motores, que hay muchos en el aerospike por su problema térmico. Eran tubos de menos de 1 mm y había un operador que los soldaba uno a uno. Eran como 3.500 por motor», explica Fede.

Eficiente, modular y reutilizable

Motor ARCOS de Pangea Aerospace

El motor ARCOS puede operar a 100 bares de presión, lo que significa que es tan eficiente como los motores del Falcon 9 de SpaceX.

A diferencia del Demo P1, ARCOS tiene 24 campanas llamadas boquillas de Laval disparando contra la pieza grande, el plug. Estos 24 gemelos forman la cámara de combustión del motor aerospike. El diseño modular permite aumentar el diámetro o añadir una campana o dos para obtener más empuje, dependiendo de las necesidades del cliente. Pangea promete hasta 300 kilonewtons de empuje.

Otra de las ventajas del diseño es la reutilización. La geometría del motor aerospike permite penetrar mucho más fácilmente la atmósfera en la reentrada, y ARCOS está diseñado con el objetivo de reutilizarse 10 veces.

Esta es una de las tres razones por las que utiliza metano en lugar de queroseno. Las otras dos son que es un combustible más limpio y que ayuda a enfriar el motor.

En un aerospike, el reto térmico es tan grande que el queroseno se calentaría demasiado si se usara para enfriar el motor. De hecho, Pangea utiliza tanto el metano líquido como el oxígeno líquido para enfriar el motor ARCOS (metano para la parte externa y oxígeno para la parte interna), algo que la empresa ha patentado porque «nadie más en el mundo hace», afirma Adrià.

«Es una manera de generarte unos márgenes para sobreenfiar y asegurarte una reutilización posterior del motor».

Los subsistemas de ARCOS se están probando en un banco de pruebas del Centro Aeroespacial Alemán, en Lampoldshausen. Pangea sigue trabajando en certificar el motor para poder probarlo en vuelo.

Los primeros clientes de Pangea Aerospace

«Queremos tener el ARCOS listo para volar a finales de 2025. Hemos hecho pruebas de validación de subsistemas de la cámara de combustión, el plug, y estamos empezando con la parte de turbomaquinaria… 2024 lo tenemos lleno de pruebas».

Para cuando esté listo, el motor aerospike de Pangea Aerospace ya tendrá varios clientes. Bpifrance, el equivalente al CDTI de Francia, se ha interesado en ARCOS para el desarrollo de segundas etapas 100% reutilizables. La empresa estadounidense Tehiru quiere integrar el motor en un cohete orbital capaz de lanzar satélites de hasta 300 kg.

«Y luego dos clientes privados que no puedo mencionar los nombres, pero estamos trabajando para integrar nuestros motores tanto en sus etapas primeras como sus etapas secundarias», confiesa Adrià Argemí.

«Nosotros hasta el día de hoy hemos levantado entre público y privado alrededor de 8 millones y medio de euros, pero la parte de financiación es compleja porque vivimos en un continente donde la aversión al riesgo es importante y el New Space está ligado a largos tiempos de desarrollo y es complejo».

Además de su sede de Barcelona, Pangea Aerospace mantiene su oficina de Toulouse, donde Adrià trabajó para Airbus. Con la visión amplia que le proporcionó su experiencia en el sector de los aviones, el CEO de Pangea está convencido de que la industria espacial sigue «en los años 50 de la aeronáutica», y acabará subcontratando la propulsión como hicieron Airbus y Boeing.

Con suerte, cuando llegue ese momento, Pangea Aerospace habrá demostrado que el motor aerospike no solo es posible, sino que se diseña en Barcelona y se fabrica en Valladolid.

Imágenes | Pangea Aerospace, Rolls-Royce

En Xataka | Un motor de cohete impreso en 3D, alimentado con metano y diseñado en España. Pangea Aerospace prueba con éxito su ‘aerospike’