Francisco Javier Mendieta Jiménez CONTENIDO 1. RESUMEN 2. INTRODUCCIÓN 3. EL ESPACIO Y LAS NECESIDADES SOCIALES DE MÉXICO 4. EL ESPACIO Y LAS OPORTUNIDADES PARA MÉXICO 5. EL PROGRAMA NACIONAL DE ACTIVIDADES ESPACIALES 6. CONCLUSIÓN 7. REFERENCIAS 1
1. RESUMEN El espacio provee oportunidades únicas para la creación de bienes y servicios útiles y redituables, tanto públicos como comerciales, con una diversidad de actividades, tales como comunicaciones y posicionamiento vía satélite; así como la observación de la Tierra en su conjunto, entre otras. Sin embargo, desde una perspectiva socioeconómica, las decisiones gubernamentales para invertir en el espacio, y para impulsar al sector privado a hacerlo también, deben estar basadas en la contribución a la solución de las grandes necesidades de la sociedad: seguridad, atención a desastres naturales, acceso a la información, desarrollo agrícola y pesquero, agua, energía, sustentabilidad ambiental, educación, salud, transporte. Si bien para comunicaciones, México ha sido un comprador y operador de importantes sistemas satelitales; y para la observación del territorio y mares, México ha sido un usuario importante de la información proveniente de satélites internacionales. Sin embargo nuestro país tiene especificidades que requieren de implementación de sistemas espaciales para nuestras demandas específicas. Esto constituye entonces un nicho para desarrollos mexicanos, con lo que, además de contribuir a resolver los problemas sociales, se impulsaría la innovación y se establecerían empresas de alta tecnología y se impulsarían las existentes; asimismo, se expandiría el conocimiento científico. En efecto, en el sector aeroespacial, que experimenta un vigoroso crecimiento a nivel mundial, México es uno de los principales proveedores al mercado de los EUA, y también uno de los primeros en inversión extranjera directa. Este escenario de intenso desarrollo, si bien predominantemente aeronáutico, sólo tiene aproximadamente 15 años, por lo que cabe inducir que el desarrollo espacial industrial en México podría detonar y experimentar también un rápido crecimiento en los próximos años. 2
En efecto, nuevas órbitas, nuevas frecuencias, nuevos sensores e instrumentos de teledetección a bordo, nuevos sistemas de propulsión, funcionamiento en red y en formación con enlaces de banda ancha, incorporando grandes capacidades de procesamiento a bordo, están apareciendo en el escenario tecnológico y constituyen oportunidades de aplicaciones públicas y privadas de gran impacto social tales como telemedicina y teleeducación vía satélite, y sistemas de información geográfica para atención a desastres, desarrollo agrícola, pesquero y monitoreo ambiental. La Agencia Espacial Mexicana, está ya aglutinando diversos esfuerzos nacionales para la innovación en el sector, con el objetivo central de atender las necesidades sociales de nuestro país, al tiempo que se construyen capacidades empresariales, tecnológicas y científicas en México. Asimismo la Agencia ha venido procurando asociaciones estratégicas con la comunidad espacial internacional, para participar en la atención de problemas a escala global: la sustentabilidad ambiental, el cambio climático, la brecha digital y la seguridad a escala mundial. El espacio es entonces un importante habilitador del desarrollo socioeconómico: suministrando valiosa información a gobiernos y a tomadores de decisiones, apoyando a la industria aeroespacial en su competitividad, contribuyendo a la formación de capital humano, expandiendo el conocimiento científico, y coadyuvando a la construcción de una sociedad mexicana moderna cada vez más educada científicamente y tecnológicamente. 3
2. INTRODUCCIÓN En muchos de los grandes retos del siglo XXI para todos los países del mundo, el espacio juega un papel central: la seguridad; las comunicaciones rurales y la reducción de la brecha digital; el medio ambiente, la atención a desastres causados por fenómenos naturales o por actividades humanas, el cambio climático y el estudio de los recursos naturales; la informática de la salud; la teleeducación; el aprovechamiento de la energía solar, entre otros. En todos estos temas los resultados de la ciencia y tecnología espacial son directamente aplicables [Lambright 2002]. Sin el motivante del posicionamiento estratégico y de defensa, que originalmente dominó las actividades espaciales del siglo XX, son entonces los grandes problemas globales y locales los que hoy están perfilando la demanda de resultados de las ciencias y tecnologías espaciales: los beneficios sociales están siendo postulados y los ingenieros y los científicos tenemos el reto de realizar los sistemas espaciales que atiendan dichas demandas [Lucky 2009]. 4
Figura 1. Logros de la ingeniería : siglo XX y siglo XXI. El acceso y el uso del ambiente espacial provee oportunidades únicas para la creación de bienes y servicios útiles y redituables, tanto públicos como comerciales. Esta capacidad de la humanidad ha estado presente por más de 55 años, ha evolucionado y se ha expandido con los avances tecnológicos de los programas de investigación y desarrollo espacial. El espacio constituye una plataforma para una diversidad de actividades económicas, gubernamentales y científicas que no pueden ser replicadas en el medio terrestre, tales como [Hertzfeld 2004]: - - Transmisión de señales desde satélites a diferentes puntos de la Tierra para comunicaciones, posicionamiento y navegación. Mejoramiento de diversos tipos de seguridad y de defensa. 5
- Visión de la Tierra en su conjunto, para el monitoreo de actividades físicas, naturales y humanas en regiones amplias y en una base global. - - Uso del ambiente de microgravedad para investigación y para producción. Observación y exploración de la Tierra y del universo para expandir el conocimiento científico. - Transporte hacia y desde el medio ambiente espacial. Se tiene entonces una amplia gama de actividades, y la incursión en ellas está influenciada por diversos factores económicos y sociales; sin embargo hay algunas que deben ser impulsadas de manera prioritaria por los gobiernos dadas las ventajas únicas del espacio, tales como: COMUNICACIONES: - las comunicaciones para regiones con poblaciones distribuidas, a modo de dotar o mejorar la conectividad para las diferentes aplicaciones de teleeducación, telemedicina, y en general para impulsar la inclusión digital y a la vez reducir la brecha digital - las funciones de comunicación, localización y observación para propósitos de seguridad OBSERVACIÓN DE LA TIERRA, OCÉANO Y ATMÓSFERA: - la observación de la Tierra para propósitos de prevención y atención de desastres causados por fenómenos naturales o por actividades humanas - la observación de la Tierra (Tierra sólida, océano y atmósfera) para monitoreo de recursos naturales, del medio ambiente, el cambio climático, así como la infraestructura y actividades humanas Estos retos sólo pueden enfrentarse con equipos multidisciplinarios científicos y tecnológicos, que desarrollen grandes sistemas a la par de procedimientos y políticas públicas, capitalizando la sinergia gobierno-industria-academia, con 6
una intensa colaboración internacional [Rendlema 2010]. Todo esto tiene por supuesto una derrama en la observación y exploración de la Tierra y del universo para expandir el conocimiento científico. Además en el camino de la búsqueda de soluciones a estos problemas, frecuentemente se generan tecnologías, métodos e innovaciones con impacto y derrama tanto social como comercial en otros sectores; esto ha quedado de manifiesto en programas espaciales de otros países, lo que ha impulsado desarrollos industriales paralelos, propiciando inversiones de manufactura y diseño de alto valor agregado, creación de fuentes de empleo en mayor cantidad y mejor remuneradas, contribuyendo en general a una mayor competitividad del país [Fisk 2008]. 7
3. EL ESPACIO Y LAS NECESIDADES SOCIALES DE MÉXICO Desde una perspectiva socioeconómica, las decisiones gubernamentales para invertir recursos en el desarrollo de aplicaciones espaciales, y para impulsar al sector privado a hacerlo también, deben estar basadas en la contribución que el espacio puede aportar en la solución de los grandes necesidades y retos de la sociedad: SEGURIDAD EN EL TERRITORIO La seguridad constituye un tema de prioridad nacional, clave en la cohesión social en nuestro país [Schneier 2003]; el rol del espacio en las aplicaciones en seguridad es central, y puede entenderse a través de sus tres grandes capacidades: comunicar, observar y localizar. COMUNICACIÓN. El gobierno mexicano ha realizado un importante desarrollo en plataformas de comunicaciones terrestres para seguridad nacional, y recientemente efectuado una gran inversión en sistemas satelitales; con esto se tendrá pronto explotada la primera capacidad: comunicar. Sin embargo en los otras dos vertientes: observación y localización, el espacio puede proveer también valiosa información desde plataformas de observación del territorio y de posicionamiento; esto representa entonces un nicho para posibles desarrollos mexicanos en sistemas y redes espaciales, que respondan a nuestras especificidades nacionales en materia de seguridad. LOCALIZACIÓN. Específicamente para las funciones de localización, los sistemas satelitales de navegación global (GNSS) civiles constituyen un nicho altamente promisorio, donde la tecnología se encuentra aún en sus fases iniciales en comparación con los sistemas de comunicaciones, y nuestro país puede posicionarse bien en este escenario tecnológico. OBSERVACIÓN. La seguridad requiere en todos los casos de sistemas de información eficientes; la información proveída de plataformas espaciales de 8
observación de la Tierra constituye un elemento básico, en complementariedad con la red de monitoreo terrestre y aeronáutica, pueden conformar un sistema integral de información en una base nacional para esta tarea. ACCESO A LA INFORMACIÓN La revolución de la información ha estado fincada en los acelerados desarrollos en electrónica, computación y comunicaciones, y la convergencia de estas Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC s) en una red global de información, que ha proveído a la humanidad del acceso a la información de alta capacidad, rápido, confiable y de relativamente bajo costo. En la Sociedad de la Información y el Conocimiento en el siglo XXI, individuos, empresas, corporaciones pequeñas y grandes, no sólo son receptores, sino que también generan su propia información, lo que ha producido, un desarrollo económico extraordinario debido al incremento en productividad gracias a las comunicaciones rápidas y procesos automatizados, materializado en la reducción sistemática del costo de las transacciones basadas en información. México pasa por un periodo decisivo en su proyecto de integración a la sociedad de la información: un nuevo escenario para nuestro desarrollo económico y social basado cada vez más en el procesamiento, la organización y la transmisión de la información. Las tecnologías digitales son ahora totalmente transversales a nuestra sociedad, en las empresas, en las instituciones, en las relaciones sociales e interpersonales. El desarrollo y el uso de tecnologías digitales son indicadores de la vitalidad de un país, desde lo macroeconómico hasta lo más personal: es un excelente medio para que empresas y gobierno innoven y hagan eficiente sus actividades; constituyen asimismo un habilitador del desarrollo del individuo y un importante elemento de cohesión social. La infraestructura de banda ancha es fundamental para nuestro desarrollo tanto económico como social pues democratiza las oportunidades en esta sociedad global. El acceso a la banda ancha y el aprovechamiento de las aplicaciones que 9
ésta habilita, deben estar ahora entre las prioridades en las políticas públicas de México: gobierno, empresa y academia deben proponer acciones para el fomento a las infraestructuras de banda ancha y a su aprovechamiento adecuado como elementos determinantes para afrontar los retos actuales y futuros de México en la diversidad de sectores: educación, salud, administración y seguridad pública, sustentabilidad, ciencia, cultura, desarrollo regional y participación ciudadana. COBERTURA. Las comunicaciones espaciales proveen la solución en diversos escenarios, especialmente cuando se requiere amplia cobertura y movilidad, y frecuentemente representan la única alternativa en regiones remotas con poblaciones distribuidas o con infraestructura terrestre limitada. CONVERGENCIA.. Este escenario mundial de la nueva economía de lo inmaterial provee beneficios únicos a la sociedad, no sólo por servicios cada vez de mayor diversidad, capacidad (banda ancha) y calidad, a costo accesible, sino que también por el incremento en la competitividad tanto de las empresas del sector TIC s así como del número creciente de empresas que emplean cada vez más sistemas de información en sus procesos y transacciones. Observamos que este cambio de paradigma no sólo fomenta sino que demanda cambios en estrategias de gobierno, academia y empresa: en la convergencia digital, un nuevo contrato social se está planteando para promover un entorno favorable que por un lado contribuya a aumentar la cobertura de la población con acceso a la red de información con la calidad, costo satisfactorio, seguridad confidencialidad, etc., y por otra parte estimular la innovación en productos y servicios por las empresas del sector. CONECTIVIDAD. El gobierno mexicano despliega actualmente modernas plataformas tanto terrestres como espaciales, a modo de dotar o mejorar la conectividad para las diferentes aplicaciones de teleeducación, telemedicina, gobierno electrónico y desarrollo de empresas, y en general para impulsar la 10
inclusión digital en las comunidades marginadas y aisladas, y a la vez reducir la brecha digital. El sector central del gobierno mexicano, en coordinación con los estados de la república, impulsan la conectividad de las redes estatales con la red dorsal nacional, para enlazar digitalmente a las instituciones fundamentales para el desarrollo como escuelas, centros de salud, oficinas de gobierno, universidades y centros comunitarios; en éstos últimos se capacita a la población para utilizar herramientas de aplicaciones digitales, mediante alianzas estratégicas con empresas. COMPETENCIA. Finalmente, en el sector de las telecomunicaciones el impulso a la competencia, con el consecuente marco regulatorio en la materia, propicia el desarrollo de la infraestructura de innovación en México y facilita la difusión de las innovaciones en el resto de la economía y la sociedad. El desarrollo de infraestructura de tecnologías de la información será particularmente beneficioso para las PYMES, que tendrán un mejor acceso a la tecnología y una mayor participación en las redes de conocimiento. SEGURIDAD EN EL CIBERESPACIO. Finalmente, puesto que las comunicaciones modernas están cada vez más basadas en la secrecía y confidencialidad, la seguridad en el ciberespacio está siendo cada vez más determinante en las transacciones de gobiernos, corporaciones e individuos, y el espacio juega un rol importante en este tema. SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL La observación de nuestro planeta y sus recursos naturales es indispensable para entender los procesos que ocurren él y que determinan los cambios en escalas globales. Los satélites con instrumentos para observar la Tierra son considerados como la fuente principal de información para la detección de fenómenos de gran escala y de la evolución de procesos que pueden ocasionar cambios en el clima e inclusive desastres. Los productos resultantes representan información con un gran valor agregado y son indispensables en 11
una cantidad importante de aplicaciones sociales, comerciales y científicas. La observación de nuestro planeta que, junto con sus ecosistemas, está bajo gran presión, provee la información para estudiar los cambios en escalas globales y climáticas [Balogh 2010]. Para conocer el impacto de esos cambios y sus posibles consecuencias deben abordarse escalas más finas en el terreno, las costas y mares de nuestro país. Mediante sensores en satélites tenemos la capacidad de realizar observaciones con cobertura espacial global, en particular sobre extensiones vastas en el océano, los desiertos, los bosques, las montañas, etc. Podemos realizar observaciones únicas acerca de la cobertura de vegetación, la biomasa en los océanos, el ozono en la atmósfera, la distribución de gases con efecto invernadero, el nivel del mar, las condiciones del estado del mar y del estado del tiempo, la precipitación en los trópicos, etc. Además, las aplicaciones no se reducen a la meteorología, la oceanografía y el clima, sino que es posible obtener información de gran utilidad en una gama amplia de sectores tales como: uso de suelo, estadística y salud de las cosechas, estimación de cantidad de lluvia, identificación de recursos, detección de zonas de desastres y riesgos, cobertura de inundaciones, definición de rutas marítimas comerciales óptimas, evaluación del potencial energético del oleaje, etc. PREVENCIÓN Y ATENCIÓN A DESASTRES Si bien existen a nivel internacional plataformas espaciales para la observación de la Tierra a diferentes escalas y en diferentes regiones del espectro, el acceso a la información es primeramente de alto costo y su disponibilidad es frecuentemente limitada, sobretodo cuando se requiere en condiciones de urgencia, como en el caso de atención a desastres causados por fenómenos naturales o por actividades humanas. Nuevamente, nuestro país tiene especificidades en tipo y diversidad de recursos naturales, y en vulnerabilidad a desastres, que requieren de implementación de plataformas espaciales con las 12
características necesarias: las órbitas, las bandas espectrales, las frecuencias de revisita, la distribución de la infraestructura terrestre, los sistemas de información geográfica que correspondan, etc. Esto constituye entonces un nicho para posibles desarrollos mexicanos en los tipos de instrumentos y sensores para teledetección de tierra, océano y atmósfera de interés a nuestro país, lo que podría realizarse con alianzas estratégicas con la comunidad internacional. MOVILIDAD La creciente demanda en movilidad de personas y de bienes por aire, tierra y agua, constituye un reto en diversos aspectos: en las necesidades de infraestructura, en la seguridad en el transporte; en la brecha de la movilidad ; en las emisiones de carbono y otros efectos sobre el medio ambiente. Sectorizada en la SCT, es importante que la Agencia Espacial Mexicana atienda también estos aspectos del sector transportes : las soluciones espaciales, particularmente las basadas en los sistemas GNSS complementados con satélites de telecomunicaciones y redes terrestres, contribuyen a atender estos retos de la movilidad. 13
4. EL ESPACIO Y LAS OPORTUNIDADES EN MÉXICO DESARROLLO INDUSTRIAL AEROESPACIAL México es uno de los principales países proveedores de componentes aeroespaciales en el mercado de los EUA, y también uno de los primeros en inversión extranjera directa en este sector. Los costos bajos de operación, la experiencia en manufactura avanzada, la cercanía al mercado de EUA, los programas de coinversión y las experiencias con empresas internacionales, así como nuestras fortalezas en las industrias automotriz y eléctrico-electrónica, son un importante habilitador de desarrollo de este sector. México está estableciendo su posición en la cadena mundial de suministro con una base de alta calidad en ingeniería y manufactura, con organizaciones certificadas en estándares aeroespaciales. 14
Figura 2. La distribución de la industria aeroespacial en México. En efecto, en el sector aeroespacial, que experimenta un vigoroso crecimiento a nivel mundial, México es uno de los principales países proveedores al mercado de los EUA, y también uno de los primeros en inversión extranjera directa. Actualmente existen más de 250 empresas en el sector, generando más de 31,000 empleos directos en 17 estados de México. Las exportaciones estimadas para 2012 serán de 5,150 millones de dólares de EUA, representando un crecimiento de 14% respecto a 2011. Muchas empresas ya presentan importantes avances investigación y desarrollo tecnológico, propiciado en gran medida por los apoyos que el gobierno federal y los gobiernos estatales. Instituciones de educación superior en las regiones de México están orientando sus programas hacia ingenierías y ciencias aeroespaciales. 15
Figura 3. Evolución de la cifra de exportaciones de la industria aeroespacial en México Habiendo iniciado con funciones de ensamble, algunas ya presentan importantes avances en integración e incluso en aspectos de diseño, investigación y desarrollo tecnológico (I+D), empleando numerosos profesionales, incluso Maestros en Ciencias y Doctores. 16
Figura 4. Tránsito de la industria aeroespacial de México hacia investigación y desarrollo Las oportunidades de colaboración entre las empresas del sector y las instituciones académicas de México son amplias, y se están desarrollando de una forma intensa propiciada en gran medida por los fondos que el CONACYT ha establecido para apoyos a las pequeñas, medianas y grandes empresas: existen ejemplos exitosos de aplicación de estos fondos de I+D en laboratorios aeroespaciales en empresas del sector, lo que ha propiciado una activa interacción de la triple hélice gobierno-industria-academia; sólo de esta manera se podrán afrontar los importantes retos de la industria aeroespacial: - - Certificar nacional e internacionalmente a las empresas aeroespaciales. Generar los recursos humanos especializados y capacitados para satisfacer las necesidades actuales y futuras de la industria aeroespacial. 17
- Fortalecer las actividades de I+D e implementarlas en el desarrollo industrial de este sector. - Atraer más inversión extranjera y incrementar su participación en los mercados mundiales del sector. - Establecer las condiciones necesarias para alcanzar los altos niveles de competitividad en la industria aeroespacial. Es entonces importante impulsar la vinculación industria-gobierno-academia para la generación y adopción de tecnología aeroespacial. En efecto, se tienen ya identificadas algunas áreas estratégicas donde se requiere incursionar: materiales compuestos, maquinado de alta precisión, ingeniería y diseño aeroespacial, sensores, modelado y simulación de sistemas, entre otras. Si bien predominantemente aeronáutico al principio, se observa una incursión hacia lo espacial, lo que está demandando, primero, más y mejores especialistas, y después más y mejor tecnología, para su competitividad. El estado debe tener en su estrategia una labor facilitadora, materializada en diversos mecanismos de apoyo, para generar polos de competitividad regionales con la concurrencia de industria, academia y gobierno; con esta estrategia se proveería cada vez más la componente de investigación y desarrollo, habría entonces atracción de mayor inversión extranjera e incremento en la participación en los mercados mundiales del sector, lo que al final redundaría en la generación de fuentes de empleo y carreras cada vez de mayor nivel para el sector [Handberg 1995]. Este escenario de intenso desarrollo, si bien predominantemente aeronáutico, sólo tiene aproximadamente 15 años, por lo que cabe inducir que el desarrollo espacial industrial en México podría detonar y experimentar también un rápido crecimiento en los próximos años: si aprovechamos el capital humano en la academia, en el gobierno y en la industria; si aprendemos de las experiencias 18
aeronáuticas; y si abordamos los nichos que actualmente se están presentando en el sector espacial en comunicaciones, observación y localización. En efecto, nuevas órbitas, nuevas frecuencias, nuevos sensores e instrumentos de teledetección a bordo, nuevos sistemas de propulsión, funcionamiento en red y en formación con enlaces de banda ancha, incorporando grandes capacidades de procesamiento a bordo, están apareciendo en el escenario tecnológico y constituyen oportunidades de aplicaciones públicas y privadas de gran impacto social tales como telemedicina y teleeducación vía satélite, y sistemas de información geográfica para atención a desastres, desarrollo agrícola, pesquero y monitoreo ambiental. Uno de los aspectos relevantes para la evolución de la industria aeroespacial en México es el disponer de procesos especiales certificados de acuerdo al Programa de Acreditación Nacional para Contratistas de Defensa y Aeroespaciales (NADCAP). El establecimiento de Centros de Procesos Especiales NADCAP constituiría un punto focal de investigación y transferencia tecnológica aeroespacial para las diferentes regiones del país con vocación aeroespacial. Concebidos con una visión estratégica de largo plazo, involucrando a todos los actores de la triple hélice, además de resolver la necesidad de los grandes fabricantes y OEMs establecidos en México, habilita los procesos de vinculación, formación y transferencia tecnológica a las empresas PYMES, para incorporarse a la industria aeroespacial y proporciona oportunidades de investigación y desarrollo tecnológico focalizado en materiales, procesos y productos tecnológicos para articular redes de innovación con alto valor agregado, promoviendo un ecosistema atractivo a desarrolladores, inversionistas, fabricantes, personal especializado y proveedores de servicios. ACCESO AL ESPACIO Si bien para comunicaciones, México ha sido un comprador y operador de importantes sistemas satelitales; y para la observación del territorio y mares, México ha sido un usuario importante de la información proveniente de satélites 19
internacionales. Sin embargo nuestro país tiene especificidades que requieren de implementación de sistemas espaciales para nuestras demandas específicas en comunicaciones y en observación del territorio. Esto constituye entonces un nicho para desarrollos mexicanos, con lo que, además de contribuir a resolver los problemas sociales, se impulsaría la innovación y se establecerían empresas de alta tecnología y se impulsarían las existentes. En la primera fase de la era espacial, al responder en gran medida a motivaciones de posicionamiento estratégico y de defensa, las misiones espaciales habían sido complejas, costosas, con grandes tiempos de desarrollo y consecuentemente de alto riesgo económico [Neal 2008]. Más recientemente, cuando esa inspiración deja de ser el atractor principal, un cambio de paradigma está observándose hacia misiones cada vez más esbeltas, de bajo costo, desarrollando en paralelo la tecnología necesaria para los vehículos aeroespaciales [Sadeh 2003]. 20
Figura 5. El surgimiento de los satélites pequeños En efecto, en el caso de la tecnología satelital, hasta fechas recientes las grandes plataformas espaciales han dominado como principales elementos para proveer soluciones en este sector; sin embargo con los progresos tecnológicos en los campos de la electrónica, telecomunicaciones, computación, nuevos materiales y navegación, recientemente se está produciendo una revolución en la tecnología de vehículos espaciales, cambiando el paradigma del sector con el uso de plataformas pequeñas, reduciendo el tiempo de desarrollo y el costo del sistema, al mismo tiempo que se amplía el potencial de uso y las aplicaciones de nuevas tecnologías que con las grandes plataformas no es posible llevar a cabo en la misma forma [Hines 2008, UN2009]. 21
Figura 6. Nuevo paradigma de satélites pequeños: UoS. Esto constituye asimismo un facilitador para que los países en desarrollo puedan reducir la brecha tecnológica en el campo espacial, simplificando el acceso al espacio, con plataformas de vehículos espaciales pequeños, que nos conduzca a un mayor conocimiento y preparación de recursos humanos de alto nivel que fortalezcan tanto las áreas de investigación y desarrollo del sector, y que participen con la industria en sus procesos de innovación tecnológica contribuyendo al desarrollo económico del país y de las regiones [Othman 2003, Woellert 2011]. 22
Figura 7. Nuevo paradigma de satélites pequeños:nasa. El desarrollo de actividades en este campo contribuye igualmente a la disminución de la dependencia tecnológica en el sector espacial, con la derrama de conocimiento en ramas afines, contribuyendo al desarrollo de tecnología e industria nacional que se traduce en beneficios económicos y contribuye a la competitividad. 23
Figura 8. Potencialidades en algunas instituciones de México. A mediano plazo, y en el contexto de este cambio de paradigma, es de interés nacional incursionar en proyectos de mayor dimensión, capitalizando la colaboración interdisciplinaria e interinstitucional, con programas inspirados en los grandes retos arriba mencionados, integrando los esfuerzos de los diferentes grupos mexicanos que desarrollan vehículos espaciales en diferentes instituciones: UNAM, IPN, Centros CONACYT, UAM, Universidades Autónomas, Fuerzas Armadas, etc., así como en la industria distribuida en las regiones de México [Vicente 2006, Mendieta 2010, Pacheco 2003]. 24
Con esto se impulsaría un programa de desarrollo de satélites y subsistemas satelitales modernos, con énfasis en desarrollo de tecnología nacional, con las alianzas estratégicas adecuadas con la comunidad internacional, pero con misiones diseñadas para atender los retos anteriores, con satélites de comunicaciones, percepción remota, navegación global civil, etc.; éstos últimos constituyen un nicho importante: puesto que se trata de desarrollos aún en proceso, nuestro país puede todavía subirse a esta tecnología, que aún se encuentra en una fase inicial de su curva de aprendizaje En todas estas acciones, la interacción con gobierno, sociedad civil, sector productivo, comunidad internacional es indispensable [Pacheco 2009]. Figura 9. Cargas útiles en el microsatélite experimental mexicano SATEX-1. En el sector espacial, recientemente el gobierno mexicano ha efectuado una inversión importante en sistemas satelitales: se trata de un proyecto de gran 25
dimensión, por lo que es importante que se genere un programa de transferencia tecnológica y de formación de recursos humanos en colaboración con los fabricantes de los satélites y segmento terrestre, así como de los lanzadores. Si bien el país cuenta ya con varios grupos que desarrollan satélites pequeños, orientados hacia la órbita baja, esta transferencia es fundamental para que México pueda incursionar a mediano plazo en sistemas satelitales de mayores dimensiones, orientados hacia órbitas medias y geoestacionarias. Con esto se estarían construyendo capacidades para que la siguiente generación de satélites mexicanos pueda tener una componente importante de desarrollo nacional, con la consecuente derrama tecnológica en nuestra industria aeroespacial, así como en la disposición de plataformas para volar cargas útiles científicas de interés en la ciencia académica y en la formación de recursos humanos. Finalmente, las actividades de vinculación academia-industria en el sector aeroespacial deben conducir a atender de manera conjunta los retos actuales y futuros, en un escenario de crecimiento tecnológico acelerado en el sector, con el mejor modelo de creación de valor, que equilibra la demanda de mercado con la oferta tecnológica, incluyendo las diferentes etapas, desde la prueba de concepto, la propiedad intelectual, la capitalización, el mercado y, finalmente el impulso al empleo en cantidad y nivel [Freeman 2000]. La labor facilitadora del estado es indispensable, a través de políticas públicas en investigación y desarrollo, tales como polos de competitividad, incubadoras, la atracción de inversión con capitales nacionales e internacionales. Con esto se incrementaría cada vez más la participación de México en los mercados mundiales del sector aeroespacial; contribuyendo así a alcanzar un alto nivel de competitividad en la industria aeroespacial. La coordinación entre industria, gobierno y academia son indispensables para estas acciones e incluso para transitar hacia un esquema más intenso de alianzas nacionales e internacionales en el escenario 26
aeroespacial mexicano, que exhibe una rápida evolución de la manufactura e integración hacia el diseño, la investigación y el desarrollo tecnológico. INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA ASTRONOMÍA, ASTROFÍSICA, GEOFÍSICA. Con una importante tradición prehispánica, las ciencias espaciales mexicanas se ha desarrollado en diversos escenarios; en ciencia académica, con instituciones de reconocido prestigio nacional e internacional, las actividades en astronomía, astrofísica, geofísica han tenido un acelerado crecimiento tanto en aspectos teóricos como experimentales [Petroni 2010], con información de diferentes plataformas terrestres y espaciales; asímismo importantes investigaciones apoyadas en cómputo de alto rendimiento están siendo llevadas a cabo, trabajando en el modelo de redes de procesamiento distribuido. COMUNICACIONES ESPACIALES. En México se realiza investigación en los campos de las comunicaciones espaciales fijas y móviles, redes satelitales, IP por satélite, comunicaciones rurales, telemedicina, instrumentación espacial, comunicaciones en nuevas bandas de frecuencias incluyendo ópticas, banda ancha, antenas, satélites pequeños, segmento terrestre, así como aspectos económicos de las comunicaciones espaciales y las potencialidades de los sistemas satelitales en la reducción de la brecha digital. 27
Figura 10. Capacidades de instituciones mexicanas en telecomunicaciones espaciales. OBSERVACIÓN DEL TERRITORIO. Se trabaja extensivamente sobre percepción remota para estudios del océano, la Tierra y la atmósfera, empleando la información espacial de una diversidad de sensores a bordo de plataformas espaciales, para importantes estudios físicos, geológicos y biológicos; muchos de estos estudios capitalizan la infraestructura en tecnologías de la información y comunicaciones (TICs) existente en nuestras instituciones. 28
Figura 11. Capacidades de instituciones mexicanas en observación de la Tierra. CIENCIAS DEL MAR. La investigación oceanográfica en México está fuertemente apoyada por la información espacial, obtenida de muy diversas plataformas de observación espaciales y diferentes sensores: óptica, infrarroja, altimetría, radar de apertura sintética, radiometría, espectrometría, escaterometría, geolocalización de flotadores, etc. La investigación va desde grandes escalas hasta micro escalas, y algunos estudios que se realizan son la estimación de la productividad con el color del océano, temperatura, salinidad, corrientes, oleaje, viento, climatología y otros fenómenos atmosféricos, erosión, contaminación, y en general se trabaja con sistemas de información integrada procedente de diversos sensores. CIENCIAS DE LA TIERRA. En Ciencias de la Tierra, con información satelital en México realiza investigación en sistemas de información geográfica para 29
diversos estudios geológicos y geofísicos, del medio ambiente y recursos naturales. Se han desarrollado sistemas integrados de información, aprovechando las capacidades de supercómputo y de comunicaciones de banda ancha para procesamiento interactivo en tiempo real. PREVENCIÓN Y ATENCIÓN A DESASTRES. Instituciones mexicanas mantienen programas de investigación científica en temas relacionados con el espacio, de interés directo en la prevención y atención de desastres causados por fenómenos naturales y por actividades humanas, tales como terremotos, incendios forestales, huracanes, inundaciones, deslizamientos de tierra, tsunamis, propagación de enfermedades, etc. En general estas investigaciones están asociadas a la formación de recursos humanos en los niveles de licenciatura, maestría y doctorado. MONITOREO DEL TERRITORIO NACIONAL En materia de observación terrestre, México cuenta con acceso a imágenes satelitales de percepción remota producto de diversos satélites y constelaciones; la primera en instalarse es la Estación de Recepción México de la constelación Spot (ERMEXS), ha sido de gran utilidad para el país tanto para actividades de prospectiva y toma de decisiones relacionadas con el campo mexicano, al igual que para el apoyo de operaciones de la Secretaría de Marina. La segunda en instalarse fue la Estación para la Recepción de Información Satelital (ERIS), que capta imágenes Landsat y MODIS, ha sido utilizada para la prevención y atención de desastres naturales. Finalmente está en proceso de instalación la tercera estación, denominada Estación Virtual de Imágenes de Muy Alta Resolución (EVISMAR), que permitirá obtener imágenes satelitales de 50 cm de resolución. Es importante considerar el interés de una red de monitoreo integral de nuestro territorio, tendiente a un sistema de información geográfica integral y unificada, 30
en la que las plataformas espaciales constituirían elementos de gran importancia para la observación de nuestros mares, Tierra y atmósfera; en el desarrollo de esta red la colaboración tanto con países desarrollados como con los de la región de Centroamérica y el Caribe es fundamental, tanto para el desarrollo de los segmentos espaciales y terrestres, así como la infraestructura de información geográfica correspondiente, aprovechando las potencialidades de los sistemas de procesamiento computacional actuales. La integración de un sistema de alerta temprana basado en información espacial sería de gran interés para México: con la infraestructura espacial y terrestre se mejoraría substancialmente la disponibilidad de la información, y se fortalecerían y agilizarían las acciones de prevención y mitigación de los efectos en la población de los desastres causados por fenómenos naturales y por actividades humanas; el sistema consistiría de las plataformas satelitales para observación del territorio, comunicaciones y localización, y el segmento terrestre correspondiente. DESARROLLO TECNOLÓGICO E INOVACIÓN Si bien la ciencia académica mexicana ha estado inspirada más por la búsqueda de conocimiento fundamental que por las consideraciones de uso (cuadrante de Bohr) [Stokes 1997, Kealey 1996], con la I+D en general desacoplada del mercado, debe trabajarse en un alineamiento de ciencia espacial con las estrategias de atención a las necesidades sociales, a modo de transitar hacia esquemas de investigación orientada al uso en México. 31
Figura 12. Cuadrante de Pasteur en la investigación. Asimismo deben impulsarse las actividades de vinculación academia-industria para atender de manera conjunta los retos actuales y futuros en un escenario de crecimiento tecnológico acelerado en el sector, con el mejor modelo de creación de valor, que responda tanto a la demanda de mercado como a la oferta tecnológica, la que evoluciona dinámicamente, incluyendo las diferentes etapas de la cadena de valor en la innovación: concepto-propiedad intelectualcapitalización-mercado-empleos-retorno de la inversión. Con esto además no sólo se estaría contribuyendo a incrementar la inversión en I+D sino que se induciría a un balance cada vez más equilibrado entre gasto público y gasto privado en este sector. 32
Figura 13. Cadena de valor en la inovación 33
Figura 14. Clasificación de México en competitividad. En México se han desarrollado actividades experimentales en el sector de telecomunicaciones espaciales, principalmente en los siguientes periodos: En los años 1970, con la Comisión Nacional del Espacio Exterior, donde se desarrollaron lanzadores para misiones suborbitales y sistemas de transmisión, preferentemente para meteorología. 34
Figura 15. Experiencias mexicanas en desarrollo espacial: CONAE y Morelos. En los años 1980, con el Sistema de Satélites Morelos, contratado por el gobierno mexicano con la Compañía Hughes y la NASA, se desarrollaron experimentos espaciales para ser realizados en la cabina del Transbordador Espacial por el astronauta mexicano. También se desarrollaron experimentos a ser realizados automáticamente en el espacio de carga del Transbordador Espacial Experimental; especialistas mexicanos se entrenaron en diferentes aspectos de vehículo espacial y segmento terrestre En los años 1990, con el programa de Satélites Solidaridad, contratados con Hughes y con la Agencia Espacial Europea; especialistas mexicanos trabajaron sobre especificaciones y diseño de subsistemas del vehículo espacial, 35
particularmente en antenas. Asimismo se desarrolló el microsatélite experimental SATEX-1, con cargas útiles de telecomunicaciones en nuevas bandas de frecuencias, financiado por el Instituto Mexicano de Comunicaciones (IMC-SCT), la Comisión Federal de Telecomunicaciones (COFETEL) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). Se tuvieron numerosas consultas intelectuales y un programa de formación de Maestros en Ciencias, financiado por Hughes. En paralelo, en el Programa Universitario de Investigación y Desarrollo Espacial (PUIDE) de la UNAM, se desarrolló el microsatélite UNAMSAT, con un lanzamiento y operación exitosa. Figura 16. Experiencias mexicanas en desarrollo espacial: Solidaridad y SATMEX. Gracias a las experiencias en estos programas nacionales, en los años 2000, diversos grupos en centros de investigación y universidades mexicanas han 36
seguido trabajando en proyectos de satélites pequeños, tales como SATEDU, CONDOR y SENSAT, este último conjuntando apoyos federales y regionales con el objetivo de reforzar la competitividad, la formación de recursos humanos y el entrenamiento en tecnología aeroespacial en la academia y en la industria. Ya en los años 2010, recientemente el gobierno mexicano adquirió un sistema de satélites geoestacionarios, denominado MexSat: Centenario y Morelos 3, (uno activo y el otro de respaldo) para servicio móvil en banda L (Boeing Defence constructor) Bicentenario (sin respaldo) para servicio fijo en banda Ku (Boeing Defence subcontrata a Orbital Science Corporation) Por las condiciones impuestas por los aspectos de seguridad y de urgencia de ocupación de la posición orbital, en este programa aún no se cuenta con transferencia de tecnología. Ahora, durante los foros de consulta de la Agencia Espacial Mexicana, quedó evidente la capacidad y oportunidad de que la comunidad científica y tecnológica mexicana puedan involucrarse en este tipo de proyectos. Por ello, y preparando la substitución del sistema MexSat en el horizonte 2027-2030, estimo que tenemos la capacidad de desarrollar un primer satélite geoestacionario mexicano en un esquema de colaboración multiinstitucional y con alianzas estratégicas internacionales. Con este proyecto se tendría un importante programa de transferencia de tecnología; posteriormente se desarrollarían proyectos integradores con los grupos de trabajo de las diferentes instituciones operando en red que generen tecnología y negocios nuevos en el área espacial y que permitan la integración de plataformas, cargas útiles y segmento terrestre con tecnología nacional. De esta manera, en 10 años en México se podrían estar diseñando, desarrollando y fabricando sistemas satelitales geoestacionarios de comunicaciones, con al menos el 60% de integración nacional. Esto tendrá necesariamente una 37
derrama en la formación de recursos humanos y en la expansión del conocimiento científico en el sector espacial. FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS Las actividades tecnológicas relacionadas con el espacio requieren de trabajadores cada vez más especializados y formados [Griffin 2008]. Se tienen entonces necesidades en la formación escolar y profesional tanto para la industria, la academia y el gobierno. Existen en México diversas instituciones que ofrecen formación profesional y de posgrado en ciencia y tecnología espacial, por lo que se tiene la oportunidad de constituir programas nacionales multiinstitucionales y multidisciplinarios, en coordinación con la industria nacional y con alianzas internacionales, y estructurándose en el contexto de las nuevas metodologías de educación orientada a misión, aprendizaje basado en proyectos, etc., e incorporando herramientas modernas de TICs en todos los procesos educativos tanto teóricos como experimentales [Haubold 2003]. La formación de recursos humanos en forma multidisciplinaria y colaborativa en disciplinas espaciales, más que una estrategia clave, es un requisito fundamental para fortalecer una industria espacial nacional incipiente que busca evolucionar de la manufactura e integración hacia diseño e investigación y desarrollo tecnológico. Para tal efecto, es necesario transformar, adaptar y en algunos casos reorientar esquemas tradicionales educativos que, aunque en muchos casos proporcionan una formación académica sólida, no responden a necesidades actuales urgentes y apremiantes de la industria y mucho menos a las de los próximos años. Por tal motivo se hace necesario crear esquemas que incentiven el trabajo en red, que aprovechen las capacidades humanas e infraestructura de las instituciones de educación superior de México trabajando en áreas afines espaciales y así proveer una alternativa de aprendizaje e innovación educativa ligada a la generación de empleos de valor agregado que requiere el país. 38
Es importante entonces capitalizar las potencialidades del trabajo interinstitucional, que aproveche las capacidades de las instituciones mexicanas en el sector, trabajando en red y que aglutine a los expertos claves en las áreas del contexto espacial, desde los aspectos de sistemas y programas involucrados en el diseño y construcción de plataformas espaciales y estaciones terrenas, hasta las aplicaciones en las áreas del conocimiento donde la información proporcionada por la tecnología espacial es determinante para la toma de decisiones. Con esto contribuiremos a reducir el rezago respecto no sólo a países desarrollados sino a otros emergentes como Brasil, India y China; la tecnología espacial es estratégica para el país y el capital humano con visión innovadora es un elemento clave para el desarrollo socioeconómico de México. Con referencia al sistema satelital mencionado en la sección anterior, una acción interesante a nivel posgrado sería, a fondos compartidos con los aliados internacionales de dicho sistema, la selección y el seguimiento de estudiantes para que estudien su maestría o doctorado en las disciplinas de interés al sistema satelital mexicano; se cuenta con este tipo de experiencias en los sistemas satelitales mexicanos de generaciones anteriores en una universidad norteamericana, financiados por el fabricante de los satélites, en coordinación con un centro de investigación mexicano. Finalmente, la difusión y la divulgación de las investigaciones y desarrollos espaciales son actividades muy importantes en la formación de una sociedad mexicana cada vez más educada científica y tecnológicamente; además el espacio es siempre fuente de inspiración vocacional en nuestros niños y jóvenes, por lo que estas actividades deben promoverse permanentemente. 39
5. EL PROGRAMA NACIONAL DE ACTIVIDADES ESPACIALES En julio de 2010 se emite la Ley que Crea a la Agencia Espacial Mexicana (AEM) [LEY 2010], como organismo descentralizado sectorizado en la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, con una Junta de Gobierno compuesta por 15 entidades. Figura 17. Junta de Gobierno de la Agencia Espacial Mexicana. La Política Espacial Mexicana, publicada en julio de 2011 [POLITICA 2011] define a los procesos y los actores involucrados en las decisiones gubernamentales en materia espacial, los diversos factores que influencias sus decisiones, y la manera como esas decisiones se llevan a cabo. Para el 40
cumplimiento de sus objetivos, esta Política de Estado precisa 9 objetivos estratégicos y 13 líneas generales. Figura 18. Objetivos de la Política Espacial de México. 41
Figura 19. Líneas generales de la política espacial de México El establecimiento de la Agencia Espacial Mexicana en noviembre de 2011 es un momento clave para el desarrollo de actividades espaciales; la Agencia deberá, orientar e integrar diversos esfuerzos nacionales para la innovación en el sector aeroespacial, con un programa nacional espacial a largo plazo, donde el objetivo central sea atender las necesidades sociales de nuestro país, al tiempo que se construyen capacidades tecnológicas y científicas en las regiones de México. Deberá hacer acopio de los recursos existentes en las diferentes comunidades mexicanas trabajando en temas espaciales; asimismo deberá ir desarrollando una estrategia para procurar alianzas y asociaciones estratégicas con la comunidad espacial internacional. 42
PROGRAMA NACIONAL DE ACTIVIDADES ESPACIALES El Programa Nacional de Actividades Espaciales [PNAE 2012], si bien está articulado con las acciones globales de la humanidad en la era espacial, asimismo atiende las especificidades locales de nuestro país, en lo referente a la seguridad, la conectividad con una distribución poblacional compleja, la biodiversidad y la explotación sustentable de nuestros recursos. Está en concordancia con nuestro Plan Nacional de Desarrollo (PND), que plantea como grandes rubros: un estado de derecho y seguridad; una economía competitiva y generadora de empleos; la igualdad de oportunidades; la sustentabilidad ambiental; y una democracia efectiva y una política exterior responsable. En efecto, en estos 5 dominantes de nuestro PND, el espacio juega un rol esencial, en sus vertientes de desarrollo industrial, investigación científica y tecnológica, formación de recursos humanos y posicionamiento internacional. 43
Figura 20. Mapa estratégico de la Agencia Espacial mexicana. Asímismo, el Programa Nacional de Actividades Espaciales contribuye al Programa Espacial de Ciencia y Tecnología (PECyT): la ciencia se enfoca en la creación de nuevo conocimiento, mientras que la política de estado en la materia crea reglas para el funcionamiento de la sociedad. La ciencia es (idealmente) una búsqueda de conocimiento sin prejuicios, mientras que la política de estado en la materia lo que busca es el mejor beneficio para la mayor cantidad de la población, aún cuando esto signifique que las soluciones no son totalmente eficientes. Mientras que análisis rigurosos puedan demostrar que un programa es más efectivo en costo, o más probable de tener éxito, los tomadores de decisiones podrían optar por otro programa que prometa resultados inmediatos para las necesidades sociales. En la generación de políticas de estado, lo correcto y lo incorrecto pueden ser subjetivos: los 44