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MissionForge
Documento de Proyecto

Plataforma de Diseño Concurrente Multi-Agente para el Sector Aeroespacial

Resumen Ejecutivo

MissionForge es una plataforma de diseño concurrente multi-agente para misiones espaciales. Reduce el ciclo de diseño conceptual de meses a minutos, combinando agentes de IA (que razonan y negocian) con herramientas deterministas de la industria (OpenMDAO, NASA CEA) que calculan la física con precisión.

«NASA y ESA diseñan misiones con 20 expertos en una sala durante semanas. Construimos la plataforma que lo hace en minutos — con física verificable, no texto.»

Enfoque actual: Lanzadores de propulsión sólida (APCP), inicialmente en software (sin hardware).

1. El Problema

El diseño conceptual de una misión espacial (Fase A) requiere encerrar a 20 ingenieros en una sala durante semanas. El ingeniero de propulsión ajusta un parámetro, lo que arruina el presupuesto de masa de estructuras, obligando a recalcular la aerodinámica. Este ciclo manual cuesta meses y millones de dólares, limitando severamente cuántos diseños se pueden explorar.

2. Qué haré: MissionForge, el sistema de diseño concurrente

Voy a construir MissionForge, un sistema de diseño concurrente multi-agente: una plataforma donde agentes especializados — cada uno dueño de un subsistema del lanzador — colaboran y negocian hasta cerrar un diseño de misión coherente, con cada decisión respaldada por cálculo físico real.

El sistema completo consta de 5 agentes:

Agente Qué diseña Cálculo que realiza
PathfinderTrayectoria y órbitaΔv total: velocidad orbital + pérdidas gravitatorias + drag
HearthMotor de propulsión sólidaTasa de quemado (r=a·Pⁿ), empuje, presión de cámara, Isp
SkeletonEstructura y masaEspesor de carcasa (contiene Pc), tobera, fracción de masa ε
ShroudAerodinámicaDrag (D=½ρv²CdA), atmósfera, Max-Q
ConductorIntegraciónStaging + ecuación de Tsiolkovsky → masa total del lanzador

Todos se acoplan en una sola ecuación fundamental:

Δv = Isp · g0 · ln(m0 / mf)

Principio físico: Los agentes no calculan la física — la orquestan. Las herramientas deterministas (OpenMDAO, NASA CEA, GMAT) hacen el cálculo; los agentes deciden, integran y exploran. El resultado es 100% verificable.

3. La Oportunidad de Mercado

El mercado de gemelos digitales aeroespaciales y de defensa crece de $3.07B (2026) a $6.97B (2030), a un 22.8% CAGR. Cada Centro de Diseño Concurrente (CDF) de NASA y ESA opera con decenas de expertos y cuesta millones por misión.

El timing es ahora: los modelos fundacionales de física y los surrogates de machine learning ya aceleran simulaciones entre 100× y 1000× (DLR), abriendo el hueco para una capa de orquestación que los integre.

4. El MVP (TRL 3): "La Tripulación de Propulsión Sólida"

Para demostrar viabilidad y eliminarel riesgo tecnológico (de-risking), la Fase 1 reduce el sistema a 3 agentes — el núcleo mínimo que cierra un diseño:

Agente Rol Herramienta y responsabilidad
PathfinderEspecialista orbitalCalcula presupuestos exactos de Δv (Python)
HearthPropulsión sólidaRestricciones reales: fracciones estructurales mínimas por presurización + Isp del APCP
ConductorEl IntegradorDialoga con el usuario, extrae los datos de los otros agentes y resuelve la ecuación de Tsiolkovsky; detecta si un diseño es físicamente inviable (ej. una sola etapa sólida a órbita)

5. La Arquitectura de "Rompecabezas" (Escalabilidad Comercial)

MissionForge está diseñado como un tablero donde las "Skills" (herramientas matemáticas) son cartuchos intercambiables. El MVP demuestra el tablero. Con financiamiento posterior (Fase II), el sistema escala agregando nuevas piezas:

Skill Fase Qué aporta
Propulsión LíquidaFase IISimulaciones de inyectores y bombas (LOX/RP-1)
CostosFase IIViabilidad económica en tiempo real
Dinámica de FluidosFase IISurrogates de ML para predecir aerodinámica en segundos, no días

6. Roadmap

Fase Cuándo Entregable
0 · Loop acopladoAhora (semanas 1–2)Lanzador dimensionado con física de primer orden (masa total, etapas, Δv)
1 · Hearth profundoMes 1–2Motor sólido con balística real (r=a·Pⁿ, grano, presión)
2 · Ascenso realMes 3–4Shroud con drag real + Skeleton con carcasa a presión
3 · OptimizaciónMes 5–6Conductor optimiza staging + exploración autónoma
4 · PlataformaMes 7–12Demo: metes requisitos → diseño completo

Misión objetivo de arranque

10 kg a 500 km LEO circular, propulsión sólida APCP.