Maailman ensimmäistä 3D-painettua rakettia testataan. Se avattiin vuonna 2021.

Ei ole enää epätavallista, että ihmiset käyttävät 3D-tulostusta pienten tai kannettavien esineiden tuottamiseen. Harvat ihmiset voivat kuitenkin käyttää tätä tekniikkaa jättiläisten, etenkin rakettien, tekemiseen - mikä kuulostaa fantasialta. Startup Relativity Space -yrityksen perustaja ja toimitusjohtaja Tim Ellis ei kuitenkaan usko.

Relativity Spacen Los Angelesin pääkonttorissa on neljä maailman suurimmasta 3D-tulostimesta, jotka valmistavat rakettiosia päivällä ja yöllä. Lisäksi yhtiön ensimmäinen 3D-painettu raketti lähetetään Mississippille testattavaksi.

Relativity Space -yrityksen uusin patentoidun 3D-tulostimen malli on nimeltään "Tähtiportti", joka on 30 jalkaa korkea, ja siinä on kaksi suurta robottivartta, jotka työntyvät koneen rungosta kuin lonkeroita. Terren-1-raketti on Relativity Space -raketti; 95% rakeista valmistetaan Stargate 3D-tulostimilla laadun perusteella, vain joitain elektronisia laitteita, kaapeleita, liikkuvia osia ja kumilaatat ei tulosteta. tule ulos.

3D E-painetun raketin luomiseksi Tim Ellis ja hänen tiiminsä piti miettiä, kuinka raketti suunniteltiin. Tämän seurauksena Terren-1-raketin osat ovat 100 kertaa pienemmät kuin vastaavat raketit; esimerkiksi sen moottori Aeon koostuu vain 100 komponentista, ja tyypillisessä nestemäisen polttoaineen raketissa voi olla tuhansia komponentteja.

Tim Ellis väittää, että integroimalla ja optimoimalla osia, relatiivisuustila pystyy saattamaan päätökseen siirtymisen "joukosta raaka-aineita" "nousuun laukaisupaneelille" 60 päivän kuluessa - ainakin teoriassa. Relativity Space ei kuitenkaan ole koonnut lopullista Terren-1-rakettia, eikä sitä lasketa aikaisintaan vuoteen 2021.

Kokoonpanon jälkeen Terren-1-raketti on korkeintaan 100 jalkaa ja pystyy kuljettamaan 2800 kiloa satelliitteja matalaan maapallon kiertoradalle - tässä suhteessa se on vahvempi kuin pieni satelliittiheitin, mutta paljon pienempi kuin iso yksi. Rakettien hyötykuormaominaisuudet, kuten SpaceX: n Falcon 9. Tästä syystä Terren-1-raketti soveltuu erityisen hyvin keskikokoisten satelliittien kuljettamiseen.

Avaruusneuvontayrityksen Northern Sky Research -yrityksen vanhempi analyytikko Shagun Sachdeva sanoi: "Terren-1-raketin kattava testaus on virstanpylväs Tim Ellisille ja hänen tiimilleen todistaa tämä uusi tekniikka." Koska sen jälkeen yritys voi alkaa ratkaista muita ongelmia, kuten esimerkiksi sen, onko sen tarvitse aloittaa uusi raketti 60 päivän välein.

Itse asiassa Relativity Space ei ole ainoa 3D-tulostustekniikkaa käyttävä rakettiyritys. Yritykset, kuten SpaceX, Blue Origin ja Rocket Lab, käyttävät tätä tekniikkaa myös tiettyjen osien tulostamiseen. Tim Ellis uskoo kuitenkin, että ilmailu- ja avaruusteollisuuden on ajateltava pidempään, ja 3D-painettu raketti on avain ihmiskunnan tulevalle kuljetusinfrastruktuurille Marsin ja maan välillä.

Tim Ellis, 29, ja Jordan Noone, 26, suhteellisuustilan perustaja, ovat tehneet raketteja yliopistosta lähtien. He työskentelivät Etelä-Kalifornian yliopiston kuuluisassa rakettitiimissä ja myöhemmin Blue Originissä ja SpaceX: ssä. Inauguration; Työskennellessään Blue Originissä, Tim Ellis alkoi kuvitella robottirakettitehdasta, joka tuskin tarvitsi ihmisen käsiä. Tämä tavoite on kuitenkin saavutettava jättiläisellä 3D-tulostimella.

Kuten Tim Ellis halusi, hän myöhemmin perusti suhteellisuustilan ja omistaa oman 3D-tulostimen ja rakettitehtaan. Stargate 3D -tulostimen ensimmäinen versio on noin 15 jalkaa korkea ja koostuu kolmesta robottivarresta; varren avulla hitsataan metalli, seurataan tulostimen etenemistä ja korjataan vikoja.

Nyt Relativity Spacella on uusi versio Stargate 3D-tulostimesta, joka on kaksinkertainen alkuperäisen korkeuteen verrattuna, ja siinä on vain kaksi robottivartta, mutta se voi tehdä enemmän kuin edellinen "kolme haaraa"; Lisäksi se voi tulostaa myös suurempia komponentteja kerralla, kuten rakettikotelot tai polttokennot. On todettu, että seuraava Stargate 3D -tulostimen versio kaksinkertaistuu jälleen, mikä auttaa yritystä rakentamaan suurempia raketteja.

Tim Ellisin mukaan Relativity Space -rakettien todellinen salaisuus on tekoälyn käyttö "kertoa", mitä 3D-tulostimen pitäisi tehdä. Ennen tulostamista henkilökunta simuloi tulostustuloksia ja kouluttaa sitten 3D-tulostimen vähentämään virhetasoa. Kun uusia komponentteja valmistetaan jatkuvasti, koneoppimisalgoritmit paranevat, kunnes se voi lopulta korjata 3D-tulostuksen vaikutukset.

Jatkossa 3D-tulostimet tunnistavat virheensä ja hallitsevat itse metallin leikkaamista ja lisäämistä, kunnes ne tuottavat täydellisen osan. Tim Ellis näkee tämän avaimena automaattisen valmistuksen tuomiseen muuhun maailmaan. Hän sanoi: "Stargate 3D-tulostin valmistaa rakettien osia."

Kaikki eivät kuitenkaan ole samaa mieltä tavasta, jolla suhteellisuustuotanto tekee raketteja. Startup-yritys Launcher Space käyttää myös 3D-tulostustekniikkaa, mutta yhtiön toimitusjohtaja Max Haot uskoo: "Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa kaikki käyttävät 3D-tulostustekniikkaa mahdollisimman nopeasti, etenkin moottorikomponenttien alalla. Ongelmana on, onko 3D-tulostus kannattaa verrata perinteisiin rakettien valmistusmenetelmiin? Suhtaudumme negatiivisesti tähän aiheeseen. "

Relativity Space on allekirjoittanut satoja miljoonia dollareita sopimuksina useiden suurten satelliittioperaattoreiden, kuten Telesat LEO ja Momentus, kanssa; Tribe Capital -kumppani Arjun Sethi on myös sijoittanut suhteellisuusavaruuteen, ja hän uskoo myös Amazonin AWS-pilvipalvelut tarjoavan kriittisen infrastruktuurin pienemmille avaruusyrityksille.

Northern Sky Researchin Sachdeva uskoo, että Relativity Space -asiantuntemus ilmailualan 3D-tulostuksessa voi ylittää raketin oman kestävän arvon. Sachdeva sanoi: "Tämä on huomattava parannus koko teollisuudelle."