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全球第一艘 3D 打印火箭即将测试,最早 2021 年发

人们使用 3D 打印来临盆一些小型的或便携式的器械已经不再稀奇。然而,很少有人能会使用这项技巧来制造庞然大年夜物,尤其是制造火箭——这听起来就像个天方夜谭的义务。不过,始创公司 Relativity Space 的开创人兼首席履行官 Tim Ellis 可不这么觉得。

在 Relativity Space 公司洛杉矶总部的工厂里,有 4 台天下上最大年夜的金属 3D 打印机,它们不分昼夜地制造火箭零件。而且,该公司第一艘 3D 打印火箭顿时就要送往密西西比州进行测试。

Relativity Space 公司最新型号的专利 3D 打印机名为“星际之门(Stargate)”,高 30 英尺,有两条伟大年夜的机器手臂,像触角一样从机械主体上伸出来。Terren-1 火箭则是 Relativity Space 公司的第一枚火箭;按质量来算,这种火箭的 95% 都将由 Stargate 3D 打印机制造临盆,只有一些电子设备、电缆、移动部件和橡胶垫圈不会被打印出来。

雷锋网注:上图为 Relativity Space 公司首席技巧官兼联合开创人 Jordan Noone

为了制造出 3D 打印的火箭,Tim Ellis 和他的团队不得不从新思虑火箭的设计要领。这也就导致 Terren-1 火箭的零件将比同类火箭少 100 倍;例如,它的发念头 Aeon 仅由 100 个部件组成,而一个范例的液体燃料火箭可能稀有千个部件。

Tim Ellis 声称,经由过程对零部件进行整合和优化,Relativity Space 公司将能够在 60 天内让火箭完成从"一堆原材料"到“登上发射台“的转变——至少在理论上可以实现。不过,Relativity Space 公司还没有组装出终极的 Terren-1 火箭,而且最早也要到 2021 年才能发射火箭。

雷锋网懂得到,在组装完成后,Terren-1 火箭将高达 100 英尺,能够将重达 2800 磅的卫星送入近地轨道——从这一方面来说,它比小型卫星发射装配要强,但远远低于大年夜型火箭的有效载荷能力,如 SpaceX 的 Falcon 9。以是,Terren-1 火箭将分外得当运载中型卫星。

太空咨询公司 Northern Sky Research 的高档阐发师 Shagun Sachdeva 表示,“Terren-1 火箭经由过程周全的测试将是 Tim Ellis 及其团队证实这项新技巧的里程碑”。由于在那之后,该公司就可以开始办理其他问题,比如是否必要每 60 天就发射一枚新火箭。

实际上,Relativity Space 并不是独逐一家应用 3D 打印技巧的火箭公司。SpaceX、Blue Origin、Rocket Lab 等公司也会应用这项技巧来打印特定的部件。然则,Tim Ellis 觉得,航天工业必要想得更长远,3D 打印火箭才是人类未来在火星与地球之间运输根基举措措施的关键。

雷锋网注:Relativity Space 联合开创人 Tim Ellis 和 Jordan Noone 站在第二代 Stargate 3D打印机旁

29 岁的 Tim Ellis 和 26 岁的 Jordan Noone(Relativity Space 公司的联合开创人)从大年夜学期间起就不停在制造火箭,他们曾在南加州大年夜学鼎鼎大年夜名的火箭团队事情,后来又在 Blue Origin 和 SpaceX 就职;在 Blue Origin 事情时,Tim Ellis 开始设想打造一个险些不必要人手的机械人火箭工厂。不过,这个目标必要经由过程巨型 3D 打印机来实现。

如 Tim Ellis 所愿,后来他创立了 Relativity Space 公司,并拥有了自己的 3D 打印机和火箭工厂。Stargate 3D 打印机的第一个版今大年夜约 15 英尺高,由三个机器臂组成;手臂用于焊接金属,监控打印机的进程,并矫正缺陷。

现在,Relativity Space 公司拥有了全新版本的 Stargate 3D 打印机,它的高度是原本的两倍,只有两条机器手臂,但能够完成的义务却比曩昔“三条手臂”更多了;除此之外,它还可以一次性打印出更大年夜的组件,比如火箭的整流罩或燃料室。据悉,下一版本的 Stargate 3D 打印机将再次扩大年夜一倍,这对公司制造更大年夜的火箭更有赞助。

Tim Ellis 走漏,Relativity Space 公司制造火箭的真正秘密在于,使用人工智能来“奉告”3D 打印机该做什么。在打印之前,事情职员会对打印结果进行模拟,然后对 3D 打印机进行培训,以低落不良率。跟着新部件赓续被制造出来,机械进修算法也在变得更好,直到它终极能够自己矫正 3D 打印的效果。

雷锋网注:Stargate 3D 打印机正在制造火箭部件

在未来,3D 打印机将熟识到自己的差错,自己节制切割和添加金属,直到临盆一个完美的部件。Tim Ellis 觉得这是将自动化制造带到其他天下的关键。他说道:

假如要在火星上应用 3D 打印技巧,首先必要一个能够适应不确定前提的系统。以是,我们正在建立一个算法框架,让它可以适应不合星球的情况。

然而,并不是所有人都附和 Relativity Space 公司制造火箭的要领。始创公司 Launcher Space 也在应用 3D 打印技巧,但该公司首席履行官 Max Haot 觉得:

在航空航天行业,每小我都在尽可能快地使用 3D 打印技巧,尤其是在发念头零部件领域。问题是,与传统的火箭制造措施比拟,3D 打印是否值得?我们对这个问题持否定立场。

今朝,Relativity Space 公司已经与几家主要的卫星运营商签署了代价数亿美元的协议,此中包括 Telesat LEO 和 Momentus;Tribe Capital 合股人 Arjun Sethi 也投资了 Relativity Space 公司,他还觉得亚马逊的 AWS 云办事可以为规模较小的太空公司供给关键的根基举措措施。

北方天空钻研公司的 Sachdeva 觉得,Relativity Space 公司在航天 3D 打印方面的专业常识可能会有逾越火箭本身的持久代价。Sachdeva 说:

对付全部行业来说,这是一个相昔时夜的进步。

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