هل الطباعة ثلاثية الأبعاد لشركة Relativity Space هي سبيس إكس القادمة؟ – سلسلة إكسبونينشيال

قامت شركة Relativity Space مؤخرًا بجمع 650 مليون دولار من Fidelity و BlackRock و Tiger Global لتتنافس ربما مع SpaceX خلال السنوات الثلاث القادمة. بينما تتمتع SpaceX بميزة رائدة في صناعة الفضاء، ومعرفة معظم الناس بـ Blue Origin و Virgin Galactic، هناك منافس جديد في الصناعة يستفيد من الاختراقات التقنية المرتبطة بالطباعة ثلاثية الأبعاد.

سيتم استخدام رأس المال الذي تم جمعه لتصميم صاروخ Terran R، وهو مركبة إطلاق يمكن مقارنتها من حيث الحجم والقوة بصاروخ Falcon 9 الخاص بـ SpaceX. سنستكشف لماذا يُعد صاروخ Terran R مهمًا، ومن هي Relativity Space، ولماذا يجب على المستثمرين إيلاء الانتباه.

من هي Relativity Space؟

قامت شركة Relativity Space الآن بجمع 1.34 مليار دولار منذ تأسيسها في عام 2015، وكانت مؤخرًا تُقَيَّم بـ 4.2 مليار دولار. ما هو المثير هو أنها استغرقت فقط 6 سنوات لتقذف شركة فضائية غير معروفة إلى أن تصبح مُغيِّرًا محتملًا في السوق، حيث تبني مصنع صواريخ ذاتي التشغيل لتقديم خدمات إطلاق للأقمار الصناعية.

تُميز Relativity Space نفسها بتطبيق تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المتقدمة لبناء الصواريخ. فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد عديدة بفضل المزايا المرتبطة بالتصنيع الإضافي.

لتبسيط الأمر، التصنيع الإضافي يستخدم برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) أو ماسحات ثلاثية الأبعاد لتوجيه الطابعة لإيداع وإضافة المادة طبقةً فوق طبقة بأشكال هندسية دقيقة. عملية التصنيع الإضافي تضيف مادة لإنشاء كائن بدلاً من إزالة مادة. وهذا يؤدي إلى تقليل كبير في النفايات، ويكون أكثر صداقة للبيئة، وينتج منتجًا بوزن أقل بشكل ملحوظ. فوائد تقليل الوزن مهمة جدًا في صناعة الفضاء، حيث يمكن أن يضيف كل رطل وزن تكلفة إضافية تصل إلى 10,000 دولار أو أكثر لإطلاقه إلى الفضاء بسبب تكاليف الوقود.

تُعد Relativity Space فكرة اثنين من المؤسسين المبدعين.

بدأ تيم إليس كمتدرب في مجموعة الدفع في Blue Origin عندما كان عدد الموظفين حوالي 150 شخصًا فقط. في عام 2013، كان مسؤولًا عن شراء أول طابعة ثلاثية الأبعاد معدنية في Blue Origin وعمل كمهندس تطوير الدفع على محركات RCS لكبسولة الطاقم، BE-4، وNew Glenn.

كان واضحًا أثناء عمله في Blue Origin أنهم يتبعون نهجًا من الأسفل إلى الأعلى بدلاً من النهج العكسي. بعبارة أخرى، كانت Blue Origin مهتمة بطباعة أجزاء فردية ثم دمجها في صاروخ مبني تقليديًا، بينما كان تيم إليس يعتقد أنه من المنطقي طباعة الصاروخ بأكمله بدلاً من الأجزاء الفردية.

يؤمن تيم إليس أن التصنيع الإضافي سيصبح الصناعة الأكثر إزعاجًا في جيلنا. كما يعتقد أن صناعة الفضاء تتخلف عن الصناعات الأخرى بسبب عدم تبني الشركات القائمة للأتمتة في بناء الصواريخ.

بدأت Relativity Space في عام 2015 بعد أن أرسل تيم إليس رسالة بريد إلكتروني غير مطلوبة إلى مارك كوبان. مقابل ذلك، تلقى استثمارًا بقيمة 500,000 دولار من مارك كوبان. وفي نفس الأسبوع، تم قبوله في برنامج مسرّع YCombinator للدفعة YC W16.

المؤسس المشارك الآخر في Relativity Space هو ليس غير زميل سكن تيم في الجامعة، جوردن نون، مهندس فضاء أمريكي بارع درس في جامعة جنوب كاليفورنيا (USC) عندما كان في السابعة عشرة وأصبح رئيس مختبر دفع الصواريخ في USC، مشرفًا على أول محاولتين على الإطلاق لإطلاق صاروخ صمم وبنى من قبل طلاب إلى الفضاء.

بعد ذلك تدرب مع مجموعة الدفع في Blue Origin عام 2013، ثم تم توظيفه من قبل SpaceX كمهندس تطوير الدفع في الفضاء.

أثناء عمله في SpaceX، تساءل لماذا تفشل الشركات القائمة في صناعة الفضاء عن تبني الطباعة ثلاثية الأبعاد. كان يعتقد إيمانًا راسخًا أن فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد مزدوجة: ستقلل من احتياجات خط الإنتاج وسلسلة الإمداد. النتيجة هي سرعات تكرار أسرع، وخفض أسيًا لعدد الأجزاء، مع وقت إنتاج سريع يمكن حسابه بأيام بدلاً من أشهر أو سنوات.

هذه الفوائد ستقلل التكاليف بشكل كبير في جميع الأقسام، مع تحسين الجودة بفضل تركيز الأعمال على عدد أقل من الأجزاء المتحركة. كان جوردن نون الرئيس التقني (CTO) لشركة Relativity Space لأكثر من خمس سنوات ثم تنحى ليصبح مستشارًا تنفيذيًا، ويركز الآن على إطلاق صندوقه الاستثماري Embedded Ventures.

عند مراجعة طاقم الشركة يتضح أن بعضًا من أذكى العقول التي عملت في Blue Origin و SpaceX تتولى قيادة هذه الشركة الم disruptive. مؤخرًا انضم زاك دن، نائب الرئيس الأول للإنتاج والإطلاق في SpaceX، إلى Relativity Space.

فوائد الطباعة ثلاثية الأبعاد

إذا كان البشر سيبنون مصنعًا على كوكب آخر، يجب أن يكون صغيرًا، خفيف الوزن، مزودًا بالذكاء، ويتطلب مساعدة بشرية قليلة. ما يُوصف هنا هو بالضبط ما صُممت من أجله الطباعة ثلاثية الأبعاد. المواد الأقوى غالبًا ما تكون صعبة التصنيع بالطريقة التقليدية، وتُحدث الطباعة ثلاثية الأبعاد ثورة في سلسلة إمداد بناء الصواريخ لأسباب تشمل سرعات التكرار السريعة، وتقليل النفايات والوزن بشكل كبير، وتقليل عدد الأجزاء.

صاروخ مطبوع ثلاثيًا من قبل Relativity Space يحتوي على ما يصل إلى 100 مرة أقل من الأجزاء. تقليل عدد الأجزاء يعني فرص أقل للمشكلات التقنية، والأهم أنه يؤدي إلى وقت إنتاج أسرع بكثير. بينما استغرق صاروخ SpaceX Falcon 9 بناءً 18 شهرًا، يمكن لـ Relativity Space إنتاج صاروخ في أقل من شهرين. هذا الوقت الإنتاجي المتسارع يتيح تكرارًا مركبًا في تحسين الجودة والوقت. السبب هو تجنب مشاكل سلسلة الإمداد، دون الحاجة إلى أدوات ثابتة. بعبارة أخرى، لا تحتاج المصانع إلى التصميم من الصفر أو تعديلها في كل مرة يُبنى فيها صاروخ جديد، بل يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد تبني التغييرات التصميمية بسرعة، مع أن كل نسخة من الصاروخ تُحسّن النسخة السابقة.

حاليًا، تقوم Relativity Space بطباعة 95% من أجزاء الصواريخ، تقريبًا كل شيء باستثناء الإلكترونيات والرقائق الحاسوبية.

صاروخ Terran R

صاروخ Terran R هو أول صاروخ في العالم يُطبع بالكامل ثلاثيًا وقابل لإعادة الاستخدام بالكامل. Terran R قابل لإعادة الاستخدام بما في ذلك محركاته، المرحلة الأولى، المرحلة الثانية، وغلاف الحمولة، وسيكون قادرًا على إطلاق أكثر من 20,000 كغ إلى مدار الأرض المنخفض (LEO) في وضعية إعادة الاستخدام.

يستخدم الصاروخ مواد مطبوعة ثلاثيًا غريبة، وتصاميم هندسية فريدة لا يمكن تحقيقها بالتصنيع التقليدي. انخفاض التكاليف المرتبطة بالطباعة ثلاثية الأبعاد يوفّر للعملاء التجاريين والحكوميّين وصولًا ميسورًا إلى الفضاء، سواء في مدار الأرض المنخفض أو ما بعده.

الهدف النهائي هو توفير شاحنة فضائية من نقطة إلى نقطة قادرة على تنفيذ مهمات بين الأرض والقمر والمريخ.

سيُطلق Terran R من كيب كانافيرال، بدءًا من عام 2024.

المستقبل

في أواخر عام 2020، اختارت NASA شركة Relativity Space لوضع أقمار CubeSats في مدار الأرض المنخفض كجزء من عقد Demonstration 2 لخدمات الإطلاق من الفئة الريادية (VCLS Demo 2). كما فازت مؤخرًا بـ عقد عسكري أمريكي لإطلاق عام 2023.

اختارت وحدة الابتكار الدفاعي (Defense Innovation Unit) شركة Relativity Space لتصبح مزود خدمة إطلاق لبرنامج اختبار الفضاء التابع لوزارة الدفاع (DoD Space Test Program) ومبادرة الإطلاق السريع المرن (RALI). تُدار مبادرة RALI من قبل مركز إطلاق أنظمة الصواريخ والفضاء التابع للقوة الفضائية لتحديد أنظمة إطلاق تجارية قابلة للتطبيق بقدرة تتراوح بين 450 إلى 1,200 كغ إلى مدار الأرض المنخفض.

أحد أهم مؤشرات الإمكانات المستقبلية لشركة Relativity Space هو كل من التمويل الاستثماري الذي تلقاه الشركة، والمهندسين الذين ينتقلون من NASA و SpaceX و Blue Origin للعمل فيها.

سرعة تكرار طباعة صاروخ في أقل من 60 يومًا تضمن اختبار وتحسين التصميمات على جدول زمني لا تستطيع الشركات التقليدية في مجال الفضاء منافسته. هذا التحسين المتسارع في الجودة سيضمن النجاح المستقبلي لهذه الشركة الرائدة في مجال مصانع الصواريخ الذاتية.

أخيرًا، المهمة التأسيسية لشركة Relativity Space هي بناء القاعدة الصناعية للبشرية على المريخ؛ ستصبح مصنع المستقبل، وهذا يشمل كل شيء من المساكن إلى أول صاروخ يُطبع ثلاثيًا على كوكب آخر.