Ist 3‑D‑Druck bei Relativity Space das nächste SpaceX? – Exponential Series

Relativity Space hat kürzlich 650 Millionen US‑Dollar aufgebracht von Fidelity, BlackRock (BLK ) und Tiger Global, um möglicherweise innerhalb der nächsten 3 Jahre mit SpaceX (SPCX ) zu konkurrieren. Während SpaceX einen dominanten Vorsprung in der Luft‑ und Raumfahrtindustrie hat und die meisten Menschen mit Blue Origin und Virgin Galactic (SPCE ) vertraut sind, gibt es einen neuen Anwärter in der Branche, der die technologischen Durchbrüche des 3‑D‑Drucks nutzt.

The raised capital will be used to design the Terran R rocket, a launch vehicle that can be compared in size and power to the SpaceX’s Falcon 9 rocket. We will explore why the Terran R rocket is important, who is Relativity Space, and why investors should pay attention.

Wer ist Relativity Space?

Relativity Space hat seit seiner Gründung im Jahr 2015 bereits 1,34 Milliarden US‑Dollar an Kapital aufgebracht und wurde zuletzt mit 4,2 Milliarden US‑Dollar bewertet. Interessant ist, dass es nur 6 Jahre dauerte, ein wenig bekanntes Luft‑ und Raumfahrtunternehmen zu einem potenziellen Game‑Changer zu katapultieren, das eine autonome Raketenfabrik mit Startdiensten für Satelliten baut.

Relativity Space unterscheidet sich, indem es modernste 3‑D‑Drucktechniken zum Bau von Raketen einsetzt. Die Vorteile des 3‑D‑Drucks sind zahlreich, da sie mit den Vorzügen der additiven Fertigung verbunden sind.

Einfach ausgedrückt verwendet die additive Fertigung Daten aus CAD‑Software (Computer‑Aided‑Design) oder 3‑D‑Objektscannern, um einen Drucker zu steuern, Material Schicht für Schicht in präzisen geometrischen Formen abzulegen. Der Prozess der additiven Fertigung fügt also Material hinzu, um ein Objekt zu erzeugen, anstatt Material zu entfernen. Das führt zu einer erheblichen Abfallreduzierung, ist umweltfreundlicher und ergibt ein Produkt mit deutlich geringerem Gewicht. Die Gewichtsreduktion ist in der Luft‑ und Raumfahrtindustrie extrem wichtig, da jedes Pfund Gewicht typischerweise zusätzliche Kosten von 10.000 US‑Dollar oder mehr für den Start aufgrund der Treibstoffkosten bedeutet.

Relativity Space ist das geistige Kind zweier brillanter Mitbegründer.

Tim Ellis begann als Praktikant in der Antriebsgruppe bei Blue Origin, als das Unternehmen etwa nur 150 Mitarbeitende hatte. 2013 war er für den Kauf des ersten Metall‑3‑D‑Druckers bei Blue Origin verantwortlich und arbeitete als Propulsion Development Engineer an den RCS‑Triebwerken der Crew‑Kapsel, dem BE‑4 und New Glenn.

Während seiner Tätigkeit bei Blue Origin wurde deutlich, dass das Unternehmen einen Bottom‑Up‑Ansatz verfolgte, im Gegensatz zu einem Top‑Down‑Ansatz. Mit anderen Worten, Blue Origin war daran interessiert, einzelne Bauteile zu 3‑D‑drucken, die dann in eine traditionell gebaute Rakete integriert werden sollten, während Tim Ellis der Meinung war, dass es sinnvoller sei, die gesamte Rakete statt einzelner Teile zu 3‑D‑drucken.

Tim Ellis ist der Ansicht, dass die additive Fertigung dazu bestimmt ist, die disruptivste Branche unserer Generation zu werden. Er glaubt außerdem, dass die Luft‑ und Raumfahrt anderen Branchen hinterherhinkt, weil etablierte Unternehmen die Automatisierung beim Raketenbau nicht übernehmen.

Relativity Space wurde 2015 gegründet, nachdem Tim Ellis Mark Cuban eine unverlangte E‑Mail geschickt hatte. Im Gegenzug erhielt er eine Investition von 500.000 US‑Dollar von Mark Cuban. In derselben Woche wurde er in das YCombinator‑Accelerator‑Programm für den YC‑W16‑Batch aufgenommen.

Der andere Mitbegründer von Relativity Space war niemand anderes als Tim’s Mitbewohner aus dem College, Jordan Noone, ein brillanter amerikanischer Luft‑ und Raumfahrtingenieur, der bereits mit 17 Jahren an der USC studierte und Leiter des Rocket Propulsion Lab der USC wurde, wo er die ersten beiden Versuche leitete, eine von Studenten entworfene und gebaute Rakete ins All zu starten.

Anschließend absolvierte er 2013 ein Praktikum in der Antriebsgruppe von Blue Origin und wurde danach von SpaceX als In‑Space Propulsion Development Engineer eingestellt.

Während seiner Zeit bei SpaceX fragte er sich, warum etablierte Unternehmen der Luft‑ und Raumfahrtindustrie die Einführung des 3‑D‑Drucks verweigerten. Er war fest davon überzeugt, dass die Vorteile des 3‑D‑Drucks zweifach seien: Er würde sowohl den Fertigungsprozess als auch den Bedarf an Lieferketten reduzieren. Das Endergebnis sind schnellere Iterationsgeschwindigkeiten, eine exponentielle Verringerung der Bauteilanzahl und eine Produktionszeit, die in Tagen statt in Monaten oder Jahren gemessen werden kann.

Diese Vorteile würden die Kosten in allen Abteilungen drastisch senken, wobei die Qualität steigt, weil das Unternehmen sich auf weniger bewegliche Teile konzentrieren kann. Jordan Noone war über fünf Jahre lang CTO von Relativity Space und trat schließlich zurück, um Executive Advisor zu werden und seine Aufmerksamkeit auf die Gründung seines Risikokapitals Embedded Ventures zu richten.

Bei der Durchsicht des Personals wird deutlich, dass einige der brillantesten Köpfe, die bei Blue Origin und SpaceX gearbeitet haben, an der Spitze dieses disruptiven Unternehmens stehen. Zuletzt ist Zach Dunn, Senior Vice President für Produktion und Start bei SpaceX, zu Relativity Space gestoßen.

Die Vorteile des 3‑D‑Drucks

Wenn Menschen eine Fabrik auf einem anderen Planeten bauen wollen, muss sie klein, leicht, mit integrierter Intelligenz und mit geringem menschlichen Aufwand sein. Genau das ist das, wofür der 3‑D‑Druck entwickelt wurde. Die stärksten Materialien lassen sich oft nur schwer auf herkömmliche Weise herstellen, und der 3‑D‑Druck revolutioniert die Lieferkette beim Raketenbau aus Gründen wie schnellen Iterationszeiten, erheblichen Abfall‑ und Gewichtsreduktionen sowie weniger Bauteilen.

Eine von Relativity Space entworfene 3‑D‑gedruckte Rakete hat bis zu 100‑mal weniger Bauteile. Weniger Bauteile bedeuten weniger Möglichkeiten für technische Probleme, aber vor allem eine viel schnellere Produktionszeit. Während die SpaceX Falcon‑9‑Rakete 18 Monate für den Bau benötigte, kann Relativity Space eine Rakete in weniger als 2 Monaten produzieren. Diese beschleunigte Produktionszeit ermöglicht eine kumulative Verbesserung von Qualität und Zeit. Der Grund dafür liegt darin, Lieferkettenprobleme zu vermeiden, da keine feste Werkzeuge nötig sind. Mit anderen Worten, Fabriken müssen nicht von Grund auf neu entworfen oder jedes Mal angepasst werden, wenn eine neue Rakete gebaut wird; stattdessen können die 3‑D‑Drucker schnell neue Designänderungen übernehmen, wobei jede Iteration einer Rakete eine Verbesserung gegenüber ihrem Vorgänger darstellt.

Derzeit druckt Relativity Space 95 % der Bauteile in den Raketen, also fast alles mit Ausnahme von Elektronik und Computerchips.

Terran‑R‑Rakete

Die Terran‑R‑Rakete ist die weltweit erste vollständig wiederverwendbare, komplett 3‑D‑gedruckte Rakete. Die Terran R ist vollständig wiederverwendbar, einschließlich ihrer Triebwerke, der ersten und zweiten Stufe sowie der Nutzlastkappe, und wird in der Lage sein, über 20.000 kg in eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) in wiederverwendbarer Konfiguration zu starten.

Die Rakete verwendet exotische 3‑D‑gedruckte Materialien und einzigartige Designgeometrien, die mit herkömmlicher Fertigung nicht möglich sind. Die durch den 3‑D‑Druck reduzierten Kosten ermöglichen sowohl kommerziellen als auch staatlichen Kunden einen erschwinglichen Zugang zum Weltraum, sowohl in der LEO als auch darüber hinaus.

Das Endziel ist es, einen Punkt‑zu‑Punkt‑Weltraumfrachtnahmer bereitzustellen, der Missionen zwischen Erde, Mond und Mars durchführen kann.

Terran R wird ab 2024 vom Cape Canaveral aus starten.

Die Zukunft

Ende 2020 wählte die NASA Relativity Space aus, um CubeSats in die LEO zu bringen, im Rahmen ihres Venture‑Class‑Launch‑Services‑Demonstration‑2‑Vertrags (VCLS Demo 2). Sie haben außerdem kürzlich einen US‑Militärvertrag für einen Start im Jahr 2023 gewonnen.

Die Defense Innovation Unit wählte Relativity Space als Anbieter von Startdiensten für die Rapid Agile Launch Initiative (RALI) des DoD Space Test Program. RALI wird vom Space‑Force‑Space‑and‑Missile‑Systems‑Center‑Launch‑Enterprise verwaltet, um brauchbare kommerzielle Startsysteme mit einer Kapazität von 450 bis 1.200 Kilogramm in die LEO zu identifizieren.

Ein wichtiger Indikator für das zukünftige Potenzial von Relativity Space ist sowohl die in das Unternehmen investierte Risikokapitalfinanzierung als auch das Team von Ingenieuren, das von NASA, SpaceX und Blue Origin dorthin wechselt.

Die schnelle Iterationszeit, eine Rakete in weniger als 60 Tagen zu drucken, stellt sicher, dass Designverbesserungen in einem Zeitrahmen getestet und hergestellt werden, mit dem traditionelle Luft‑ und Raumfahrtunternehmen nicht mithalten können. Diese exponentielle Qualitätsverbesserung wird den zukünftigen Erfolg dieses wegweisenden autonomen Raketenfabrikunternehmens sichern.

Abschließend besteht die Gründungsmission von Relativity Space darin, die industrielle Basis der Menschheit auf dem Mars aufzubauen; es wird die Fabrik der Zukunft werden, einschließlich allem von Habitaten bis zur ersten Rakete, die auf einem anderen Planeten 3‑D‑gedruckt wird.