Η 3Δ Εκτύπωση της Relativity Space είναι η Επόμενη SpaceX; – Σειρά Exponential

Η Relativity Space συγκέντρωσε πρόσφατα 650 εκατομμύρια δολάρια από τις Fidelity, BlackRock και Tiger Global για να ανταγωνιστεί ενδεχομένως τη SpaceX μέσα στα επόμενα 3 χρόνια. Ενώ η SpaceX κατέχει ηγετική θέση στη βιομηχανία αεροδιαστημικής, και οι περισσότεροι γνωρίζουν τη Blue Origin και τη Virgin Galactic, υπάρχει ένας νέος ανταγωνιστής στη βιομηχανία που εκμεταλλεύεται τις τεχνολογικές προόδους που σχετίζονται με την 3Δ εκτύπωση.

Το συγκεντρωμένο κεφάλαιο θα χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό του πυραύλου Terran R, ενός οχήματος εκτόξευσης που μπορεί να συγκριθεί σε μέγεθος και ισχύ με τον πυραύλο Falcon 9 της SpaceX. Θα εξετάσουμε γιατί ο πυραύλος Terran R είναι σημαντικός, ποια είναι η Relativity Space και γιατί οι επενδυτές πρέπει να δώσουν προσοχή.

Ποια είναι η Relativity Space;

Η Relativity Space έχει συγκεντρώσει μέχρι τώρα 1,34 δισεκατομμύρια δολάρια κεφαλαίου από την ίδρυσή της το 2015, και πρόσφατα αξιολογήθηκε στα 4,2 δισεκατομμύρια δολάρια. Το ενδιαφέρον είναι ότι χρειάστηκαν μόνο 6 χρόνια για να μεταμορφώσει μια άγνωστη εταιρεία αεροδιαστημικής σε έναν ενδεχόμενο αλλαγέα παιχνιδιού που κατασκευάζει ένα αυτόνομο εργοστάσιο πυραύλων με υπηρεσίες εκτόξευσης για δορυφόρους.

Η Relativity Space ξεχωρίζει εφαρμόζοντας τεχνολογίες 3Δ εκτύπωσης αιχμής για την κατασκευή πυραύλων. Τα πλεονεκτήματα της 3Δ εκτύπωσης είναι πολυάριθμα λόγω των ωφελειών που σχετίζονται με την προσθετική κατασκευή.

Για να το περιγράψουμε απλά, η προσθετική κατασκευή χρησιμοποιεί λογισμικό σχεδίασης με υποβοήθηση υπολογιστή (CAD) ή σαρωτές 3D αντικειμένων για να καθοδηγήσει έναν εκτυπωτή να εναποθέτει και να προσθέτει υλικό, στρώση προς στρώση, σε ακριβείς γεωμετρικά σχήματα. Η διαδικασία της προσθετικής κατασκευής προσθέτει υλικό για τη δημιουργία ενός αντικειμένου αντί να αφαιρεί υλικό. Αυτό οδηγεί σε σημαντική μείωση αποβλήτων, είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον και παράγει προϊόν με σημαντικά μικρότερο βάρος. Τα οφέλη της μείωσης βάρους είναι εξαιρετικά σημαντικά στη βιομηχανία αεροδιαστημικής, καθώς κάθε λίβρα βάρους μπορεί να ισοδυναμεί με επιπλέον 10.000 δολάρια ή περισσότερο για την εκτόξευση στο διάστημα λόγω του κόστους καυσίμου.

Η Relativity Space είναι το παιδί του νου δύο λαμπρών συν-ιδρυτών.

Ο Tim Ellis ξεκίνησε ως ασκούμενος στην ομάδα προώθησης της Blue Origin όταν υπήρχαν περίπου μόνο 150 άτομα. Το 2013, ήταν υπεύθυνος για την αγορά του πρώτου μεταλλικού 3Δ εκτυπωτή στη Blue Origin και υπηρέτησε ως Μηχανικός Ανάπτυξης Προώθησης στα RCS θρομβώματα της Κάψουλας Πλήρωσης, BE-4 και New Glenn.

Ήταν σαφές ενώ εργαζόταν στη Blue Origin ότι ακολουθούσαν μια προσέγγιση από κάτω προς τα πάνω αντί για μια προσέγγιση από πάνω προς τα κάτω. Με άλλα λόγια, η Blue Origin ενδιαφερόταν για την 3Δ εκτύπωση μεμονωμένων εξαρτημάτων που θα ενσωματώνονταν σε έναν παραδοσιακό πυραύλο, ενώ ο Tim Ellis πίστευε ότι είχε περισσότερο νόημα να εκτυπώνεται ολόκληρος ο πύραυλος με 3Δ εκτύπωση αντί για μεμονωμένα μέρη.

Ο Tim Ellis πιστεύει ότι η προσθετική κατασκευή είναι προορισμένη να γίνει η πιο διαταρακτική βιομηχανία της γενιάς μας. Πιστεύει επίσης ότι η αεροδιαστημική υστερεί σε σχέση με άλλες βιομηχανίες επειδή οι υπάρχουσες εταιρείες δεν υιοθετούν αυτοματοποίηση στην κατασκευή πυραύλων.

Η Relativity Space ξεκίνησε το 2015 αφού ο Tim Ellis έστειλε στον Mark Cuban ένα ανεπιθύμητο email. Σε αντάλλαγμα έλαβε επένδυση 500.000 δολαρίων από τον Mark Cuban. Εκείνη την ίδια εβδομάδα έγινε αποδεκτός στο πρόγραμμα επιτάχυνσης YCombinator για την ομάδα YC W16.

Ο άλλος συν-ιδρυτής της Relativity Space δεν ήταν άλλος από τον συγκάτοικο του Tim στο κολέγιο, Jordan Noone, έναν λαμπρό Αμερικανό αεροδιαστημικό μηχανικό που σπούδασε στο USC σε ηλικία 17 ετών και έγινε Επικεφαλής του Εργαστηρίου Προώθησης Πυραύλων του USC, επιβλέποντας τις πρώτες δύο προσπάθειες να εκτοξευθεί ένας πυραύλος σχεδιασμένος και κατασκευασμένος από φοιτητές στο διάστημα.

Στη συνέχεια έκανε πρακτική στην ομάδα προώθησης της Blue Origin το 2013, και στη συνέχεια προσλήφθηκε από τη SpaceX ως Μηχανικός Ανάπτυξης Προώθησης στο Διάστημα.

Κατά τη διάρκεια της θητείας του στη SpaceX, αναρωτήθηκε γιατί οι υπάρχουσες εταιρείες της βιομηχανίας αεροδιαστημικής δεν υιοθετούσαν την 3Δ εκτύπωση. Πίστευε ακράδαντα ότι τα οφέλη της χρήσης της 3Δ εκτύπωσης είναι διπλά: θα μειώσει τόσο τις ανάγκες της γραμμής παραγωγής όσο και της εφοδιαστικής αλυσίδας. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ταχύτεροι ρυθμοί επανάληψης, εκθετική μείωση του αριθμού των εξαρτημάτων, με γρήγορο χρόνο παραγωγής που μπορεί να μετρηθεί σε ημέρες αντί για μήνες ή χρόνια.

Αυτά τα οφέλη θα μειώσουν δραματικά το κόστος σε όλα τα τμήματα, με τη βελτίωση της ποιότητας λόγω της δυνατότητας της εταιρείας να εστιάσει σε λιγότερα κινούμενα μέρη. Ο Jordan Noone ήταν CTO της Relativity Space για πάνω από πέντε χρόνια και τελικά παραιτήθηκε για να γίνει Εκτελεστικός Σύμβουλος και να εστιάσει την προσοχή του στην εκκίνηση του επενδυτικού του ταμείου Embedded Ventures.

https://youtu.be/XsB6dJVwQCA?t=531
Κατά την εξέταση του προσωπικού, είναι σαφές ότι μερικά από τα πιο λαμπρά μυαλά που έχουν εργαστεί στη Blue Origin και στη SpaceX βρίσκονται στην ηγεσία αυτής της διαταρακτικής εταιρείας. Πιο πρόσφατα, ο Zach Dunn, Ανώτερος Αντιπρόεδρος παραγωγής και εκτόξευσης της SpaceX, συμείθηκε στη Relativity Space.

Τα Οφέλη της 3Δ Εκτύπωσης

Αν οι άνθρωποι πρέπει να κατασκευάσουν ένα εργοστάσιο σε έναν άλλο πλανήτη, πρέπει να είναι μικρό, ελαφρύ, να διαθέτει ενσωματωμένη νοημοσύνη και να απαιτεί λίγη ανθρώπινη βοήθεια. Αυτό που περιγράφεται είναι ακριβώς για αυτό σχεδιάστηκε η 3Δ εκτύπωση. Τα πιο ισχυρά υλικά είναι συχνά δύσκολο να παραχθούν με την παραδοσιακή μέθοδο και η 3Δ εκτύπωση διαταράσσει την εφοδιαστική αλυσίδα της κατασκευής πυραύλων για λόγους όπως γρήγοροι χρόνοι επανάληψης, σημαντική μείωση αποβλήτων και βάρους, και λιγότερα εξαρτήματα.
Ένας 3Δ εκτυπωμένος πύραυλος που σχεδιάζεται από τη Relativity Space έχει έως και 100 φορές λιγότερα εξαρτήματα. Λιγότερα εξαρτήματα σημαίνουν λιγότερες ευκαιρίες τεχνικών προβλημάτων, αλλά πιο σημαντικό, πολύ ταχύτερο χρόνο παραγωγής. Ενώ ο πύραυλος Falcon 9 της SpaceX χρειάστηκε 18 μήνες για την κατασκευή, η Relativity Space μπορεί να παράγει γρήγορα έναν πύραυλο σε λιγότερο από 2 μήνες. Αυτός ο επιταχυμένος χρόνος παραγωγής επιτρέπει μια συνθετική επανάληψη στην ποιότητα και τις βελτιώσεις χρόνου. Οι λόγοι γι’ αυτό είναι η αποφυγή προβλημάτων εφοδιαστικής αλυσίδας, χωρίς την ανάγκη σταθερών εργαλείων. Με άλλα λόγια, τα εργοστάσια δεν χρειάζεται να σχεδιάζονται από την αρχή ή να τροποποιούνται κάθε φορά που κατασκευάζεται νέος πύραυλος· αντίθετα, οι 3Δ εκτυπωτές μπορούν γρήγορα να υιοθετήσουν νέες αλλαγές σχεδίου, με κάθε επανάληψη του πυραύλου να αποτελεί βελτίωση σε σχέση με τον προκάτοχό του.

Αυτή τη στιγμή, η Relativity Space εκτυπώνει το 95% των εξαρτημάτων στους πυραύλους, σχεδόν τα πάντα εκτός από τα ηλεκτρονικά και τα μικροκύκλωμα.

Πύραυλος Terran R

Ο πύραυλος Terran R είναι ο πρώτος στον κόσμο πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμος, εξ ολοκλήρου 3Δ εκτυπωμένος πύραυλος. Ο Terran R είναι πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμος, συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων, του πρώτου σταδίου, του δεύτερου σταδίου και του περιβλήματος φορτίου, και θα είναι ικανός να εκτοξεύει πάνω από 20.000 kg σε χαμηλή τροχιά Γης (LEO) σε επαναχρησιμοποιήσιμη διαμόρφωση.
Ο πύραυλος χρησιμοποιεί εξωτικά 3D εκτυπωμένα υλικά και μοναδικές γεωμετρίες σχεδίου που δεν είναι δυνατόν με την παραδοσιακή κατασκευή. Τα μειωμένα κόστη που σχετίζονται με την 3Δ εκτύπωση παρέχουν τόσο σε εμπορικούς όσο και σε κυβερνητικούς πελάτες προσιτή πρόσβαση στο διάστημα, στη LEO και πέρα από αυτή.
Ο τελικός στόχος είναι να προσφέρει ένα διαστημικό φορτηγό σημείου-προς-σημείο ικανό για αποστολές μεταξύ Γης, Σελήνης και Άρη.

Ο Terran R θα εκτοξευθεί από το Cape Canaveral, ξεκινώντας το 2024.

Το Μέλλον

Τέλος του 2020, η NASA επέλεξε τη Relativity Space για την τοποθέτηση CubeSats στη LEO ως μέρος της σύμβασης Venture Class Launch Services Demonstration 2 (VCLS Demo 2). Πρόσφατα κέρδισαν επίσης μια σύμβαση του αμερικανικού στρατού για εκτόξευση το 2023.
Η Defense Innovation Unit επέλεξε τη Relativity Space να γίνει πάροχος υπηρεσιών εκτόξευσης για το Πρόγραμμα Δοκιμών Διαστήματος του Υπουργείου Άμυνας (DoD) – Πρωτοβουλία Γρήγορης Ευέλικτης Εκτόξευσης (RALI). Η RALI διαχειρίζεται από το Space Force’s Space and Missile Systems Center Launch Enterprise για την αναγνώριση βιώσιμων εμπορικών συστημάτων εκτόξευσης με δυνατότητα μεταξύ 450 και 1.200 κιλών προς LEO.
Ένας από τους μεγαλύτερους δείκτες του μελλοντικού δυναμικού της Relativity Space είναι τόσο η επένδυση κεφαλαίων που έχει λάβει η εταιρεία, όσο και το προσωπικό μηχανικών που φεύγουν από τη NASA, τη SpaceX και τη Blue Origin για να εργαστούν εκεί.
Ο γρήγορος χρόνος επανάληψης της εκτύπωσης ενός πυραύλου σε λιγότερο από 60 ημέρες εξασφαλίζει ότι οι βελτιώσεις στο σχέδιο δοκιμάζονται και κατασκευάζονται σε χρονική κλίμακα με την οποία οι παραδοσιακές αεροδιαστημικές εταιρείες δεν μπορούν να ανταγωνιστούν. Αυτή η εκθετική βελτίωση στην ποιότητα θα διασφαλίσει την μελλοντική επιτυχία αυτής της πρωτοποριακής αυτόνομης εταιρείας εργοστασίου πυραύλων.
Τέλος, η θεμελιώδης αποστολή της Relativity Space είναι να χτίσει τη βιομηχανική βάση της ανθρωπότητας στον Άρη· θα γίνει το εργοστάσιο του μέλλοντος, που περιλαμβάνει τα πάντα, από τα καταφύγια μέχρι τον πρώτο πύραυλο που θα εκτυπωθεί με 3Δ σε έναν άλλο πλανήτη.