Is 3‑D‑printen van Relativity Space de volgende SpaceX? – Exponential Series

Relativity Space heeft onlangs $650 miljoen opgehaald van Fidelity, BlackRock (BLK ) en Tiger Global om mogelijk binnen de komende 3 jaar met SpaceX (SPCX ) te concurreren. Terwijl SpaceX een dominante voorsprong heeft in de lucht‑ en ruimtevaartindustrie, en de meeste mensen bekend zijn met Blue Origin en Virgin Galactic (SPCE ), is er een nieuwe uitdager in de sector die profiteert van de technologische doorbraken die gepaard gaan met 3‑d printing.

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.

Wie is Relativity Space?

Relativity Space heeft sinds de oprichting in 2015 nu $1.34 miljard aan kapitaal opgehaald, en werd recentelijk gewaardeerd op $4.2 miljard. Wat interessant is, is dat het slechts 6 jaar heeft geduurd om een obscure lucht‑ en ruimtevaartonderneming te katapulteren naar een potentiële game‑changer die een autonome raketfabriek bouwt met lanceerdiensten voor satellieten.

Relativity Space onderscheidt zich door state‑of‑the‑art 3‑d printing‑technieken toe te passen bij het bouwen van raketten. De voordelen van 3‑d printing zijn talrijk vanwege de voordelen die gepaard gaan met additive manufacturing.

Om het eenvoudig te beschrijven, additive manufacturing gebruikt data‑computer‑aided‑design (CAD)‑software of 3D‑objectscanners om een printer te sturen materiaal laag voor laag in precieze geometrische vormen te deponeren en toe te voegen. Het additive manufacturing‑proces voegt dus materiaal toe om een object te creëren in plaats van materiaal te verwijderen. Dit leidt tot een aanzienlijke afvalreductie, is milieuvriendelijker en resulteert in een product met aanzienlijk minder gewicht. De voordelen van gewichtsreductie zijn uiterst belangrijk in de lucht‑ en ruimtevaartindustrie, omdat elk pond extra gewicht doorgaans gelijk staat aan $10,000 of meer aan lanceerkosten vanwege brandstofkosten.

Relativity Space is het geesteskind van twee briljante mede‑oprichters.

Tim Ellis begon als stagiair in de voortuigingsgroep bij Blue Origin toen er ongeveer slechts 150 mensen waren. In 2013 was hij verantwoordelijk voor de aankoop van de eerste metalen 3‑d printer bij Blue Origin en werkte als Propulsion Development Engineer aan de RCS‑thrusters van de bemanningscapsule, BE‑4 en New Glenn.

Het was duidelijk tijdens zijn werk bij Blue Origin dat zij een bottom‑up benadering hanteerden in plaats van een top‑up benadering. Met andere woorden, Blue Origin was geïnteresseerd in het 3‑d printen van individuele onderdelen die vervolgens in een legacy‑raket werden geïntegreerd, terwijl Tim Ellis geloofde dat het zinvoller was om de volledige raket te 3‑d printen in plaats van afzonderlijke onderdelen.

Tim Ellis gelooft dat additive manufacturing bestemd is om de meest disruptieve industrie van onze generatie te worden. Hij gelooft ook dat de lucht‑ en ruimtevaartindustrie achterloopt op andere sectoren omdat gevestigde bedrijven geen automatisering toepassen bij het bouwen van raketten.

Relativity Space werd in 2015 opgericht nadat Tim Ellis Mark Cuban een ongevraagd e‑mail stuurde. In ruil daarvoor ontving hij een investering van $500,000 van Mark Cuban. Diezelfde week werd hij geaccepteerd in het YCombinator‑versnellingsprogramma voor de YC W16‑batch.

De andere mede‑oprichter van Relativity Space was niemand minder dan Tim’s kamergenoot van de universiteit, Jordan Noone, een briljante Amerikaanse lucht‑ en ruimtevaartingenieur die op 17-jarige leeftijd aan de USC studeerde en hoofd werd van het Rocket Propulsion Lab van USC, waarbij hij toezicht hield op de eerste twee pogingen ooit om een door studenten ontworpen en gebouwde raket de ruimte in te lanceren.

Daarna liep hij in 2013 stage bij de voortuigingsgroep van Blue Origin, en werd vervolgens aangenomen door SpaceX als In‑Space Propulsion Development Engineer.

Terwijl hij bij SpaceX werkte, vroeg hij zich af waarom gevestigde bedrijven in de lucht‑ en ruimtevaartindustrie geen 3‑d printing adopteerden. Hij geloofde stellig dat de voordelen van het gebruik van 3‑d printing tweeledig waren: het zou zowel de productielijn als de toeleveringsketenbehoeften verminderen. Het eindresultaat is snellere iteratiesnelheden, een exponentiële verlaging van het aantal onderdelen, met een snelle productietijd die in dagen kan worden gemeten in plaats van maanden of jaren.

Deze voordelen zouden de kosten in alle afdelingen drastisch verlagen, waarbij de kwaliteit verbetert doordat het bedrijf zich kan concentreren op minder bewegende delen. Jordan Noone was meer dan vijf jaar CTO van Relativity Space en stapte uiteindelijk terug om Executive Advisor te worden, en om zijn aandacht te richten op het lanceren van zijn durfkapitaalfonds Embedded Ventures.

https://youtu.be/XsB6dJVwQCA?t=531
Bij het bekijken van de personeelslijst is het duidelijk dat enkele van de briljantste geesten die bij Blue Origin en SpaceX hebben gewerkt, aan het roer staan van dit disruptieve bedrijf. Recentelijk is Zach Dunn, Senior Vice President van productie en lancering bij SpaceX, bij Relativity Space gekomen.

De voordelen van 3‑D‑printen

Als mensen een fabriek op een andere planeet willen bouwen, moet deze klein, lichtgewicht, intelligent ingebouwd en weinig menselijke hulp nodig hebben. Wat hier wordt beschreven, is precies waarvoor 3‑d printing is ontworpen. De sterkste materialen zijn vaak moeilijk te vervaardigen op traditionele wijze en 3‑d printing verstoort de toeleveringsketen van raketbouw om redenen waaronder snelle iteratietijden, aanzienlijke afval‑ en gewichtsreducties en minder onderdelen.

Een 3‑d geprinte raket die door Relativity Space is ontworpen, heeft tot wel 100 × minder onderdelen. Minder onderdelen betekent minder kans op technische problemen, maar nog belangrijker leidt het tot een veel snellere productietijd. Terwijl de SpaceX Falcon 9‑raket 18 maanden nodig had om te bouwen, kan Relativity Space snel een raket produceren in minder dan 2 maanden. Deze versnelde productietijd maakt een cumulatieve iteratie in kwaliteit en tijdverbeteringen mogelijk. De reden hiervoor is het vermijden van toeleveringsketenproblemen, zonder dat vaste gereedschappen nodig zijn. Met andere woorden, fabrieken hoeven niet vanaf nul te worden ontworpen of aangepast elke keer dat een nieuwe raket wordt gebouwd; in plaats daarvan kunnen de 3‑d printers snel nieuwe ontwerpwijzigingen adopteren, waarbij elke iteratie van een raket een verbetering is ten opzichte van de vorige.

Momenteel print Relativity Space 95 % van de onderdelen in de raketten, bijna alles behalve de elektronica en computerchips.

Terran R‑raket

De Terran R‑raket is ‘s werelds eerste volledig herbruikbare, volledig 3‑D geprinte raket. De Terran R is volledig herbruikbaar, inclusief de motoren, eerste trap, tweede trap en payload‑fairing, en zal in staat zijn om meer dan 20.000 kg te lanceren naar een lage aardbaan (LEO) in een herbruikbare configuratie.

De raket maakt gebruik van exotische 3‑D geprinte materialen en unieke ontwerpgeometrieën die niet mogelijk zijn met traditionele productie. De verlaagde kosten die gepaard gaan met 3‑d printing bieden zowel commerciële als overheidsklanten betaalbare toegang tot de ruimte, in LEO en daarbuiten.

Het uiteindelijke doel is om een punt‑naar‑punt ruimtevrachtschip te kunnen leveren dat missies tussen de Aarde, de Maan en Mars kan uitvoeren.

Terran R zal vanaf Cape Canaveral lanceren, beginnend in 2024.

De toekomst

Eind 2020 keek NASA Relativity Space uit om CubeSats in LEO te plaatsen als onderdeel van haar Venture Class Launch Services Demonstration 2 (VCLS Demo 2) contract. Ze hebben ook recent een Amerikaans militair contract gewonnen voor een lancering in 2023.

De Defense Innovation Unit koos Relativity Space als lanceerdienstverlener voor het Rapid Agile Launch Initiative (RALI) van het DoD Space Test Program. RALI wordt beheerd door de Space Force’s Space and Missile Systems Center Launch Enterprise om levensvatbare commerciële lanceersystemen te identificeren met een capaciteit tussen 450 en 1.200 kilogram naar LEO.

Een van de belangrijkste indicatoren van het toekomstige potentieel van Relativity Space is zowel de durfkapitaalinjectie die in het bedrijf is geïnvesteerd, als het team van ingenieurs dat NASA, SpaceX en Blue Origin verlaat om daar te werken.

De snelle iteratietijd van het printen van een raket in minder dan 60 dagen zorgt ervoor dat ontwerpverbeteringen worden getest en vervaardigd op een tijdschaal waarmee traditionele lucht‑ en ruimtevaartbedrijven niet kunnen concurreren. Het is deze exponentiële kwaliteitsverbetering die het toekomstige succes van dit baanbrekende autonome raketfabriekbedrijf zal waarborgen.

Ten slotte is de oprichtingsmissie van Relativity Space om de industriële basis van de mensheid op Mars op te bouwen; het zal de fabriek van de toekomst worden, inclusief alles van habitats tot de eerste raket die op een andere planeet 3‑d geprint wordt.