Är 3-D-utskrift Relativity Space nästa SpaceX? – Exponential Series

Relativity Space lyckades nyligen med att samla in 650 miljoner dollar från Fidelity, BlackRock (BLK ) och Tiger Global för att potentiellt konkurrera med SpaceX (SPCX ) inom de kommande 3 åren. Medan SpaceX har ett dominerande försprång i rymdindustrin, och de flesta är bekanta med Blue Origin och Virgin Galactic (SPCE ), finns det en ny aktör i branschen som kapitaliserar på de teknologiska genombrotten som är förknippade med 3D-utskrift.

Det insamlade kapitalet kommer att användas för att designa Terran R-raketen, ett uppskjutningsfordon som kan jämföras i storlek och kraft med SpaceX:s Falcon 9-rocket. Vi kommer att undersöka varför Terran R-raketen är viktig, vem Relativity Space är, och varför investerare bör uppmärksamma den.

Vem är Relativity Space?

Relativity Space har nu samlat in 1,34 miljarder dollar i kapital sedan grundandet 2015, och värderades senast till 4,2 miljarder dollar. Det som är intressant är hur det bara tog 6 år att katapulta ett obskyrt rymdföretag till en potentiell spelväxlare som bygger en autonom raketfabrik med lanseringstjänster för satelliter.

Relativity Space särskiljer sig genom att använda toppmoderna 3D-utskriftstekniker för att bygga raketer. Fördelarna med 3D-utskrift är många på grund av de fördelar som är förknippade med additiv tillverkning.

För att beskriva det enkelt använder additiv tillverkning data från datorstödd design (CAD)-programvara eller 3D-objektscannrar för att styra en skrivare att deponera och lägga till material, lager för lager, i precisa geometriska former. Processen för additiv tillverkning lägger alltså till material för att skapa ett objekt istället för att ta bort material. Detta leder till betydande avfallsreduktion, är mer miljövänligt och resulterar i en produkt med avsevärt lägre vikt. Viktreduceringsfördelarna är extremt viktiga i rymdindustrin eftersom varje pund i vikt vanligtvis kan motsvara extra 10 000 dollar eller mer för att skjuta upp i rymden på grund av bränslekostnader.

Relativity Space är födelsen av två briljanta medgrundare.

Tim Ellis började som praktikant i drivgruppsenheten på Blue Origin när det bara fanns cirka 150 personer. År 2013 var han ansvarig för att köpa den första metall-3D-skrivaren på Blue Origin och tjänstgjorde som Propulsion Development Engineer på Crew Capsule RCS-ryggar, BE-4 och New Glenn.

Det var tydligt under hans tid på Blue Origin att de hade ett bottom‑up‑tillvägagångssätt snarare än ett top‑up‑tillvägagångssätt. Med andra ord var Blue Origin intresserade av att 3D‑skriva enskilda delar som sedan skulle integreras i en traditionellt byggd raket, medan Tim Ellis ansåg att det var mer logiskt att 3D‑skriva hela raketen istället för enskilda delar.

Tim Ellis tror att additiv tillverkning är ämnad att bli den mest störande industrin i vår generation. Han tror också att rymdindustrin halkar efter andra industrier eftersom etablerade aktörer inte inför automation i raketbyggandet.

Relativity Space startades 2015 efter att Tim Ellis skickade Mark Cuban ett oombedd e‑postmeddelande. Som svar fick han en investering på 500 000 dollar från Mark Cuban. Samma vecka accepterades han till YCombinator‑acceleratorprogrammet för YC W16‑gruppen.

Den andra medgrundaren av Relativity Space var ingen annan än Tims college‑rumskamrat Jordan Noone, en briljant amerikansk rymdingenjör som studerade vid USC vid 17 års ålder och blev chef för USC:s Rocket Propulsion Lab, där han övervakade de två första försöken någonsin att skjuta en av studenter designad och byggd raket ut i rymden.

Efteråt praktiserade han i Blue Origins drivgrupp 2013, och gick sedan vidare till att bli anställd av SpaceX som In‑Space Propulsion Development Engineer.

Medan han var på SpaceX frågade han sig själv varför aktörer i rymdindustrin misslyckades med att införa 3D‑utskrift. Han var övertygad om att fördelarna med att använda 3D‑utskrift var tvåfaldiga: den skulle minska både produktionslinjen och försörjningskedjans behov. Resultatet blir snabbare itereringshastigheter, exponentiellt färre delar, med en snabb produktionstid som kan räknas i dagar istället för månader eller år.

Dessa fördelar skulle dramatiskt minska kostnaderna i alla avdelningar, med förbättrad kvalitet eftersom verksamheten kan fokusera på färre rörliga delar. Jordan Noone var CTO för Relativity Space i över fem år och steg så småningom ner för att bli Executive Advisor, och för att fokusera sin uppmärksamhet på att lansera sitt riskkapitalfond Embedded Ventures.

När man granskar personallistan är det tydligt att några av de mest briljanta sinnena som har arbetat på Blue Origin och SpaceX sitter i spetsen för detta disruptiva företag. Senast gick Zach Dunn, Senior Vice President för produktion och lansering på SpaceX, med i Relativity Space.

Fördelarna med 3D-utskrift

Om människor ska bygga en fabrik på en annan planet måste den vara liten, lätt, ha inbyggd intelligens och kräva lite mänsklig assistans. Det som beskrivs är precis vad 3D‑utskrift är designad för. De starkaste materialen är ofta svåra att tillverka på traditionellt sätt och 3D‑utskrift stör försörjningskedjan för raketbyggande av skäl som snabba itereringstider, betydande avfalls‑ och viktreduktioner samt färre delar.

En 3D‑utskriven raket som designas av Relativity Space har upp till 100 gånger färre delar. Färre delar ger mindre risk för tekniska problem, men viktigare är att det ger mycket snabbare produktionstid. Medan SpaceX Falcon 9‑raketen tog 18 månader att bygga, kan Relativity Space snabbt producera en raket på mindre än 2 månader. Denna accelererade produktionstid möjliggör en kumulativ iterering i kvalitet och tidsförbättringar. Anledningen är att undvika försörjningskedjeproblem, utan behov av fast verktyg. Med andra ord behöver fabriker inte designas från grunden eller modifieras varje gång en ny raket byggs, utan 3D‑skrivarna kan snabbt anpassa sig till nya designändringar, där varje iteration av en raket är en förbättring jämfört med föregångaren.

För närvarande skriver Relativity Space ut 95 % av delarna i raketerna, nästan allt med undantag för elektronik och datorkretsar.

Terran R‑raketen

Terran R‑raketen är världens första helt återanvändbara, helt 3D‑utskrivna raket. Terran R är helt återanvändbar inklusive sina motorer, första steget, andra steget och nyttolastskyddet, och kommer att kunna skjuta upp över 20 000 kg till låg jordbana (LEO) i återanvänd konfiguration.

Raketen använder exotiska 3D‑utskrivna material och unika designgeometrier som inte är möjliga med traditionell tillverkning. De minskade kostnaderna som är förknippade med 3D‑utskrift ger både kommersiella och statliga kunder prisvärd tillgång till rymden, i LEO och bortom.

Målet är att kunna erbjuda ett punkt‑till‑punkt rymdförsörjningsfartyg som kan utföra uppdrag mellan Jorden, Månen och Mars.

Terran R kommer att skjutas från Cape Canaveral, med start 2024.

Framtiden

I slutet av 2020 valde NASA Relativity Space för att placera CubeSats i LEO som en del av deras Venture Class Launch Services Demonstration 2 (VCLS Demo 2)-kontrakt. De har också nyligen vunnit ett amerikanskt militärt kontrakt för en lansering 2023.

Defense Innovation Unit valde Relativity Space att bli en lanseringstjänsteleverantör för DoD:s Space Test Program’s Rapid Agile Launch Initiative (RALI). RALI hanteras av Space Force:s Space and Missile Systems Center Launch Enterprise för att identifiera livskraftiga kommersiella lanseringssystem med kapacitet mellan 450 och 1 200 kilogram till LEO.

En av de största indikatorerna på Relativity Spaces framtida potential är både riskkapitalfinansieringen som har investerats i företaget och den personal av ingenjörer som lämnar NASA, SpaceX och Blue Origin för att arbeta där.

Den snabba itereringstiden för att skriva ut en raket på mindre än 60 dagar säkerställer att förbättringar i design testas och tillverkas på en tidsskala som traditionella rymdföretag inte kan konkurrera med. Det är denna exponentiella förbättring i kvalitet som kommer att säkerställa framtida framgång för detta banbrytande autonoma raketfabrikföretag.

Slutligen är Relativity Spaces grundläggande uppdrag att bygga mänsklighetens industriella bas på Mars; den kommer att bli framtidens fabrik, vilket inkluderar allt från habitat till den första raketen som 3D‑skrivs på en annan planet.