रिलेटिविटी स्पेस क्या अंतरिक्ष उद्योग को फिर से आकार दे रहा है?

पिछले 62 वर्षों में, अमेरिकी अंतरिक्ष उद्योग ने बाहरी अंतरिक्ष में अपनी इंजीनियरिंग और विकास को इतनी तेजी से बढ़ाया है जितनी कि मनुष्य ने कभी सोचा नहीं था, हमारे अपने चंद्रमा से लेकर दूरस्थ सौर मंडलों और उससे भी आगे तक। लेकिन अगर मैं आपको बताऊं कि यह उद्योग जल्द ही प्रौद्योगिकियों में एक परिवर्तन का सामना करने जा रहा है, तो क्या होगा? रिलेटिविटी स्पेस और स्पेसएक्स जैसी कंपनियां उद्योग में होने वाले सबसे बड़े तकनीकी और निर्माण परिवर्तनों में से एक का नेतृत्व कर रही हैं। इस लेख में, हम देखेंगे कि रिलेटिविटी स्पेस किस प्रौद्योगिकियों और नए आविष्कारों का उपयोग करके इस लक्ष्य को प्राप्त करने की कोशिश कर रहा है।

टिम एलिस कौन हैं?

टिम एलिस को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हमें पीछे देखना होगा। एक युवा के रूप में, टिम ने अपनी लेगो के प्रति जुनून के माध्यम से अपनी हाइपर-फोकस और मल्टी-टास्किंग क्षमता को पहचाना। इतना कि टिम के दाहिने हाथ पर एक स्थायी रूप से मुड़ा हुआ अंगूठा है, जो लेगो बनाने में बिताए गए समय और प्रयास के कारण है।

एलिस ने दक्षिण कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में शुरुआत की, जहां उन्होंने एक स्क्रीनराइटर के रूप में स्नातक करने और यूएससी के थीमैटिक विकल्प कार्यक्रम के भाग के रूप में अध्ययन करने की योजना बनाई। हालांकि, अपने ताज़ा वर्ष के दौरान, उन्होंने अपनी मेजर को एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में बदल दिया। एलिस और रिलेटिविटी के अन्य सह-संस्थापक और सीटीओ, जॉर्डन नून, दोनों ने यूएससी के रॉकेट प्रोपल्शन लैब में नेतृत्व की स्थिति में काम किया। अपने समय के दौरान रॉकेट प्रोपल्शन लैब में, एलिस और नून ने पहले छात्र-डिज़ाइन और निर्मित रॉकेट को अंतरिक्ष में लॉन्च करने में मदद की। यूएससी में भाग लेते हुए, एलिस के पास ब्लू ओरिजिन के साथ 3 इंटर्नशिप थीं और उन्होंने बैचलर ऑफ साइंस और मास्टर ऑफ साइंस दोनों प्राप्त किए।

स्नातक स्तर की पढ़ाई के बाद, एलिस ने ब्लू ओरिजिन के साथ पूर्णकालिक काम करना जारी रखा, जिसमें मुख्य रूप से 3डी प्रिंटेड रॉकेट प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित किया गया था। बाद में उन्होंने क्रू कैप्सूल आरसीएस थ्रस्टर्स पर प्रोपल्शन डेवलपमेंट इंजीनियर के रूप में काम किया। उन्हें बाद में ब्लू ओरिजिन में 3डी प्रिंटिंग लाने के लिए श्रेय दिया जाएगा।

मूल

जब एलिस और नून ने रॉकेट प्रोपल्शन में मदद करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई ऐडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रौद्योगिकियों पर काम किया, तो उन्होंने इस प्रौद्योगिकी के अंतरिक्ष उद्योग पर पड़ने वाले प्रभाव की गुरुत्वाकर्षण को पहचाना और रॉकेट निर्माण के लिए एक अधिक महत्वाकांक्षी दृष्टिकोण का पीछा करने का फैसला किया।

एलिस और नून ने 2015 में रिलेटिविटी स्पेस इंडस्ट्रीज लॉन्च की। शुरुआत में, उन्होंने बीज धन में $500,000 जुटाने का लक्ष्य रखा, लेकिन एक स्टार्टअप के लिए धन जुटाने में कोई अनुभव नहीं होने के कारण, एलिस ने मार्क क्यूबन को एक ठंडा ईमेल भेजने का फैसला किया, जो उनके ईमेल को मार्क को पूरे $500,000 का निवेश करने के लिए पर्याप्त रूप से आश्वस्त करने के लिए पर्याप्त था। एक सप्ताह से भी कम समय में, एलिस और नून ने एक स्टारबक्स नैपकिन पर विचार को स्केच किया और धन प्राप्त किया। एलिस और नून ने जो वाइल्ड राइड शुरू की थी, वह बाद में एक तरह की सफलता की कहानी बन गई।

एलिस और नून ने विकास की दर के साथ तालमेल बिठाने के लिए संघर्ष किया और बाद में स्वीकार किया कि मार्क से धन इतनी जल्दी आया कि उनके पास धन जमा करने के लिए कहीं नहीं था। धन के साथ और किसी भी दिए गए कार्य को पूरा करने की महत्वाकांक्षा के साथ, उन्होंने पूरी तरह से 3डी प्रिंटेड रॉकेट बनाने का महाकाव्य कार्य शुरू किया। आज तक, रिलेटिविटी स्पेस ने 4 राउंड में कुल 2.3 बिलियन डॉलर जुटाए हैं।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग

रिलेटिविटी स्पेस को अब पूरी तरह से 3डी प्रिंटेड रॉकेट बनाने का महाकाव्य कार्य करना था, जो रॉकेट जहाजों के उत्पादन में सुधार करने, लागत को कम करने और डिजाइन की जटिलता को कम करने में मदद करेगा। एलिस ने समझा कि 3डी प्रिंटर इसके लिए उत्तर थे क्योंकि वे चीजों को पहले की तुलना में तेजी से और सस्ते में बनाने में सक्षम थे, और एक बोनस के रूप में, यह नई प्रौद्योगिकी अधिक हरित और ऊर्जा-कुशल थी।

परीक्षण के लिए समय को 10 गुना तक कम कर दिया गया था। उदाहरण के लिए, रॉकेट की पिछली पीढ़ियों को व्यावहारिक उत्पाद में जाने से पहले 10 साल से अधिक समय लग सकता था, और रिलेटिविटी स्पेस 60 दिनों से कम समय में प्रोटोटाइप बना सकता है। लेकिन यह इतना सरल नहीं था कि एक धातु 3डी प्रिंटर खरीदना और उत्पादन शुरू करना – रिलेटिविटी स्पेस को अपने 3डी प्रिंटर बनाने और अपने धातु विशेषज्ञ टीम के साथ अपने स्वयं के मिश्रण तैयार करने की आवश्यकता थी। ये कार्य अपने आप में बड़े हैं, और रॉकेट डिजाइनिंग में मौजूद जटिलताओं को देखते हुए।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग ने अंतरिक्ष उद्योग में उत्पादन लाइनों के साथ मौजूद लगभग सभी मुद्दों का समाधान करने का वादा किया। यह विशेष टूलिंग की आवश्यकता को समाप्त करता है, विचार से व्यावहारिक उत्पाद तक का समय तेज करता है, और रिलेटिविटी स्पेस को अन्य रॉकेट निर्माताओं की तुलना में कम समय में अधिक प्रोटोटाइप बनाने और परीक्षण करने की अनुमति देता है। जब आप एक ऐसे उद्योग की बात कर रहे हों जो मूल्यवान कार्गो में लाखों और अक्सर अरबों डॉलर से निपटता है, तो इन प्रौद्योगिकियों का परीक्षण और परीक्षण किया जाना चाहिए। इन बाधाओं के बावजूद, कंपनी को अमेरिकी इतिहास में किसी भी निजी क्षेत्र की अंतरिक्ष कंपनी के लिए सबसे बड़ी प्री-ऑर्डर मिली है, जो 3डी प्रिंटिंग के विचार को मजबूत करती है और यह साबित करती है कि निवेशक अंतरिक्ष उद्योग में एलिस और नून द्वारा कल्पना की गई प्रौद्योगिकी प्रगति के लिए तैयार हैं।

रिलेटिविटी स्पेस 4जी प्रिंटर।

अंतरिक्ष उद्योग की मात्रा

अंतरिक्ष यात्रा के साथ एक लंबे समय से चली आ रही समस्या यह रही है कि यह महंगा है। यह उच्च सीमा ने कम राष्ट्रों को अंतरिक्ष कार्यक्रम शुरू करने से रोका है। यह माना जाता था कि अंतरिक्ष यात्रा निजी क्षेत्र में व्यावहारिक नहीं होगी जब तक कि स्पेसएक्स और ब्लू ओरिजिन द्वारा इसका खंडन नहीं किया गया। रिलेटिविटी स्पेस एक नए आगमन है जो दुनिया भर के देशों की जरूरतों को पूरा करने के लिए इस उद्योग को बाधित कर रहा है। जैसा कि हम उपग्रहों और रॉकेट लॉन्च की मांग बढ़ाते हैं, अंतरिक्ष यात्रा की मांग बढ़ जाती है। वर्तमान में, अंतरिक्ष उद्योग का मूल्य 350 बिलियन डॉलर है और मॉर्गन स्टैनली के अनुसार 2040 तक 1.1 ट्रिलियन डॉलर तक बढ़ने की उम्मीद है।

अंतरिक्ष उद्योग का लगभग 50% उपग्रह लॉन्च है। इसे पहचानते हुए, निजी क्षेत्र ने निम्न कक्षा में उपग्रहों के वितरण के लिए बेहतर अनुकूल एक उपयोगितावादी तरीके से खुद को निर्देशित किया है। यह एक से अधिक तरीकों से फायदेमंद है, अंतरिक्ष में माल की आवश्यकता बढ़ रही है और हमें विदेशी ग्रहों पर बड़ी मात्रा में ले जाने के लिए समाधान की आवश्यकता है। यदि हम मंगल ग्रह जैसे ग्रह को terraform करना चाहते हैं, तो हमें ग्रह पर निर्माण और उत्पादन करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी, हम महीनों दूर के ग्रह को आवश्यकतानुसार माल भेजने की उम्मीद नहीं कर सकते हैं।

रिलेटिविटी स्पेस, टेरान 1 और टेरान आर के साथ, माल वितरण की जरूरतों पर भारी ध्यान केंद्रित कर रहा है। टेरान 1 (85% 3डी प्रिंटेड) का पेलोड 2700 पाउंड होगा, जो जानकारी इकट्ठा करने वाली प्रौद्योगिकियों के लिए समर्पित होगा क्योंकि वे टेरान आर को 2024 में लॉन्च करने के लिए परीक्षण और तैयारी करेंगे। टेरान आर (95% 3डी प्रिंटेड) का पेलोड 44,000 पाउंड होने की उम्मीद है। टेरान 1 निम्न कक्षा मिशनों के लिए बेहतर अनुकूल है, जबकि टेरान आर का लक्ष्य 2024 में मंगल ग्रह पर उड़ान भरना है।

रिलेटिविटी स्पेस

रिलेटिविटी स्पेस एक कंपनी में विकसित हुई है जो 4.2 बिलियन डॉलर के मूल्यांकन को बढ़ावा दे रही है और संयुक्त राज्य अमेरिका भर में 1.3 मिलियन से अधिक वर्ग फुट की निर्माण सुविधा हासिल कर रही है। कंपनी को अपनी 3डी प्रिंटिंग प्रौद्योगिकियों और कुछ मिश्रणों के लिए कई पेटेंट से सम्मानित किया गया है। कंपनी ऐसा करने में सक्षम है क्योंकि यह पूरी तरह से इन-हाउस निर्माण करती है, जहां अन्य रॉकेट निर्माता आपूर्ति श्रृंखला और बाहरी निर्माताओं पर निर्भर रहते हैं। रिलेटिविटी स्पेस अपने 4 गोदामों में से 1 में यह सब खुद कर रहा है। न केवल उन्होंने सभी आवश्यक प्रौद्योगिकियों को इन-हाउस लाने का प्रबंधन किया है, बल्कि उन्होंने केप कैनावेरल में एक समर्पित लॉन्च पैड प्राप्त करने के लिए भी प्रबंधन किया है, जो केप कैनावेरल के इतिहास में चौथी कंपनी है। वे वांडेनबर्ग एयर फोर्स बेस पर भी एक आधार रखते हैं।

रिलेटिविटी स्पेस की प्रोप्राइटरी प्रौद्योगिकियों ने उन्हें प्लाज्मा आर्क डिस्चार्ज और लेजर वेल्डिंग का उपयोग करके एल्युमिनियम मिश्रणों के साथ नए 3डी प्रिंटर बनाने की अनुमति दी है, जो 10 इंच प्रति सेकंड की दर से वेल्डिंग तार को डिज़ाइन करते हैं। यह उन्हें अपने विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार अंतिम उत्पाद को बेहतर ढंग से ट्यून करने में सक्षम बनाता है। मशीन लर्निंग एक अधिक तरल डिजाइन को अनुकूलित करती है, जो अक्सर ऐसे भागों का उत्पादन करती है जो अन्यथा लगभग असंभव होगा।

एलिस और उनकी टीम को कई अप्रत्याशित तकनीकी चुनौतियों का सामना करना पड़ा, जैसे कि धातु का विकृत होना। इस मामले में, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि सबसे अच्छा दृष्टिकोण प्रत्येक मिश्रण के लिए विकृति के सटीक विशिष्टताओं को सीखना और मशीन लर्निंग अल्गोरिदम का उपयोग करके अपने कार्यक्रमों को विशिष्ट मिश्रण के अनुसार समायोजित करना था। यह उन्हें भाग के विकृति को माप में एकीकृत करने के लिए गणना और समायोजन करने की अनुमति देता है। एलिस का कहना है कि रॉकेट की लंबाई के साथ, यह अल्गोरिदम 2 हजारवें हिस्से के भीतर एक सहनशीलता की ओर ले जाता है। यह मशीन लर्निंग को निर्माण में लाभ पहुंचाने का एक और उदाहरण है।

सरलीकरण प्राथमिकता सूची में ऊपर उठ रहा है

पिछली पीढ़ियों के रॉकेट अन्वेषण में, प्रत्येक निर्णय के लिए नासा द्वारा आवश्यक था कि प्रत्येक भाग के लिए कम से कम एक बैकअप भाग हो। यह सोच नासा के रॉकेट की कई पीढ़ियों में इंजीनियरिंग और निर्माण निर्णयों में देखी जा सकती है। लेकिन हम कहां खड़े हैं जब लक्ष्य रॉकेट के निर्माण को सरल बनाना है? यह कैसे निर्दोषता को प्रभावित करेगा?

रिलेटिव स्पेस के मामले में, रॉकेट का सरलीकरण लाभकारी है। भागों की संख्या में कमी सीधे तौर पर रखरखाव में आसानी और भागों को बदलने या मरम्मत करने की क्षमता से संबंधित है। 3डी प्रिंटिंग और उच्च गुणवत्ता वाले प्रिंटर के लिए कम आकार आवश्यकताओं में प्रगति के साथ, अब मानवयुक्त उड़ानों में और संभावित रूप से उपनिवेशित ग्रहों पर विमानों पर 3डी प्रिंटर होना संभव है।

यह टेरान 1 और टेरान टी रॉकेट में देखा जा सकता है, जो एक ही भाग से निर्मित इंजेक्शन नोजल से लेकर गर्म सतहों में सीधे मुद्रित विस्तार कक्ष शीतलन प्रणाली तक है। इन अधिक सरलीकरण ने अधिक विश्वसनीय और लागत प्रभावी भागों का परिणाम दिया है जो लगभग कहीं भी बनाए जा सकते हैं जहां वे प्रिंटर फिट कर सकते हैं। यह रखरखाव और डाउनटाइम को कम करने की अनुमति देगा क्योंकि भाग को अलग करने और फिर से असेंबल करने के लिए हाथों की आवश्यकता नहीं है।