Ass Relativitéitsraum d'Raumindustrie nei formen?

Wärend de leschten 62 Joer huet d'amerikanesch Weltraumindustrie de Wee an de Weltraum entwéckelt an entwéckelt mat engem Tempo méi séier wéi d'Mënsche sech jeemools virstelle konnten, fir eisen eegene Mound bis zu wäitem Sonnesystem an doriwwer eraus z'erreechen. Awer wat wann ech Iech soen datt dës Industrie amgaang ass e Paradigmewiessel an Technologien ze erliewen. Firmen wéi Relativity Space a SpaceX spëtzen ee vun de gréisste Verännerungen an der Technologie an der Fabrikatioun déi d'Industrie jeemools erliewen kann. An dësem Artikel wäerte mir entdecken wéi eng Technologien an Advents Relativitéitsraum benotzt fir dëst Zil z'erreechen.

Wien ass den Tim Ellis?

Fir den Tim Ellis besser ze verstoen musse mir méi wäit zréck kucken. Als jonke Mann huet den Tim seng Fäegkeet erkannt fir Hyperfokus a Multi-Task duerch seng Obsessioun mam Lego ze erkennen, sou vill datt den Tim nach ëmmer e permanent gebéiten Daum op senger rietser Hand huet vun der extremer Zäit an Ustrengung déi verbraucht gëtt fir Lego ze bauen.

Ellis ugefaang op der Universitéit vu Südkalifornien, wou hie geplangt als Dréibuchauteur ofzeschléissen an als Deel vum USC Thematic Option Programm ze studéieren. Wéi och ëmmer, wärend senger Freshman Orientéierung huet hie säi Major op Raumfaarttechnik ëmgewandelt. Dem Ellis a Relativity säin anere Matgrënner a CTO, Jordan Nee, béid hunn Leadership Positiounen am USC's Rocket Propulsion Lab. Wärend hirer Zäit am Rocket Propulsion Lab hunn Ellis a Noone gehollef déi éischt Schüler-entworf a gebaut Rakéit an de Weltraum ze starten. Wärend der USC huet Ellis 3 Stagen mat Blue Origin a krut souwuel e Bachelor of Science wéi och e Master of Science.

Nom Ofschloss huet den Ellis weider 5 Joer Vollzäit mam Blue Origin geschafft, staark konzentréiert op 3D gedréckt Rakéitentechnologien. Méi spéit huet hien als Propulsiounsentwécklungsingenieur op Crew Capsule RCS Thrusters gedéngt. Hie géif spéider kreditéiert ginn fir 3D Dréckerei intern op bloen Hierkonft ze bréngen. 

D'Originne

Wärend Ellis an Noone hir Zäit verbruecht hunn additiv Fabrikatiounstechnologien ze entwéckelen, speziell entwéckelt fir Rakéitepropulsioun ze hëllefen, hunn se d'Schwéierkraaft vun dësen Technologien Impakt op d'Raumfaartindustrie unerkannt an hunn decidéiert eng méi ambitiéis Approche fir d'Rakéitefabrikatioun ze verfolgen. 

Ellis a Keen géifen op d'Relativitéit Space Industries lancéieren 2015. Am Ufank hu se versicht $ 500,000 an Som Suen ze sammelen, awer ouni richteg Erfahrung fir Fongen fir e Start-up ze sammelen, huet den Ellis op d'Been erausgaang an decidéiert kal Email Mark kubanesch, evident seng E-Mail wier zwéngend genuch fir de Mark ze iwwerzeegen déi ganz $ 500,000 ze investéieren. Iwwer eng Woch vun der Iddi op enger Starbucks Servietten skizzéiert fir d'Finanzéierung ze sécheren. Ellis an Noone géifen déi wilde Ride ufänken, déi spéider eng vun enger Aart Erfollegsgeschicht ginn. 

Den Ellis an de Keen, déi sech schrumpelen fir mam Wuesstumsquote ze halen, wäerte spéider unerkennen datt d'Finanzéierung vum Mark sou séier koum, datt se tatsächlech néierens haten d'Fongen ze deposéieren. Mat de Fongen op der Plaz an der Ambitioun fir eng bestëmmten Aufgab ze iwwerwannen, hunn se déi monumental Aufgab ugefaang fir voll 3D-gedréckte Rakéiten ze kreéieren. Bis haut huet Relativity Space 2.3 Milliarden Dollar duerch 4 Ronnen erfollegräich gesammelt.

Additiv Fabrikatioun 

Relativitéitsraum war elo mat der monumentaler Aufgab konfrontéiert fir voll 3D gedréckte Rakéiten ze kreéieren fir d'Produktioun vu Rakéite Schëffer besser ze förderen, d'Käschte ze reduzéieren an d'Einfachheet vum Design ze erhéijen. Ellis huet verstanen datt 3D Drécker d'Äntwert op dëst waren wéinst hirer Fäegkeet fir Saachen méi séier a méi bëlleg ze kreéieren wéi fréier Toolingmethoden, an als Bonus war dës nei Technologie méi gréng a méi energieeffizient.

Zäit fir Testen gouf an e puer Fäll vun 10x reduzéiert. zum Beispill, virdrun Generatioune vu Rakéite géif huelen erop vun 10 Joer vun Theorie zu engem liewensfäeg Produit ze goen, an Relativitéitstheorie Space kann Prototype produzéiere a manner wéi 60 Deeg. Awer et war net sou einfach wéi e Metal 3D Drécker ze kafen an d'Produktioun unzefänken, Relativity Space huet hir eege 3D Drécker misse fabrizéieren an och intern hir ganz eegen Legierungen ofgeleet aus hirem eegene Metal Spezialist vun hirem Team. Dës Fonctiounen si massiv op sech selwer, loosst eleng déi verbleiwen Komplikatiounen déi existéieren wann Dir Rakéiten designt. 

Additiv Fabrikatioun stoung fir bal all existent Raumindustrie Themen mat Produktiounslinnen ze léisen, et eliminéiert de Bedierfnes fir speziell Tooling, beschleunegt d'Zäit vun der Iddi bis zum viabele Produkt, an erlaabt Relativitéitsraum fir wesentlech méi Iteratiounen an enger méi kuerzer Period ze testen an ze produzéieren wéi all aner Rakéit Hiersteller. Wann Dir vun enger Industrie schwätzt, déi an de Millioune handelt an dacks souguer d'Milliarden u wäertvoll Fracht mussen dës Technologien probéiert, richteg a getest ginn. Trotz dësen Hindernisser huet d'Firma de gréisste Betrag vu Virbestellunge vun all Raumfaartfirma am private Secteur an der amerikanescher Geschicht kritt, d'Iddi vum 3D Drock verstäerkt a beweist datt Investisseuren prett sinn fir déi technologesch Fortschrëtter an der Weltraumindustrie déi Ellis a Keen virgesinn hunn. . 

Volumen vum Handel

De laangjärege Problem mat Weltraumrees ass Bezuelbarkeet, dësen héije Schwell huet verhënnert datt manner Natiounen Weltraumprogrammer lancéieren. Et gouf och ugeholl datt d'Raumrees ni am private Secteur liewensfäeg wier bis et vu SpaceX a Blue Origin falsch bewisen ass. Relativity Space ass en Newcomer deen dës Industrie stéiert fir d'Bedierfnesser vun den Natiounen op der ganzer Welt ze treffen. Wéi eis Nofro fir Satelliten a Rakéitestarten eropgeet, wiisst d'Nofro fir Weltraumrees exponentiell. De Moment gëtt d'Raumindustrie op $ 350 Milliarden Dollar geschat an laut Morgan Stanley gëtt erwaart op $ 1.1 Billioun ze wuessen bis zum Joer 2040. 

Bal 50% vun der Weltraumindustrie sinn Satellitenstarten, erkennen datt de Privatsecteur sech op eng méi utilitaristesch Manéier besser ugepasst huet fir d'Verdeelung vu Satellitten an enger gerénger Ëmlafbunn. Dëst ass op méi wéi ee Wee profitabel, d'Bedierfnes fir Fracht am Weltraum wiisst a mir brauche Léisungen déi am Beschten gëeegent sinn fir grouss Quantitéiten iwwer eng laang Distanz op auslännesch Planéiten ze zéien Wa mir e Planéit wéi de Mars terraforméiere musse mir d'Fäegkeet hunn fir ze fabrizéieren an op de Planéit ze kreéieren, kënne mir net erwaarden datt mir Fracht wéi néideg op e Planéit Mount ewech verschécken. 

Relativitéitsraum, mat Terran 1 an Terran R, konzentréiert sech staark op d'Bedierfnesser vun der Frachtverdeelung. Terran 1 (85% 3d gedréckt) wäert eng Notzlaascht vun 2700 lbs hunn, dëst wäert staark fir Informatiounssammelen Technologien u Bord gewidmet sinn wéi se testen a virbereeden fir Terran R am Joer 2024 ze starten, Terran R (95% 3d gedréckt) gëtt erwaart hunn eng Notzlaascht vu 44,000 lbs. Tarran 1 ass besser gëeegent fir niddereg Ëmlafmissiounen, mam Terran R huet d'Zil fir op de Mars am Joer 2024 ze fléien. 

Relativitéitsraum

Relativitéitsraum ass zu enger Firma gewuess, déi a stäerkt 4.2 Milliarden Dollar Bewäertung a séchert iwwer 1.3 Millioune Quadratmeter Fabrikatiounsraum an enger bemierkenswäert kuerzer Period. D'Firma gouf puer Patenter zouginn ronderëm seng 3D Drécktechnologien a souguer e puer vu senge Legierungen. D'Firma kann dat deelweis maachen wéinst der voller interner Fabrikatioun, wou aner Rakéiten Hiersteller op Versuergungsketten an ausserhalb Hiersteller vertrauen. Relativity Space mécht dëst alles eleng an 1 vu senge 4 Lagerhaiser iwwer d'USA verdeelt. Net nëmmen hunn se et fäerdeg bruecht all déi néideg Technologien an Haus ze bréngen, si hunn et och fäerdeg bruecht ginn déi véiert Firma an der Cape Canaveral Geschicht fir eng speziell Startplaz ze hunn, si hunn och eng Basis op der Vandenberg Air Force Base. 

Relativity Space's propriétaire Technologien hunn hinnen erlaabt nei entworf 3D Drécker ze fabrizéieren mat Plasma Bogen Entladung a Laser Schweißen mat Aluminiumlegierungen mat enger Rate vun 10 ″ pro Sekonn vu Schweißdrot entworf voll am Haus. Dëst huet hinnen erlaabt d'Ennprodukt besser ofzestëmmen fir hir spezifesch Bedierfnesser un ni virdru gesinn Geschwindegkeeten ze passen. Maschinn Léieren optiméiert e méi flëssege Design, a ville Fäll produzéiert Deeler déi soss bal onméiglech wieren ze fabrizéieren.

Den Ellis a seng Equipe hu missen e puer onerwaart technesch Erausfuerderunge léisen wéi d'Metalwarping. An dësem Fall huet d'Team ofgeschloss datt déi bescht Approche war d'exakt Spezifizéierung vu Warping inherent un all Legierung ze léieren an d'Maschinn Léieralgorithmen ze benotzen fir hir Programmer besser unzepassen fir déi spezifesch Legierung ze passen déi fir de Prozess benotzt gëtt. Dëst huet hinnen erlaabt ze berechnen an deementspriechend unzepassen fir d'Verzweiflung vum Deel an d'Miessungen z'integréieren wann se se kreéieren. Den Ellis seet datt iwwer d'Längt vun der Rakéit dësen Algorithmus zu enger Toleranz bannent 2 Tausendstel Zoll gefouert huet. Dëst ass nach en anert Beispill vu wéi Maschinnléiere kënnt fir d'Fabrikatioun ze profitéieren. 

Vereinfachung Rocket d'Prioritéit Lëscht

A fréiere Generatioune vu Rakéitenfuerschung war Redundanz obligatoresch fir all eenzel Entscheedung vun der NASA. Am Fall vun engem potenziellen Ausfall muss all Deel op d'mannst ee Backup-Deel hunn. Dëst Denken kann an den Ingenieurs- a Fabrikatiounsentscheedungen gesi ginn duerch déi verschidde Iteratiounen vun NASA Rakéiten. Awer wou stinn mir wann d'Zil ass Deeler ze reduzéieren an d'Fabrikatioun vu Rakéiten ze vereinfachen? Wéi wäert dëst d'Redundanz beaflossen?

Am Fall vum Relative Space ass d'Vereinfachung vun der Rakéit gutt fir Redundanz. D'Reduktioun vun der Unzuel vun Deeler ass direkt korreléiert mat der Einfachheet vum Ënnerhalt an der Fäegkeet Deeler op Ufro z'änneren oder ze reparéieren. Mat Fortschrëtter am 3D Dréckerei an de reduzéierte Gréisst Ufuerderunge fir qualitativ héichwäerteg Dréckeren, ass et elo machbar 3D Dréckeren u Bord vu Fligeren a bemannte Flich ze hunn a potenziell op koloniséierte Planéiten stationéiert ze sinn.

Dëst kann uechter d'Terran 1 an Terran T Rakéite gesi ginn, vun hiren Injektiounsdüsen aus 1 eenzelnen Deel bis op d'Expansiounskammere Kältesystemer direkt an d'gehëtzt Flächen gedréckt. Dës Iwwersimplifikatiounen hunn zu méi zouverlässeg a kosteneffizienten Deeler gefouert, déi machbar ka gemaach ginn iwwerall wou se et fäerdeg bréngen den Drécker ze passen. Dëst erlaabt och reduzéiert Ënnerhalt an Ausdauer wéinst dem Mangel u praktesch Ufuerderunge fir den Deel ze demontéieren an erëm ze montéieren.