宗ango 空间是否正在重塑空间产业？

在过去的62年里，美国空间产业以人类难以想象的速度发展，已经从登月到探索遥远的太阳系和更远的距离。但是，如果我告诉你，这个产业即将经历一场技术和制造业的范式转变。像Relativity Space和SpaceX这样的公司正在引领这一场最伟大的技术和制造业转变。 在这篇文章中，我们将探讨Relativity Space正在利用什么样的技术和创新来实现这一目标。

谁是Tim Ellis？

为了更好地了解Tim Ellis，我们需要回溯他的过去。作为一个年轻人，Tim Ellis认识到自己的超强专注力和多任务处理能力，这是通过他对乐高的痴迷所培养的。他甚至在右手上有一个永久性的弯曲拇指，这是由于他花费了大量时间和精力来建造乐高。

Ellis开始在南加州大学，他原本计划毕业成为一名编剧，并作为USC的主题选项计划的一部分进行学习。然而，在他的新生入学期间，他将专业转换为航空航天工程。Ellis和Relativity的另一位联合创始人和CTO，Jordan Noone，都在USC的火箭推进实验室担任领导职务。在他们在火箭推进实验室的时间里，Ellis和Noone帮助发射了第一个由学生设计和建造的火箭进入太空。Ellis在USC期间有3次Blue Origin的实习，并获得了理学学士和理学硕士学位。

毕业后，Ellis继续在Blue Origin全职工作，专注于3D打印火箭技术。他后来担任机组人员舱RCS推进器的推进发展工程师。他后来因将3D打印技术引入Blue Origin而受到赞扬。

起源

当Ellis和Noone花费时间开发专门为帮助火箭推进而设计的增材制造技术时，他们认识到了这些技术对空间产业的影响的严重性，并决定追求一种更雄心勃勃的火箭制造方法。

Ellis和Noone后来于2015年创立了Relativity Space Industries。最初，他们试图筹集50万美元的种子资金，但由于没有真正的创业经验，Ellis冒险给马克·库班发送了一封冷邮件，显然他的邮件足够有说服力，能够说服马克投资全部50万美元。从在星巴克纸巾上草拟的想法到获得资金，只花了一周的时间。Ellis和Noone开始了一段疯狂的旅程，这将成为一个独一无二的成功故事。

Ellis和Noone在努力跟上增长速度的同时，后来承认马克的资金来得如此之快，以至于他们甚至没有地方存放这些资金。有了资金和雄心壮志，他们开始了创造全3D打印火箭的艰巨任务。截至目前，Relativity Space已经成功筹集了4轮共23亿美元的资金。

增材制造

Relativity Space现在面临着创造全3D打印火箭的艰巨任务，以更好地推进火箭船的生产，降低成本，简化设计。Ellis理解3D打印机是解决方案，因为它们能够简化和加快制造过程，并且比以前的工具制造方法更便宜、更环保。

在某些情况下，测试时间减少了10倍。例如，之前的火箭一代需要10年时间从理论到可行产品，而Relativity Space可以在不到60天内生产原型。但这并不像购买金属3D打印机然后开始生产那么简单，Relativity Space不得不制造自己的3D打印机，甚至开发自己的合金，由他们的金属专家团队开发。这些成就本身就是巨大的，尤其是在设计火箭时存在的其他复杂性。

增材制造可以解决空间产业中生产线存在的几乎所有问题，消除了对专用工具的需求，缩短了从想法到可行产品的时间，并允许Relativity Space在更短的时间内测试和生产比其他任何火箭制造商都多的迭代。当谈到一个涉及数百万甚至数十亿美元贵重货物的行业时，这些技术需要经过测试、验证和验证。尽管存在这些障碍，该公司已获得美国历史上任何私营空间公司最大的预购量，巩固了3D打印的理念，并证明了投资者已经准备好迎接埃利斯和诺恩设想的空间产业的技术进步。

Relativity Space 4g打印机.

空间产业体积

长期以来，太空旅行的问题一直是可负担性，这个高门槛使得较小的国家无法启动太空计划。人们认为，太空旅行在私营部门永远不可行，直到被SpaceX和Blue Origin证明是错误的。Relativity Space是一家新进入者，它正在破坏这一行业，以满足世界各国的需求。随着我们对卫星和火箭发射的需求增加，太空旅行的需求呈指数增长。目前，太空产业的价值为3500亿美元，根据摩根士丹利的预测，到2040年将增长到1.1万亿美元。

太空产业中几乎有50%是卫星发射，认识到这一点，私营部门已经将自己转向更实用主义的方式，以更好地适应低轨道卫星的分布。这不仅仅是有益的，太空中货物的需求正在增长，我们需要能够在长距离内运输大量货物到外行星。如果我们要改造像火星这样的星球，我们需要能够在星球上制造和创造，我们不能指望需要时将货物运送到距离数月的星球。

Relativity Space，拥有Terran 1和Terran R，正在专注于货物分配的需求。Terran 1（85% 3D打印）将具有2700磅的有效载荷，这将主要用于信息收集技术，因为他们正在测试和准备在2024年发射Terran R，Terran R（95% 3D打印）预计将具有44000磅的有效载荷。Terran 1更适合低轨道任务，而Terran R的目标是2024年飞往火星。

Relativity Space

Relativity Space已经发展成为一家拥有420亿美元估值的公司，并在短时间内获得了超过130万平方英尺的制造空间。该公司已经获得了多项专利，涉及其3D打印技术和一些合金。该公司可以做到这一点，部分原因是他们的全内部制造，而其他火箭制造商则依赖供应链和外部制造商。Relativity Space在美国的4个仓库之一实现了这一点。

Relativity Space的专有技术使他们能够制造使用等离子体弧放电和激光焊接铝合金的新型3D打印机，焊接速度为每秒10英寸，焊线完全在内部设计。这样使他们能够更好地调整最终产品以满足他们的特定需求，速度前所未有。 机器学习优化了更流畅的设计，在许多情况下生产出几乎不可能制造的零件。

埃利斯和他的团队不得不解决几个意外的技术挑战，例如金属翘曲。在这种情况下，团队得出结论，最佳方法是学习每种合金固有的翘曲规格，并利用机器学习算法来更好地调整他们的程序以适应所使用的合金。这样使他们能够计算和相应地调整翘曲的零件以创建它。埃利斯表示，火箭的长度，这个算法已经导致了千分之二英寸的公差。这是机器学习如何造福制造业的另一个例子。

简化火箭的优先顺序

在之前的火箭探索世代中，对于NASA来说，每个决定都需要冗余。每个部件都需要至少一个备份部件，以防止潜在的故障。这种思维方式可以在NASA火箭的工程和制造决策中看到。但是，当目标是减少部件并简化火箭的制造时，我们如何看待这一点？这将如何影响冗余性？

在Relative Space的例子中，火箭的简化对冗余性有益。部件数量的减少直接与维护的便捷性和更换或修复部件的能力相关。随着3D打印技术的进步和高质量打印机尺寸的减小，现在可以在载人飞行的飞机上以及可能在殖民的星球上使用3D打印机。

这可以在Terran 1和Terran T火箭中看到，从它们的注射喷嘴由单个部件生产到膨胀室冷却系统直接打印到加热表面。这些过度简化的设计已经导致了更可靠、更划算的部件，可以在几乎任何地方制造，只要能放下打印机。这也将允许减少维护和停机时间，因为不需要手动拆卸和重新组装部件。