这些巨型打印机旨在制造火箭 - 彭博社
Ashlee Vance
左边是蒂姆·埃利斯和乔丹·诺恩,他们在洛杉矶外的相对空间总部的3D打印机前。
摄影师:卡勒布·马歇尔为《彭博商业周刊》拍摄蒂姆·埃利斯和乔丹·诺恩都在二十多岁,显而易见。这两位航空航天工程师充满活力,乐观,并且雄心勃勃,听起来有点疯狂。
在距离洛杉矶国际机场几英里的小工厂里,埃利斯和诺恩花了过去两年时间,努力用3D打印机制造火箭。他们的初创公司,相对空间公司,正在押注于将人类从制造过程中移除将使火箭的生产成本大幅降低并加快速度。火箭发射的市场价格约为1亿美元;相对空间表示,四年后其价格将为1000万美元。“这是正确的方向,”首席执行官埃利斯在公司总部的首次媒体参观中说道。“火箭的3D打印和自动化是不可避免的。”
彭博商业周刊谁认为中国不是经济强国?中国2024年印刷杂志复兴家得宝的12英尺骷髅催生了一个巨型万圣节装饰行业加利福尼亚的新经济正在慢慢扎根于木材行业这个方向并不像他所说的那么明显。尽管有几家公司已经3D打印了整个火箭发动机和其他部件以提高其耐用性(熔融金属铸造成单一部件比将一堆零件拼装在一起更不容易磨损),但3D打印往往比传统焊接更慢且更昂贵。面对这个问题,相对空间决定解决方案是自己制造打印机。
如何以低成本进入太空
这些打印机是有史以来最大的打印机之一,配备了18英尺高的机器人手臂,能够利用激光将持续流动的铝线融化成液态金属进行成型。Ellis和Noone表示,少数手臂可以协同工作,创造出火箭的整个机身作为一个整体,由定制软件引导,监控它们的速度和金属的完整性。他们尚未执行这一任务,但打印机已经在几天内制造出一个7英尺宽、14英尺高的燃料箱,并在一个半星期内制造出一个发动机。Relativity表示,如果公司兑现其技术的承诺,整个火箭可以在一个月内建成。相比之下,如今最有效的火箭制造过程需要数百人工作数月。
Ellis和Noone,首席技术官,在南加州大学作为本科生相遇,他们在空天俱乐部的空闲时间里一起工作于一枚火箭。毕业后,Ellis在 蓝色起源公司工作,这是一家由 亚马逊公司首席执行官杰夫·贝索斯拥有的火箭公司,并成功游说增加公司对3D打印金属部件的使用。Noone则在 SpaceX工作,这是 特斯拉公司首席执行官埃隆·马斯克的火箭公司,他主要从事发动机设计。两人在深夜电话中开始构思他们的公司,通常至少有一个人在下班回家的路上。“我们整理了这些电子表格,以弄清楚为什么火箭仍然如此昂贵,”Noone说。“事实是,80%到90%的成本是人工。”
在相对论公司的工厂中听到的大多数 grunt 和 groan 声音来自隔壁健身房的特技演员训练。打印机臂负责初创公司的重任,每秒将 8 英寸的液态金属流入一个垃圾桶大小的转盘,看起来像一个未来派的陶工轮。几个小时后,激光器的巨大热量使工厂顶部的温度升高到 140 华氏度。埃利斯和努恩的团队通过用最初为室内大麻种植者设计的尼龙帐篷覆盖激光机,防止地面过于潮湿。
几天后,打印机可以制造一个宽 7 英尺、高 14 英尺的单件燃料箱。摄影师:卡莱布·马歇尔,彭博商业周刊在工厂的后面,相对论公司正在研究合金,以使其金属更适合 3D 打印,并能够结合火箭的外壳和内部结构。“航天飞机有 250 万个活动部件,”埃利斯说。“我们认为 SpaceX 和蓝色起源已经将这个数字减少到每个火箭大约 100,000 个活动部件。我们想要达到 1,000 个活动部件,少于一辆汽车。”
相对论公司运作精简,只有 14 名全职员工,获得了来自达拉斯小牛队老板马克·库班、风险投资公司 社会资本 和初创加速器 Y Combinator 的 1000 万美元资金。6 月,它在密西西比州的 NASA 设施成功进行了打印引擎的测试发射。到 2020 年中期,该公司计划打印一枚高 90 英尺、宽 7 英尺的火箭,可以将 2,000 磅的货物送入轨道;创始人表示它将在 2021 年飞行。在这个尺寸和 1000 万美元的发射价格下,这枚火箭可以将 小型企业卫星 送入轨道,费用远低于政府运营的航天机构收费。
然而,四年是很长的时间。蓝色起源和SpaceX都是由擅长降低成本的亿万富翁运营的;在过去的十年里,马斯克的团队利用消费电子、软件和制造方面的进步,将发射成本从典型的1亿美元到3亿美元降低到6000万美元。这两家公司也开始完善可重复使用的火箭,并可以在他们更大的飞船上运送更多货物进入轨道。
相对论也不会是第一个进入市场的精简火箭初创公司。新西兰的火箭实验室有限公司计划在几个月内开始商业发射,向客户收取每次500万美元的费用,还有一些其他火箭初创公司将在接下来的两年内跟进。火箭的过剩可能会削弱对相对论非传统方法的兴趣。“任何类似的事情都需要显著的需求来证明前期成本的合理性,”分析师TMF Associates的卫星和电信顾问Tim Farrar说。“即使从技术上讲可以做到,但他们如何获得投资回报仍然远未明确。”
埃利斯表示,相对论相较于其他火箭制造商的优势在于它从根本上重新思考了整个制造过程。古巴表示,他支持他们的巨型3D打印机在火箭之外的用途。“我认为他们的技术有很大的成功机会,”他在一封电子邮件中写道。“我认为这项技术不仅适用于太空,还适用于其他应用。”
相对论机器最大胆的未来应用可能发生在火星。埃利斯表示,公司计划改进其打印机,使其足够耐用和适应,以帮助建造构成太空殖民地的建筑。“如果你认为那种未来是不可避免的,那么我们将需要轻便、智能和自动化的制造来在另一个星球上建造东西,”他说。“我们的长期使命是在火星上打印第一枚火箭。”超越这一点吧,埃隆。