LONG BEACH, Ca. — Μια ταχέως αναπτυσσόμενη εκκίνηση πυραύλων είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση στο διάστημα.
Η διαστημική βιομηχανία βρίσκεται στη μέση μιας ιστορικής έκρηξης. Καθώς οι γίγαντες της βιομηχανίας κάνουν τα πρώτα τους άλματα και τα ταξίδια με πλήρωμα στο διάστημα, νέες, μικρότερες εταιρείες πυραύλων συνεχίζουν να εμφανίζονται, εντείνοντας τη φρενίτιδα για να φτάνουν στο διάστημα πιο γρήγορα, φθηνότερα και καλύτερα.
Μια από αυτές τις νέες εταιρείες, μια start-up με έδρα την Καλιφόρνια ονομάζεται Χώρος Σχετικότητας, έχει μεγάλα σχέδια να τρισδιάστατη εκτύπωση το δρόμο τους προς το διάστημα και ετοιμάζονται για την πρώτη τους εκτόξευση.
Σχετίζεται με: Το Relativity Space θα εκτυπώσει 3D πυραύλους σε νέο αυτόνομο εργοστάσιο
Από την εκκίνηση μέχρι την κυκλοφορία
Η Relativity ιδρύθηκε το 2015 από τον Tim Ellis και τον Jordan Noone, δύο νεαρούς μηχανικούς αεροδιαστημικής που είχαν τη μεγάλη ιδέα να δημιουργήσουν πυραύλους πλήρως εκτυπωμένους σε 3D. Πριν από την έναρξη του Relativity, ο Ellis ήταν στο Blue Origin και ο Noone στο SpaceX εργαζόταν στην κάψουλα Dragon, είπε ο Ellis στο Space.com.
Η εναρκτήρια εκτόξευση της Relativity, που έχει προγραμματιστεί για τις αρχές του 2022, θα δει την εταιρεία να εκτοξεύει τον πύραυλο Terran 1, έναν πύραυλο δύο σταδίων, πλήρως τυπωμένο σε 3D, στο διάστημα σε μια δοκιμαστική πτήση για να δείξει τη βιωσιμότητά του. Αυτή θα είναι η πρώτη εκτόξευση ενός πλήρως εκτυπωμένου 3D πυραύλου.
“Είμαστε σχεδόν εκεί για την πρώτη πτήση. Και, φυσικά, αφού κανείς δεν το έχει ξανακάνει αυτό, είναι τόσο συναρπαστικό”, είπε ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος Ellis στο Space.com τον Αύγουστο του 2021. “Θα εκτοξεύσουμε πρώτα πύραυλος και μετά θα συνεχίσουμε να κλιμακώνουμε από εκεί».
Η εξέλιξη του Terran
Το Terran 1 είναι ένα πλήρως τρισδιάστατο εκτυπωμένο όχημα εκτόξευσης δύο σταδίων. Όμως, σύμφωνα με τον Ellis, δεν είναι απλώς ο πρώτος πλήρως εκτυπωμένος πύραυλος, «είναι το μεγαλύτερο μεταλλικό αντικείμενο τρισδιάστατης εκτύπωσης που κατασκευάστηκε ποτέ».
Με ύψος 110 πόδια (35 μέτρα) με διάμετρο 7,5 πόδια (2,3 μέτρα), η «ολόκληρη η κύρια δομή του Terran 1 είναι τυπωμένη», είπε ο Έλις. Το Terran 1 μπορεί να παραδώσει μέγιστο ωφέλιμο φορτίο έως και 2.756 λίβρες (1.250 κιλά) στη χαμηλή τροχιά της Γης, σύμφωνα με τη Σχετικότητα.
«Αυτό είναι πραγματικά πρωτόγνωρο πράγμα», είπε. Παρ ‘όλα αυτά, “αισθανόμαστε πολύ σίγουροι για αυτό”, είπε ο Ellis.
Σχετίζεται με: Η Relativity Space αποκαλύπτει πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο, τρισδιάστατο εκτυπωμένο πύραυλο Terran R
Ο Terran 1 είναι ο πρώτος πύραυλος της Relativity, αλλά η εταιρεία εργάζεται ήδη για τον επόμενο πύραυλο: Terran R, το οποίο είναι και πλήρως 3D-εκτυπωμένο και πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο. Αυτό θα είναι ένα σημαντικό βήμα μπροστά από το αναλώσιμο Terran 1. Το πρώτο στάδιο, το δεύτερο στάδιο και το φέρινγκ ωφέλιμου φορτίου του Terran R θα είναι όλα επαναχρησιμοποιήσιμα, είπε η εταιρεία.
Η εταιρία ανακοίνωσε τον νέο πύραυλο δύο σταδίων τον Ιούνιο του 2021 και σκοπεύει να ξεκινήσει με αυτό το 2024.
Το Terran R, εκτός από επαναχρησιμοποιήσιμο, είναι επίσης πολύ μεγαλύτερο και μπορεί να μεταφέρει πολλά περισσότερα μαζί του. Το Terran R έχει ύψος 216 πόδια (66 μέτρα) και πλάτος 16 πόδια (4,9 μέτρα) και μπορεί να εκτοξεύσει πάνω από 44.100 λίβρες (20.000 κιλά) σε χαμηλή τροχιά της Γης.
Και οι δύο πύραυλοι πρόκειται να εκτοξευθούν από ένα μαξιλαράκι στο διαστημικό σταθμό Cape Canaveral στην ακτή της Φλόριντα.
Γιατί πύραυλοι 3D print;
Η κύρια αποστολή της Relativity είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση πυραύλων. Μα γιατί?
«Πολλοί άλλοι κλάδοι έχουν υιοθετήσει τεχνολογίες αυτοματοποίησης και λογισμικού», είπε ο Ellis. “Αυτό είναι πραγματικά το μόνο που βλέπω ότι είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση. Είναι στην πραγματικότητα απλώς μια τεχνολογία αυτοματισμού που συγχωνεύει πολλά, πολλά μέρη μαζί. Ο στόχος μας λοιπόν είναι να έχουμε 100 φορές λιγότερα εξαρτήματα για πυραύλους.”
Ο Έλις συνέκρινε τη στρατηγική της Σχετικότητας με τις πρώτες μέρες της διαστημικής βιομηχανίας.
«Η ίδια θεμελιώδης προϋπόθεση για την αεροδιαστημική είναι πραγματικά αμετάβλητη από τότε που ξεκινήσαμε στον Απόλλωνα», είπε. «Είναι εξίσου αλήθεια σήμερα όπως ήταν πριν από 60 χρόνια ότι κατασκευάζουμε προϊόντα ένα κάθε φορά με το χέρι σε αυτά τα γιγάντια εργοστάσια γεμάτα σταθερά εργαλεία με εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια μεμονωμένα εξαρτήματα, όλα συναρμολογημένα με ένα σωρό εγχειρίδια εργάζονται σε μια πολύ περίπλοκη αλυσίδα εφοδιασμού».
Η τρισδιάστατη εκτύπωση, από την άλλη πλευρά, «απλοποιεί την αλυσίδα εφοδιασμού όπου ολόκληρο το όχημα εκτόξευσης είναι κατασκευασμένο μόνο με τέσσερα ακατέργαστα μέταλλα», είπε ο Ellis, προσθέτοντας ότι η διαδικασία επιτρέπει επίσης στην εταιρεία να προσαρμοστεί γρήγορα καθώς αναπτύσσονται οι πύραυλοι της.
«Τελικά, πιστεύω ότι αυτό θα είναι το ιερό δισκοπότηρο του αυτοματισμού για την αεροδιαστημική», είπε ο Ellis σχετικά με την τρισδιάστατη εκτύπωση.
Η Relativity δεν είναι σίγουρα η πρώτη εταιρεία πυραύλων που χρησιμοποιεί τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης. Εταιρείες όπως η SpaceX, η Boeing και η Blue Origin έχουν ενσωματώσει διαφορετικά εξαρτήματα που εκτυπώνονται με 3D. Ο Έλις βοήθησε στην ανάπτυξη των δυνατοτήτων εκτύπωσης της Blue Origin κατά τη διάρκεια της παραμονής του εκεί.
Αλλά η κλίμακα των δυνατοτήτων τρισδιάστατης εκτύπωσης της εταιρείας είναι μοναδική. Κατά τη διάρκεια μιας περιοδείας του 2021 στα κεντρικά γραφεία και τις εκτυπωτικές εγκαταστάσεις της Relativity στην Καλιφόρνια, ο Josh Brost, αντιπρόεδρος επιχειρηματικής ανάπτυξης της Relativity, έδειξε στο Space.com πώς η εταιρεία θέλει να κάνει τα πράγματα διαφορετικά.
Κατά τη διάρκεια της περιοδείας, ο Brost έδειξε ένα Terran R να εκτυπώνεται 3D. Ενώ προηγούμενες χρήσεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αεροδιαστημική είχαν δει μικρά εξαρτήματα να εκτυπώνονται για χρήση σε ένα σύστημα, η Relativity εργάζεται για να εκτυπώσει σημαντικά τμήματα ενός πυραύλου όλα ως ένα κομμάτι, μειώνοντας δραματικά τον μεμονωμένο αριθμό τεμαχίων που χρησιμοποιούνται.
Αυτή η αυτοματοποίηση, ελπίζει η εταιρεία, θα απλοποιήσει τη διαδικασία κατασκευής πυραύλων και θα την καταστήσει πιο αποτελεσματική. Καθώς όλο και περισσότερες εταιρείες θέλουν να εκτοξεύσουν τους δικούς τους δορυφορικούς αστερισμούς, την αναδυόμενη τεχνολογία και πολλά άλλα, η ζήτηση για οχήματα εκτόξευσης αυξάνεται γρήγορα, είπε ο Brost.
«Υπάρχει αυτή η αίσθηση στον κλάδο ότι δεν υπάρχει αρκετή προσιτή, αξιόπιστη, έγκαιρη ικανότητα εκτόξευσης στην αγορά για να εξυπηρετήσει αυτό που όλοι θέλουν να κάνουν», είπε ο Brost.
Και, με λιγότερα κομμάτια, λιγότερα βήματα και λιγότερες πρώτες ύλες, η Relativity ελπίζει ότι η μοναδική προσέγγισή της μπορεί να δώσει στην εταιρεία ένα σοβαρό πλεονέκτημα όταν πρόκειται για τα πάντα, από το κόστος μέχρι το χρόνο που χρειάζεται για την κατασκευή ενός πυραύλου από την αρχή.
«Ένας κανονικός πύραυλος χρειάζεται περίπου δύο χρόνια για να κατασκευαστεί, όταν λάβετε υπόψη το μακροπρόθεσμο υλικό που πρέπει να αγοράσουν», είπε ο Brost. «Εργαζόμαστε για να μπορέσουμε να μεταβούμε από τις πρώτες ύλες στην πόρτα σε ένα όχημα εκτόξευσης που φεύγει από την πόρτα σε 60 ημέρες».
Και η βιομηχανία αρχίζει να προσέχει τι έχει να προσφέρει η Σχετικότητα.
Το 2021, η εταιρεία προσέφερε ουσιαστική υποστήριξη από επενδυτές. Τον Νοέμβριο του 2020, η χρηματιστηριακή αξία της εταιρείας τοποθετήθηκε στα 2,3 δισεκατομμύρια δολάρια και όταν το Space.com μίλησε με τον Ellis τον Αύγουστο του 2021, είπε ότι «έχουμε συγκεντρώσει περίπου 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια τους τελευταίους οκτώ μήνες περίπου».
Τρισδιάστατη εκτύπωση ενός μέλλοντος στον Άρη
Ενώ η πρώτη εκτόξευση της Relativity θα δει την εταιρεία να δοκιμάζει πραγματικά την τεχνολογία της, ο Ellis ονειρεύεται ότι το έργο της εταιρείας θα δει μια μέρα την κόκκινη επιφάνεια του Άρη.
«Εμπνεύστηκα από αυτή την ιδέα να κάνω την ανθρωπότητα πολυπλανητική και να πάω στον Άρη», είπε ο Έλις.
Όμως, όπως εξήγησε, αυτό το όνειρο εξαρτάται από την ικανότητά μας να το πραγματοποιήσουμε και δεν θα είναι εύκολο.
«Μιλάμε κυριολεκτικά για την αναπαραγωγή ενός ολόκληρου πλανήτη με εκατομμύρια ανθρώπους», είπε, προσθέτοντας ότι η αποστολή ανθρώπων στον Άρη απαιτεί να λάβουμε υπόψη τα πάντα, από την εκτόξευση από τη Γη μέχρι την παραγωγή ενέργειας, την κατασκευή νέων υποδομών, την καλλιέργεια τροφίμων και πολλά άλλα.
Ο Έλις έχει ήδη μια ξεκάθαρη ιδέα για το πώς οι ικανότητες του Relativity θα μπορούσαν να φανούν χρήσιμες στον Άρη.
«Νομίζω ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση απαιτείται αναπόφευκτα για να δημιουργηθεί μια βιομηχανική βάση», είπε. «Πιστεύω ότι το μέλλον στον Άρη και η ζωή σε άλλους πλανήτες δεν θα συμβεί εκτός εάν κάποια εταιρεία είναι αυτή που θα βρει πώς να χτίσει μια βιομηχανική βάση με υψηλό ποσοστό αυτοματισμού και πολύ λίγη εργασία αφής, γιατί αυτή ακριβώς είναι η κατάσταση θα βρεθούμε σε άλλο πλανήτη».
Ο Έλις πρόσθεσε ότι το όνειρό του να υποστηρίξει τους ανθρώπους ώστε να γίνουν ένα πολυπλανητικό είδος δεν συνδέεται αποκλειστικά με την εταιρεία του και ότι ελπίζει σε αυτό το μέλλον ακόμα κι αν η Σχετικότητα δεν είναι αυτή που θα το κάνει δυνατό.
«Είτε είμαστε εμείς αυτοί που θα το κάνουμε είτε όχι, νομίζω ότι αυτό που κάνουμε είναι σημαντικό για το μέλλον της ανθρωπότητας», είπε. «Πρέπει να συμβεί τελικά, οπότε αυτό είναι που μου λέει ότι είναι ο σωστός στόχος».
Στείλτε email στην Chelsea Gohd στη διεύθυνση cgohd@space.com ή ακολουθήστε την στο Twitter @chelsea_gohd. Ακολουθήστε μας στο Twitter @Spacedotcom και στο Facebook.