3D打印火箭制造商嘗試最便宜的火箭顛覆航天制造業

近日，總部位于美國洛杉磯的3D打印火箭公司Relativity Space宣布拿下首個商業訂單。據麻省理工科技評論報道，Relativity Space與加拿大衛星通信公司Telesat達成協議，后者正在建設低軌道衛星星座，Relativity Space正在開發的3D打印火箭Terran 1將承擔部分發射任務。

低軌道衛星系統是指多個衛星構成的可以進行實時信息處理的大型衛星系統，一般來說，要讓星座實現全球覆蓋，所需的衛星數量可能達到數百顆。如衛星行業初創公司OneWeb的太空互聯網計劃將由650顆衛星組成。

Telesat之前已經與包括SpaceX、藍色起源在內的多家公司簽訂了協議。在經過考察后，Telesat決定讓Relativity Space承擔部分衛星發射任務，該公司正在開發的Terran 1火箭將可提供1.25噸的近地軌道運載能力，將衛星送入地球低軌道。這是Relativity Space自2015年創立以來拿到的首個大型商業發射訂單。“這給予我們團隊和技術很大的信心?！惫緞撌既思鍯EO Tim Ellis表示。

Relativity Space

Aeon發動機

當然，要實現商業發射，第一步還是要造出一個完整的火箭。目前，已經攬下訂單的Relativity Space尚未完成火箭的制造工作，不過已經對3D打印制造的火箭發動機進行了數十次測試。Ellis表示Terran 1火箭的開發工作正在按計劃進行，公司有望在2020年實現Terran 1火箭的首次軌道測試，若計劃順利，首次商業發射將有可能在2021年進行。

即便在航天業百花齊放的時代，Relativity Space也一枝獨秀。這家火箭公司的創始人是一群20多歲的年輕人，他們聚在一起希望用3D打印技術制造火箭發動機和助推器，將運載火箭的零件數量從10萬個降低到1000個以下。在創立Relativity Space前，Tim Ellis在 Blue Origin實習并工作過，他參與了公司BE-4火箭引擎的研發。并將3D打印引入火箭的制造過程。另一位聯合創始人Jordan Noone曾在SpaceX工作，并參與龍飛船的SuperDraco推進器項目。Ellis和Noone都對3D打印技術感興趣，而且他們認為Bule Origin與SpaceX這兩家航天領域最前沿的公司都沒有充分利用3D打印技術。他們認為，3D打印不僅能極大降低成本，還能快速應用新設計并對大型發動機進行量產。

除了發動機，該公司還希望使用大型3D打印機來制造出火箭的大部分零件，最大程度實現制造過程的自動化，以及低成本地按需定制發射。事實上，在這個私營航天企業不斷涌現的時代，造出一枚新的火箭并不是太稀奇的事情，但若Relativity Space能完成“打印火箭”的壯舉，這將能夠重塑火箭的制造過程，對整個行業都有巨大的意義。

一直以來，Relativity Space多保持較低調的姿態，不過從去年開始，這家公司也開始顯現出自己的雄心壯志，走進公眾視野。Relativity Space希望在未來某一天可以在火星上打印一枚火箭，并乘坐它返回地球?！拔覀冏髁碎L遠打算，”Ellis說。Relativity Space正在全力研發的Aeon 1火箭引擎是一款液氧甲烷發動機。Aeon引擎的真空推力適中，約為8.8噸，還不到SpaceX獵鷹9的Merlin 1D發動機推力的1/10，是Rocket Lab的小型火箭發動機Rutherford推力的四倍。

Aeon 1發動機最突出的不是它的性能，而是它的簡單結構。Ellis說用不了20天就能把發動機打印出來。而且Aeon 1發動機只有100個零件，而大多數火箭發動機通常有數千個零件。

作為公司首個火箭，Relativity Space計劃給Terran火箭裝九臺Aeon 1發動機。公司認為，Terran火箭將填補Rocket Lab小型火箭與獵鷹9大型火箭之間的空白。公司計劃將1.25噸載荷運往地球低軌道，每次發射成本為1000萬美元。從價格成本來看，Terran火箭極具競爭力，當然前提是它能如期實施計劃。

“公司對未來的圖景很清晰，最終所有的火箭都將由3D打印制造，因為人力成本是最高的。我們有一種感覺，如果我們能3D打印90%到95%的火箭部件，我們的火箭將是顛覆性的。最終，它將成為最便宜的火箭?！盓llis說