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60 天列印一枚火箭,这项技术可能改动航太业

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今年4 月,  SpaceX 重型猎鹰完成初次商业发射,钱塘平台娱乐怎么样并初次胜利回收三枚助推器,这对 SpaceX 和整个航太史来说都是里程碑,这意味着火箭发射的本钱有望大大降低。
 
马斯克曾表示一旦火箭回收常态化,能降低99% 发射本钱。虽然这个数字还有争议,但不少专家都供认这是目前火箭发射性价比最高的计划。
 
除此之外还有没有别的降低发射本钱的办法?3D 列印是答案之一。
 
Relativity Space 就是一家方案用3D 列印技术制造火箭的公司,首席CEO是29 岁的 Tim Ellis,曾在亚马逊 CEO Jeff Bezos 旗下太空公司 Blue Origin 从事推进器和3D 列印研发,另一位开创人 Jordan Noone 先后在 Blue Origin 和 SpaceX 工作过。
 
承受《Wired》杂志采访时,Tim Ellis 表示希望经过分离3D 列印技术和人工智能,像汽车流水线的机器人一样制造火箭。
 
这一切都由几台三层楼高(30 英尺)的机器 Stargate 完成,这也是目前世界最大的3D 金属印表机,据称只需60 天就可从原资料消费能发射的火箭。
 
最新型号的 Stargate 装备两只宏大机械手臂,列印大型零件时,机械手臂会将金属消融后堆积成薄层,同机遇械手臂尾端的列印头会吹出一种惰性气体为维护气层,还能经过光学焊接不锈钢资料。
 
机械手臂的运动主要由 AI 演算法驱动,列印前会先模仿。机械手臂装备多种感测器搜集视觉、环境和消息等材料,增加零件后也能经过机器学习演算法自行调整,列印终了后就接着自动组装
 
火箭结构非常复杂,触及大量精细仪器和元件,为了能列印出火箭,Relativity Space 不得不简化火箭设计,以目前胜利列印的火箭引擎 Aeon1 为例,只要100 个零件,普通火箭发起机至少需求数千个零件。
 
接下来 Relativity Space 方案从零开端列印运载火箭 Terran1,假如胜利,将是世界第一枚简直完整3D 列印出来的火箭。Terran1 所需零件比传统火箭少100 倍,钱塘平台娱乐怎么样95% 都是3D 列印,只要剩余5% 的电缆、芯片片或橡胶等需另外购置。
 
不过 Terran1 只是小型运载火箭,设计有效载荷约1,250 公斤,远不如猎鹰9 号(最大载荷22.8 吨),而 Aeon1 引擎8.8 吨的真空推力,同样不到猎鹰9 号火箭引擎 Merlin1D 的非常之一。
 
目前 Terran1 最大优势还是价钱,以最大载荷发射到近地轨道,每次价钱只需1 千万美圆,而猎鹰9 号要6 千多万美圆。
 
今年4 月 Relativity Space 与加拿大卫星通讯公司 Telesat 达成协议,拿下首笔商业订单,承当局部部署近地轨道卫星的工作。据悉 Relativity Space 方案在2021 年完成 Terran1 的测试并发射。
 
Tim Ellis 表示,假如 Terran1 发射胜利,他们会把金属3D 印表机 Stargate 的体积再增大一倍,以消费更大型的火箭。Tim Ellis 的野心也不只是列印火箭,他更久远的目的是在火星3D 列印火箭。
 
我们正在构建一个演算法框架,我们认这种框架可将这套3D 列印系统搬到其他星球执行。
 
其实 Relativity Space 并不是第一个将3D 列印技术应用到航太范畴的公司,SpaceX 和 Blue Origin 都曾采用3D 列印的火箭零件;火箭实验室(Rocket Lab)经过采用金属3D 列印技术消费的火箭引擎 Rutherford,已助推6 枚火箭胜利发射。
 
但完整由3D 列印制造的火箭还没有先例,遭到不少质疑。这到底是创举还是噱头?只能用一次次发射来证明了,毕竟当年马斯克兴办 SpaceX 遭遇的唱衰和质疑,也远远不止这些。

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