3D打印火箭制造商尝试最便宜的火箭颠覆航天制造业

近日，总部位于美国洛杉矶的3D打印火箭公司Relativity Space宣布拿下首个商业订单。据麻省理工科技评论报道，Relativity Space与加拿大卫星通信公司Telesat达成协议，后者正在建设低轨道卫星星座，Relativity Space正在开发的3D打印火箭Terran 1将承担部分发射任务。

低轨道卫星系统是指多个卫星构成的可以进行实时信息处理的大型卫星系统，一般来说，要让星座实现全球覆盖，所需的卫星数量可能达到数百颗。如卫星行业初创公司OneWeb的太空互联网计划将由650颗卫星组成。

Telesat之前已经与包括SpaceX、蓝色起源在内的多家公司签订了协议。在经过考察后，Telesat决定让Relativity Space承担部分卫星发射任务，该公司正在开发的Terran 1火箭将可提供1.25吨的近地轨道运载能力，将卫星送入地球低轨道。这是Relativity Space自2015年创立以来拿到的首个大型商业发射订单。“这给予我们团队和技术很大的信心。”公司创始人兼CEO Tim Ellis表示。

Relativity Space

Aeon发动机

当然，要实现商业发射，第一步还是要造出一个完整的火箭。目前，已经揽下订单的Relativity Space尚未完成火箭的制造工作，不过已经对3D打印制造的火箭发动机进行了数十次测试。Ellis表示Terran 1火箭的开发工作正在按计划进行，公司有望在2020年实现Terran 1火箭的首次轨道测试，若计划顺利，首次商业发射将有可能在2021年进行。

即便在航天业百花齐放的时代，Relativity Space也一枝独秀。这家火箭公司的创始人是一群20多岁的年轻人，他们聚在一起希望用3D打印技术制造火箭发动机和助推器，将运载火箭的零件数量从10万个降低到1000个以下。在创立Relativity Space前，Tim Ellis在 Blue Origin实习并工作过，他参与了公司BE-4火箭引擎的研发。并将3D打印引入火箭的制造过程。另一位联合创始人Jordan Noone曾在SpaceX工作，并参与龙飞船的SuperDraco推进器项目。Ellis和Noone都对3D打印技术感兴趣，而且他们认为Bule Origin与SpaceX这两家航天领域最前沿的公司都没有充分利用3D打印技术。他们认为，3D打印不仅能极大降低成本，还能快速应用新设计并对大型发动机进行量产。

除了发动机，该公司还希望使用大型3D打印机来制造出火箭的大部分零件，最大程度实现制造过程的自动化，以及低成本地按需定制发射。事实上，在这个私营航天企业不断涌现的时代，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”的壮举，这将能够重塑火箭的制造过程，对整个行业都有巨大的意义。

一直以来，Relativity Space多保持较低调的姿态，不过从去年开始，这家公司也开始显现出自己的雄心壮志，走进公众视野。Relativity Space希望在未来某一天可以在火星上打印一枚火箭，并乘坐它返回地球。“我们作了长远打算，”Ellis说。Relativity Space正在全力研发的Aeon 1火箭引擎是一款液氧甲烷发动机。Aeon引擎的真空推力适中，约为8.8吨，还不到SpaceX猎鹰9的Merlin 1D发动机推力的1/10，是Rocket Lab的小型火箭发动机Rutherford推力的四倍。

Aeon 1发动机最突出的不是它的性能，而是它的简单结构。Ellis说用不了20天就能把发动机打印出来。而且Aeon 1发动机只有100个零件，而大多数火箭发动机通常有数千个零件。

作为公司首个火箭，Relativity Space计划给Terran火箭装九台Aeon 1发动机。公司认为，Terran火箭将填补Rocket Lab小型火箭与猎鹰9大型火箭之间的空白。公司计划将1.25吨载荷运往地球低轨道，每次发射成本为1000万美元。从价格成本来看，Terran火箭极具竞争力，当然前提是它能如期实施计划。

“公司对未来的图景很清晰，最终所有的火箭都将由3D打印制造，因为人力成本是最高的。我们有一种感觉，如果我们能3D打印90%到95%的火箭部件，我们的火箭将是颠覆性的。最终，它将成为最便宜的火箭。”Ellis说