全球第一艘3D打印火箭即将测试 最早2021年发射

人们使[db:标签]��3D打印来生产小的或便携的东西已经不再罕见。然而，很少有人能使用这项技术制造巨大的东西，尤其是火箭——，这听起来像是一项不可能的任务。然而，初创公司相对论空间的创始人兼首席执行官蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)却不这么认为。

在相对论太空公司洛杉矶总部的工厂里，有四台世界上最大的金属3D打印机，日夜制造火箭零件。此外，该公司的第一枚3D打印火箭将很快被送往密西西比进行测试。

相对论空间最新获得专利的3D打印机叫做“星际之门”，有30英尺高。它有两个巨大的机械臂，像触角一样从机器主体伸出。地球一号火箭是相对论太空公司的第一枚火箭。按质量计算，95%的火箭将由星际之门3D打印机制造，只有一些电子设备、电缆、活动部件和橡胶垫圈没有打印出来。

蒂姆·埃利斯和他的团队不得不重新思考火箭是如何设计成三维打印火箭的。这也将导致Terren-1火箭的部件将比同类火箭少100倍；例如，它的发动机Aeon只有100个部件，而典型的液体燃料火箭可能有数千个部件。

蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)声称，通过零件的整合和优化，相对论空间将能够在60天内完成从“一堆原材料”到“登上发射台”的过渡，至少理论上是这样。然而，相对论太空公司尚未组装最后一枚地球1号火箭，最早要到2021年才会发射火箭。

一旦组装完毕，Terren-1火箭将高达100英尺，并将能够把一颗重2800磅的卫星送入近地轨道——。在这方面，它比小型卫星发射器要好，但远低于大型火箭的有效载荷能力，如SpaceX的猎鹰9号(Falcon 9)。因此，地球1号火箭将特别适合运载中型卫星。

空间咨询公司北方天空研究(Northern Sky Research)的高级分析师沙贡·萨西德瓦(Shagun Sachdeva)表示，“地球1号火箭全面测试的通过将是蒂姆·埃利斯及其团队证明这项新技术的里程碑”。因为在那之后，公司可以开始解决其他问题，比如是否需要每60天发射一枚新火箭。

事实上，相对论空间并不是唯一一家使用3D打印技术的火箭公司。太空探索公司、蓝色起源公司和火箭实验室等公司也将使用这项技术来打印特定的部件。然而，蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)认为航天工业需要进一步思考，3D打印火箭是火星和地球之间未来交通基础设施的关键。

29岁的蒂姆·埃利斯和26岁的乔丹·努恩(相对论空间的创始人之一)从大学时代就开始制造火箭。他们在南加州大学著名的火箭队工作，后来在蓝色起源和太空探索公司(SpaceX)工作。在蓝色起源工作时，蒂姆·埃利斯开始想象建造一个不需要多少人力的机器人火箭工厂。然而，这个目标需要通过一台巨大的3D打印机来实现。

正如蒂姆·埃利斯所希望的，他后来创立了相对论太空公司，并拥有自己的3D打印机和火箭工厂。星际之门3D打印机的第一个版本大约有15英尺高，由三个机械臂组成。该臂用于焊接金属、监控打印机进度和纠正缺陷。

目前，相对论太空公司拥有全新版本的星际之门3D打印机，比以前高一倍，只有两个机械臂，但它可以完成比以前“三个机械臂”更多的任务。此外，它可以一次打印更大的部件，如火箭整流罩或燃料室。据悉，星际之门3D打印机的下一个版本将再次翻倍，这对公司制造更大的火箭更有帮助。

蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)透露，相对论空间火箭制造的真正秘密在于利用人工智能“告诉”3D打印机应该做什么。打印前，工作人员将模拟打印结果，然后培训3D打印机以降低次品率。随着新组件的不断制造，机器学习算法也在变得越来越好，直到它最终能够自己校正3D打印的效果。

在未来，3D打印机将认识到他们的错误，并控制切割和添加金属，直到他们生产出完美的零件。蒂姆·埃利斯认为这是将自动化制造带到其他世界的关键。“星际之门3D打印机正在制造火箭零件，”他说。

然而，并不是每个人都同意相对论太空制造火箭的方式。Startup Launcher Space也在使用3D打印技术，但该公司首席执行官马克斯·豪特(Max Haot)认为:“在航空航天行业，每个人都在尽快使用3D打印技术，尤其是在发动机零部件领域。问题是，3D打印与传统的火箭制造方法相比值得吗？我们对这个问题持否定态度。”

目前，相对论空间公司已经与几个主要的卫星运营商签署了价值数亿美元的协议，包括Telesat LEO和Momentus；部落资本(Tribe Capital)的合伙人阿尔琼·塞提(Arjun Sethi)也投资了相对论空间，并认为亚马逊的AWS云服务可以为较小的空间公司提供关键基础设施。

北方天空研究公司的萨赫德瓦认为相对论空间在空间3D打印方面的专业知识可能具有超越火箭本身的持久价值。萨奇德瓦说:“这对整个行业来说是一个相当大的进步。”