全球首款3D打印火箭發(fā)射前一分鐘被取消，85%零件采用3D打印制造

2023年3月9日，南極熊獲悉，美國(guó)加州初創(chuàng)公司 Relativity Space 制造的 3D 打印火箭，昨晚在首次發(fā)射的最后一刻被取消。南極熊本打算轉(zhuǎn)播發(fā)射過(guò)程，但等待了三個(gè)多小時(shí)，最后還是宣布取消了。有消息稱，此次取消發(fā)射是推進(jìn)劑出現(xiàn)了問(wèn)題，但仍不是非常明確。作為3D打印行業(yè)的從業(yè)者，對(duì)于這枚3D打印火箭的發(fā)射充滿期待，希望在修復(fù)之后重新發(fā)射，目前確定的下一次發(fā)射窗口期為美國(guó)東部時(shí)間3月11日13:00-16:00（北京時(shí)間3月12日凌晨2:00-5:00）。

△準(zhǔn)備發(fā)射的畫(huà)面

35 米高（115 英尺）的 Terran 1 火箭，其中 85% 是由 3D 打印機(jī)制造的，原定從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的美國(guó)太空部隊(duì)基地發(fā)射臺(tái)升空，但被取消了大約由于溫度問(wèn)題，發(fā)射前一分鐘。

△準(zhǔn)備發(fā)射的過(guò)程視頻回放

Relativity Space 的高級(jí)副總裁喬什·布羅斯特 (Josh Brost) 將 Terran 1 稱為“迄今為止組裝的最大的 3D 打印結(jié)構(gòu)”，并表示這次發(fā)射代表了一次測(cè)試“一大堆東西”的機(jī)會(huì)。

這枚火箭的首飛——綽號(hào) GLHF，意為“祝你好運(yùn)，玩得開(kāi)心”——火箭上沒(méi)有攜帶商業(yè)有效載荷，而是攜帶了之前建造飛船時(shí)失敗的 3D 打印火箭部件。該公司用了七年的時(shí)間才準(zhǔn)備好發(fā)射，目前尚不清楚今天取消的發(fā)布會(huì)對(duì)未來(lái)的努力產(chǎn)生什么影響。沒(méi)有一家商業(yè)公司在第一次嘗試時(shí)就成功進(jìn)入軌道。

Relativity Space 也將是第一家嘗試發(fā)射3D打印火箭的公司。

廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的3D 打印工藝涉及機(jī)器自動(dòng)“打印”軟質(zhì)、液體或粉末材料，這些材料會(huì)迅速硬化或融合以形成固體、三維物體。設(shè)計(jì)來(lái)源于數(shù)字藍(lán)圖掃描或者三維建模。

Relativity Space 是為滿足對(duì)廉價(jià)發(fā)射服務(wù)不斷增長(zhǎng)的需求而出現(xiàn)的美國(guó)火箭初創(chuàng)公司之一，他們使用巨型機(jī)器人 3D 打印機(jī)來(lái)簡(jiǎn)化火箭生產(chǎn)線，希望實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。它的大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都專注于通過(guò)制造可重復(fù)使用的火箭來(lái)降低成本，例如埃隆·馬斯克 (Elon Musk) 的SpaceX生產(chǎn)的獵鷹 9 號(hào)助推器。

布羅斯特說(shuō)，3D 打印機(jī)的使用使 Relativity Space 能夠加快大部分零件的制造過(guò)程，并且在火箭飛行后必要時(shí)更容易進(jìn)行更改以改進(jìn)火箭的設(shè)計(jì)，從而消除了對(duì)復(fù)雜供應(yīng)鏈的需求，否則會(huì)減慢火箭的改進(jìn)速度.

雖然 Terran 1 的建造目的是將 2,755 磅（1,250 千克）的衛(wèi)星運(yùn)載到近地軌道 (LEO)，但對(duì)此類運(yùn)載火箭的需求減弱導(dǎo)致 Relativity Space 開(kāi)發(fā)了更大的 3D 打印可重復(fù)使用火箭——Terran R——它預(yù)計(jì)在 2024 年飛行。

目前推動(dòng)需求的是 SpaceX、OneWeb 和 Jeff Bezos 的亞馬遜等公司在未來(lái)幾年內(nèi)向 LEO部署數(shù)萬(wàn)顆互聯(lián)網(wǎng)傳輸衛(wèi)星的所謂巨型星座計(jì)劃。

SpaceX 使用自己的重型火箭將Starlink 網(wǎng)絡(luò)送入軌道，而 OneWeb 和亞馬遜計(jì)劃使用來(lái)自不同發(fā)射公司的類似大型火箭來(lái)發(fā)射自己的衛(wèi)星。兩家公司去年宣布，OneWeb 將在 Relativity Space 的 Terran R 上發(fā)射其下一代衛(wèi)星。

總部位于加利福尼亞州長(zhǎng)灘的 Relativity Space 公司為其兩枚火箭簽訂了價(jià)值約 16.5 億美元的發(fā)射合同，其中大部分收入來(lái)自更大的 Terran R。

雖然市場(chǎng)對(duì)像 Terran 1 這樣的火箭的需求已經(jīng)減弱，但布羅斯特表示，火箭即將進(jìn)行的飛行將告知 Terran R 的設(shè)計(jì)方式。

外媒對(duì)Relativity Space的采訪
BYRNE采訪了Relativity Space公司首席執(zhí)行官 Tim Ellis 。

BYRNE：你們這個(gè)火箭表面堅(jiān)硬，摸上去粗糙，有線條和凹槽。這枚火箭的 85% 是在加利福尼亞的一家工廠進(jìn)行 3D 打印的。Terran 1 花了七年時(shí)間才走到這一步。兩位 20 歲出頭的工程師憑借他們?cè)?SpaceX 和 Blue Origin 的工作經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)立了這家公司。

TIM ELLIS：七年前我們創(chuàng)辦公司時(shí)，我們根本不知道 3D 打印有用。而且開(kāi)始的三個(gè)月我們發(fā)現(xiàn)希望不多，只有50%的成功機(jī)會(huì)。

BYRNE：Terran 1 火箭已經(jīng)通過(guò)了廣泛的測(cè)試，突破了火箭及獨(dú)特制造工藝的極限。2022年，Relativity Space在執(zhí)行任務(wù)期間測(cè)試了所有九臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，已經(jīng)證明了3D打印火箭部件的多功能性。

ELLIS：3D 打印技術(shù)是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槲覀兛梢苑浅？焖俚販y(cè)試和迭代，然后重新打印、重建修改設(shè)計(jì)，對(duì)工廠工具和傳統(tǒng)制造技術(shù)的限制更少。

BYRNE：盡管現(xiàn)在還沒(méi)有真正發(fā)射第一代火箭，但Relativity Space 已經(jīng)在設(shè)計(jì)它的下一代火箭，一種可以運(yùn)載更重有效載荷的火箭，并且已獲得價(jià)值 17 億美元的客戶合同。

BYRNE：全世界有數(shù)十種運(yùn)載火箭正在開(kāi)發(fā)中，都在爭(zhēng)奪商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的份額。由于需要將數(shù)千顆衛(wèi)星送入軌道以覆蓋全球互聯(lián)網(wǎng)接入，該市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展。SpaceX 的 StarLink 以及 OneWeb 和亞馬遜的 Project Kuiper 都在擴(kuò)大了商業(yè)發(fā)射的需求。

隨著巨型星座火箭的出現(xiàn)，我們商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)份額超過(guò)了軍事衛(wèi)星或科學(xué)衛(wèi)星的增長(zhǎng)，從而成為火箭發(fā)射的推動(dòng)力。

Relativity Space 這次發(fā)射任務(wù)沒(méi)有客戶的有效載荷。相反，團(tuán)隊(duì)裝入了他們?cè)缙谠O(shè)計(jì)中第一個(gè)失敗的 3D 打印火箭部件。第一次發(fā)射，不會(huì)有客戶愿意把自己珍貴的載荷物品放入這只火箭中。

根據(jù)其他火箭公司的往績(jī)記錄，第一次發(fā)射成功的歷史概率為 0%。但我們肯定會(huì)為此而努力。

如果發(fā)射失敗，Relativity Space 希望從這次嘗試中獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)，已經(jīng)做好面對(duì)失敗的準(zhǔn)備，所以第一次發(fā)射任務(wù)名為 Good Luck Have Fun。