От Lego до 3d-принтеров: как стартап хочет печатать ракеты на Марсе

23.01.2022

Relativity Space, стартап из YCombinator, делает ракеты полностью напечатанные на 3d-принтере.

У «Шаттла» было 2,5 млн деталей, у SpaceX и Blue Origin — 100 000 на ракету. У Relativity Space тысяча деталей, меньше, чем в автомобиле.
От 80 до 90% стоимости ракеты уходит на оплату труда при обычном способе производства.
Два основателя Relativity Space в 2015 году написали холодное письмо инвестору и тот выслал чек на $500к.
Адрес электронной почты инвестора они нашли перебором 20 вариантов.
Следующая инвестиция была $10 млн, потом еще $35 млн, а в октябре 2019 г. – еще $140 млн. В ноябре 2020 г. был проведен очередной раунд финансирования на $500 млн, в 2021 — $650 млн.
Общий объем инвестиций — более 1,3 млрд долларов, при оценке всей компании в $4,2 млрд.
Первая ракета стартапа Relativity Space – Terran 1 успешно прошла все наземные испытания.
Чтобы напечатать вторую ступень ракеты высотой 6 м, потребовалось около трех недель.
Демонстрационный запуск ракеты Terran 1 назначен на начало 2022 года с мыса Канаверал LC-16.
Девять компаний уже подписали контракты на запуски своих спутников в космос с помощью дебютной ракеты стартапа.
Долгосрочная цель Relativity Space — стать частью инфраструктуры колонизации Марса.

Основатели

Тим Эллис (на фото слева) родился в в Техасе в 1990 году. В детстве любил строит из 200 наборов Lego космические корабли.

Эллис поступил в Университет Южной Калифорнии на сценариста, но на первом курсе вступил в Rocket Propulsion Lab, которая занималась разработкой ракет. Здесь он и познакомился с будущим сооснователем Джорданом Нуном (на фото справа). Потом Тим Эллис пошел работать в Blue Origin, а Джордан Нун в SpaceX.

В 2015 приятели вновь сошлись и запустили стартап Relativity Space. У этих аэрокосмических технарей хватало мозгов, но не хватало денег и тогда они пошли к… Марку Кубану. (Марк Кубан — это прототип персонажа из сериала Кремниевая Долина, который знал, как должны правильно открываться двери у пацанской тачки).

Два инженера просто написали холодное письмо экстравагантному инвестору и тот ответил чеком на $500 000. Марк Кубан был впечатлен профессионализмом двух инженеров-основателей и поэтому вложился. Стартаперы рассказали инвестору, что обычные космические компании собирают ракету за 12-18 месяцев по кусочкам, а они смогут печатать ракету целиком на 3d-принтере за 60 дней. На полученные деньги стартаперы расширили штат до 14 человек уже в декабре 2015. Потом была серия инвестиционных раундов и в 2021 году объем инвестиций был более 1,3 млрд долларов (при оценке всей компании в $4,2 млрд).

Двигатель

Компания разработала собственный двигатель для своей ракеты — Aeon 1, который работает на метане и жидком кислороде и производит более 6,8 тонн тяги.

Сентябрь 2020:

Испытание Mission Duty Cycle на стенде NASA в ноябре 2020 года, время работы 187 секунд:

Тест Mission Duty Cycle является важнейшей вехой в разработке двигателей, поскольку он доказывает, что все ключевые компоненты двигателя (турбонасосы, инжектор, камера, воспламенители и т. д.) могут работать в конфигурации, подобной полету.

Декабрь 2020:

Второй тест Mission Duty Cycle в мае 2021 года:

На этот раз Relativity Space завершили тест с новым медным двигателем. Сплав на основе меди имеет лучшую проводимость и обеспечивает более высокие температуры сгорания, а значит, и более эффективный двигатель. Этот тест MDC также доказал, что наши испытательные стенды Stennis могут выдерживать высокую температуру, и является свидетельством нашей уникальной интегрированной системы ПО.

Ракета Terran 1

Высота Terran 1 составляет 35 м, ширина — 2,3 м, на низкую околоземную орбиту она сможет вывести до 1250 кг полезного груза. Первая ступень оснащена девятью разработанными в компании двигателями Aeon 1, вторая имеет один Aeon, оптимизированный для работы в безвоздушном пространстве.

Вторая ступень, август 2021:

Terran 1 Stage 2 прошла испытание на устойчивость к криогенному давлению и гидромеханическое испытание на изгиб на структурном испытательном стенде.

Подготовка стартового комплекса на мысе Канаверал, сентябрь 2021:

Печать носового обтекателя ракеты Terran 1, сентябрь 2021:

Установка первой ступени на тестовый стенд, октябрь 2021:

Full Mission Duty Cycle Test, ноябрь 2021:

Покраска корпуса, ноябрь 2021:

Таймлапс печати соединения, ноябрь 2021:

Тест «поливалки» на мысе Канаверал, декабрь 2021:

Ракета Terran R

Первая в мире полностью многоразовая напечатанная на 3D-принтере ракета.

Сравнение размеров: Terran 1 — слева, Terran R — справа.

Первый запуск будущей Terran R запланирован на 2024 год с одной из площадок космодрома на мысе Канаверал. Высота ракеты составит 66 м, ширина — 4,9 м, а максимальная полезная нагрузка — 20 000 кг. Первую ступень оснастят семью двигателями Aeon R — более мощными версиями Aeon 1. Вторая ступень станет использовать тот же вариант Aeon, что и Terran 1.

Таймлапс печати ракеты Terran R, сентябрь 2021:

«Наши принтеры сокращают количество инфраструктуры, которую необходимо будет доставить с Земли на Марс, чтобы создать там колонию. Традиционно нужно отправлять тонны оборудования для завода, который сможет производить заводы, которые, в свою очередь, будут выпускать автомобили, дома, склады… В нашем видении будущего вы просто отправляете на Марс 3D-принтер, который с помощью марсианского сырья печатает все это».
— Джордан Нун