Şu yazıyı okuyorsunuz: Uzay Görelilik Uzay Endüstrisini Yeniden Şekillendiriyor mu?
Geçtiğimiz 62 yıl boyunca Amerikan uzay endüstrisi, kendi ayımızdan uzak güneş sistemlerine ve ötesine uzanan uzaya giden yolunu insanların hayal edebileceğinden daha hızlı bir şekilde tasarladı ve geliştirdi. Peki ya size bu sektörün teknolojilerde bir paradigma değişimi yaşamak üzere olduğunu söylesem? Relativity Space ve SpaceX gibi şirketler, endüstrinin şimdiye kadar deneyimleyeceği teknoloji ve üretimdeki en büyük değişimlerden birine öncülük ediyor. Bu makalede, Relativity Space’in bu hedefe ulaşmak için hangi teknolojileri ve ilerlemeleri kullandığını inceleyeceğiz.
Tim Ellis kimdir?
Tim Ellis’i daha iyi anlamak için daha geriye bakmamız gerekiyor. Tim genç bir adamken, Lego’ya olan tutkusu sayesinde aşırı odaklanma ve çoklu görev yapma yeteneğini fark etti; öyle ki, Lego’yu inşa etmek için harcanan aşırı zaman ve çaba nedeniyle Tim’in sağ elindeki başparmak hâlâ kalıcı olarak bükülmüş durumda.
Ellis başladı Güney Kaliforniya ÜniversitesiSenarist olarak mezun olmayı ve USC Tematik Seçenek programının bir parçası olarak çalışmayı planladığı yer. Ancak birinci sınıf oryantasyonu sırasında ana dalını havacılık ve uzay mühendisliği olarak değiştirdi. Ellis ve Relativity’nin diğer kurucu ortağı ve CTO’su, Ürdün kimseHer ikisi de USC Roket Tahrik Laboratuvarı’nda liderlik pozisyonlarında bulundu. Roket Tahrik Laboratuvarı’nda kaldıkları süre boyunca Ellis ve Noone, öğrenciler tarafından tasarlanan ve üretilen ilk roketin uzaya fırlatılmasına yardımcı oldular. Ellis, USC’ye giderken Blue Origin’de 3 staj yaptı ve Bachelor of Science ve Master of Science derecelerini aldı.
Mezun olduktan sonra Ellis, Blue Origin’de 5 yıl boyunca tam zamanlı çalışmaya devam etti ve büyük ölçüde 3D baskılı roket teknolojilerine odaklandı. Daha sonra RCS mürettebat kapsül güçlendiricilerinde tahrik geliştirme mühendisi olarak görev yaptı. Daha sonra Blue Origin’e 3 boyutlu baskıyı kendi bünyesinde getirmesiyle tanınacaktı.
Kökenler
Ellis ve Noone, zamanlarını özellikle roket itişine yardımcı olmak için tasarlanmış katmanlı imalat teknolojileri geliştirmeye harcarken, bu teknolojinin uzay endüstrisi üzerindeki etkisinin ciddiyetini fark ettiler ve roket imalatına daha iddialı bir yaklaşım izlemeye karar verdiler.
Ellis ve Noone devam etti ve 2015 yılında Relativity Space Industries’i kurdu. Başlangıçta başlangıç sermayesi olarak 500.000 $ toplamayı düşündüler, ancak yeni bir girişim için para toplama konusunda gerçek bir deneyimi olmayan Ellis, bu şansı değerlendirdi ve Mark Cuban’a soğuk bir e-posta göndermeye karar verdimAçıkçası, e-postanız Mark’ı 500.000 doların tamamını yatırım yapmaya ikna edecek kadar ikna edici olacaktır. Starbucks peçetesine çizilen fikirden fon elde etmeye kadar bir haftadan fazla bir süre. Ellis ve Noone, daha sonra benzersiz bir başarı öyküsüne dönüşecek olan çılgın yolculuğa başlayacaklardı.
Büyüme hızına ayak uydurmakta zorlanan Ellis ve Noone, daha sonra Mark’ın finansmanının o kadar hızlı geldiğini ve aslında fonları park edecek hiçbir yerlerinin olmadığını kabul ettiler. Mevcut fonlar ve verilen herhangi bir görevi başarma azmi ile, tamamen 3D baskılı roketler yaratma gibi anıtsal bir göreve başladılar. Relativity Space bugüne kadar 4 turda başarıyla 2,3 milyar dolar topladı.
Katmanlı üretim
Space Relativity artık uzay roketi üretimini daha iyi ilerletmek, maliyeti düşürmek ve tasarımın basitliğini artırmak için tamamen 3D baskılı roketler oluşturma gibi devasa bir görevle karşı karşıyaydı. Ellis, işleri basitleştirme ve önceki kalıplama yöntemlerine göre daha hızlı ve daha ucuz hale getirme yetenekleri nedeniyle 3D yazıcıların bu sorunun yanıtı olduğunu ve bonus olarak bu yeni teknolojinin daha çevreci ve enerji açısından daha verimli olduğunu anladı.
Bazı durumlarda test süresi 10 kat kısaltıldı. Örneğin, önceki nesil roketlerin teoriden uygulanabilir ürüne dönüşmesi 10 yıldan fazla zaman alırdı ve Relativity Space, prototipleri 60 günden daha kısa sürede üretebilir. Ancak bu, bir metal 3D yazıcı satın alıp üretime başlamak kadar basit değildi. Relativity Space, kendi 3D yazıcılarını üretmek ve hatta ekibinin kendi metal uzmanından elde edilen kendi alaşımlarını kendi bünyesinde tasarlamak zorundaydı. Bu beceriler kendi başlarına muazzamdır; roket tasarlarken ortaya çıkan diğer zorluklardan bahsetmeye bile gerek yok.
Eklemeli üretim, uzay endüstrisinin üretim hatlarıyla ilgili mevcut sorunlarının neredeyse tamamını çözüyor, özel aletlere olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor, fikir aşamasından uygulanabilir ürüne kadar geçen süreyi hızlandırıyor ve Relativity alanının daha kısa sürede çok daha fazla yinelemeyi test etmesine ve üretmesine olanak tanıyor. diğer roket üreticilerinden daha üstün. Milyonlarca, hatta milyarlarca dolarlık değerli kargo ticareti yapan bir sektörden bahsettiğinizde, bu teknolojilerin test edilmesi, doğrulanması ve kanıtlanması gerekir. Bu engellere rağmen şirketin ABD tarihinde herhangi bir özel sektör uzay şirketi arasında en fazla ön sipariş alması, 3D baskı fikrini güçlendiriyor ve yatırımcıların teknolojik gelişmelere hazır olduklarını gösteriyor. Ellis ve Noone’un öngördüğü uzay endüstrisinde. . .
Görelilik Alanı 4g yazıcı.
Uzay endüstrisi hacmi
Uzay yolculuğuyla ilgili uzun zamandır devam eden sorun uygun fiyattır; bu yüksek eşik, daha az ulusun uzay programları başlatmasını engellemiştir. SpaceX ve Blue Origin aksini kanıtlayana kadar uzay yolculuğunun özel sektörde hiçbir zaman mümkün olmayacağı da varsayılmıştı. Relativity Space, dünya çapındaki ulusların ihtiyaçlarını karşılamak için bu endüstride devrim yaratan yeni bir teknolojidir. Uydulara ve roket fırlatmalarına olan talebimiz arttıkça, uzay yolculuğuna olan talep de katlanarak artıyor. Şu anda uzay endüstrisinin değeri 350 milyar dolar ve Morgan Stanley’e göre 1,1 trilyon dolara çıkması bekleniyor 2040 yılı için.
Uzay endüstrisinin neredeyse %50’si uydu fırlatmalarından oluşuyor ve özel sektör bunu, uyduların alçak yörüngedeki dağıtımına daha uygun, daha faydacı bir şekilde gerçekleştirdi. Bu, birden fazla açıdan faydalıdır; uzayda kargoya olan ihtiyaç artıyor ve büyük miktarların uzak mesafelerden yabancı gezegenlere taşınması için daha uygun çözümlere ihtiyacımız var. Mars gibi bir gezegeni yaşanabilir hale getireceksek, gezegende üretme ve yaratma yeteneğine sahip olmamız gerekecek, gezegenden bir ay uzakta ihtiyaç duyulan kargoyu göndermeyi bekleyemeyiz.
Terran 1 ve Terran R ile Relativity Space, ağırlıklı olarak kargo dağıtım ihtiyaçlarına odaklanıyor. Terran 1 (%85 3D baskılı) 2.700 lb yüke sahip olacak, Terran R’yi 2024’te piyasaya sürmeye hazırlanırken ve test ederken bu büyük ölçüde yerleşik bilgi toplama teknolojilerine ayrılacak, Terran R’nin (%95 3D baskılı) aşağıdaki özelliklere sahip olması bekleniyor: 44.000 lbs taşıma kapasitesi. Tarran 1, alçak yörünge görevlerine daha uygun ve Terran R, 2024’te Mars’a uçmayı hedefliyor.
görelilik alanı
Görelilik alanı güçlendiren bir şirket haline geldi 4,2 milyar dolarlık değerleme ve oldukça kısa bir sürede 1,3 milyon metrekareden fazla üretim alanının güvence altına alınması. şirket çeşitli patentler aldı 3D baskı teknolojileri ve hatta bazı alaşımları etrafında. Şirket bunu kısmen şirket içi üretim sayesinde yapabiliyor, diğer roket üreticileri ise üçüncü taraf tedarik zincirlerine ve üreticilere güveniyor. Relativity Space, tüm bunları Amerika Birleşik Devletleri’ne yayılmış 4 deposundan birinde tek başına yapıyor. Sadece gerekli tüm teknolojileri şirket içine getirmekle kalmadılar, aynı zamanda şunları da başardılar: Cape Canaveral tarihindeki dördüncü şirket oldu Özel bir fırlatma rampasına sahip olmak için ayrıca Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü’nde bir üsleri var.
Relativity Space’in tescilli teknolojileri, tamamen şirket içi tasarlanmış kaynak teliyle saniyede 10″ oranında alüminyum alaşımlarla plazma ark deşarjı ve lazer kaynağı kullanan yeni tasarlanmış 3D yazıcılar üretmelerine olanak tanıdı. Bu, nihai ürünü daha önce görülmemiş hızlarda kendi özel ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde daha iyi ayarlamalarına olanak tanıdı. Makine öğrenimi daha akıcı tasarımı optimize eder ve çoğu durumda üretimi neredeyse imkansız olan parçalar üretir.
Ellis ve ekibi, metalin bükülmesi gibi öngörülemeyen birçok teknik zorluğu çözmek zorunda kaldı. Bu durumda ekip, en iyi yaklaşımın, her bir alaşımda bulunan gerilimin tam özelliklerini öğrenmek ve programlarını süreç için kullanılan spesifik alaşıma uyacak şekilde daha iyi ayarlamak için makine öğrenimi algoritmalarını kullanmak olduğu sonucuna vardı. Bu, parçayı oluştururken parçanın deformasyonunu ölçümlere entegre etmek için hesaplama yapmalarına ve buna göre ayarlama yapmalarına olanak sağladı. Ellis, roketin uzunluğu boyunca bu algoritmanın bir inçin binde 2’si kadar bir toleransa yol açtığını söylüyor. Bu, makine öğreniminin üretime nasıl fayda sağladığının bir başka örneğidir.
Öncelik listesini tetikleyerek basitleştirme
Önceki nesil roket araştırmalarında, NASA’nın aldığı her karar için yedeklilik zorunluydu. Olası bir arıza durumunda her parçanın en az bir yedek parçası bulunmalıdır. Bu düşünce, NASA roketlerinin çeşitli yinelemelerindeki mühendislik ve üretim kararlarında görülebilir. Peki amaç parçaları azaltmak ve roket üretimini basitleştirmek olduğunda neredeyiz? Bu, yedekliliği nasıl etkileyecek?
Göreceli Uzay durumunda, roketin basitleştirilmesi yedeklilik açısından faydalıdır. Parça sayısındaki azalma, bakım kolaylığı ve talep üzerine parçaların değiştirilebilmesi veya onarılabilmesi ile doğrudan ilişkilidir. 3D baskıdaki ilerlemeler ve yüksek kaliteli yazıcılara yönelik boyut gereksinimlerinin azalmasıyla birlikte, 3D yazıcıların insanlı uçuşlarda uçaklarda bulundurulması ve potansiyel olarak kolonileştirilmiş gezegenlere yerleştirilmesi artık mümkün.
Terran 1 ve Terran T roketlerinde tek parçadan üretilen enjeksiyon nozullarından, ısıtılan yüzeylere doğrudan basılan genleşme odası soğutma sistemlerine kadar bunu görmek mümkün. Bu aşırı basitleştirmeler, yazıcının sığabileceği hemen hemen her yerde üretilebilen daha güvenilir ve uygun maliyetli parçalarla sonuçlandı. Bu aynı zamanda parçanın sökülmesi ve yeniden montajı için pratik gerekliliklerin bulunmaması nedeniyle bakım ve arıza sürelerini de azaltacaktır.
