Хотят печатать ракеты на 3D-принтере за 60 дней и открыть завод на Марсе: чем занимается стартап Relativity Space

Компания получила $185,7 млн инвестиций и заключила контракты с NASA и крупными компаниями, ещё не запустив ракеты.

1 октября 2019 года стартап по 3D-печати и запуска космических ракет Relativity Space привлёк $140 млн инвестиций от венчурных компаний Bond и Tribe Capital и заявил о планах первого коммерческого запуска в феврале 2021 года.

Также в 2019 году Relativity Space получил одобрение NASA на строительство первого полностью автономного ракетного завода и заключил контракты на коммерческие запуски с четырьмя крупными операторами спутниковой связи.

При этом компания пока не совершила ни одного запуска ракеты, но партнёры верят в 3D-печать и возможности Relativity Space.

Стартап планирует производить ракеты с помощью 3D-печати, машинного обучения и автоматизации. Relativity Space снизит количество деталей в ракете со 100 тысяч до менее тысячи, что поможет производить ракеты в течение нескольких дней или недель, а не лет.

Дальнейшая задача Relativity — построить с помощью 3D-печати ракету-носитель на Марсе и доставить её на Землю. «У нас довольно амбициозные планы», — признался генеральный директор Тим Эллис в разговоре с Ars Technica.

К 7 августа 2019 года компания 200 раз успешно протестировала двигатель Aeon 1, который состоит из трёх деталей, напечатанных на 3D-принтере. Первые тесты собранной ракеты Terran 1 пройдут в 2020 году.

Перед запуском Relativity Space Эллис работал в Blue Origin. Он помогал в разработке ракетного двигателя BE-4. Эллис экономически обосновал необходимость внедрения 3D-печати металлов в производственный процесс.

Соучредитель стартапа Джордан Ноон работал в SpaceX над программой двигателя SuperDraco, который используется в корабле Crew Dragon.

Основатели считали, что две самые передовые компании аэрокосмической отрасли SpaceX и Blue Origin недостаточно развивали технологию 3D-печати, поэтому решили создать свой проект.

Они уверены, что 3D-печать существенно сократит расходы на производство и позволит быстрее создавать новые 3D-модели и модифицировать их.

К октябрю 2019 года Relativity Space привлекла $185,7 млн в четырёх инвестиционных раундах. Первыми инвестировали в стартап Y Combinator и «доткомовский» миллиардер Марк Кьюбан. Он вдохновился проектом, получив письмо от Эллиса с предложением инвестировать в стартап.

Во втором раунде инвестиций компания получила $10 млн, его возглавил фонд Social Capital, а в третьем — $35 млн от Playground Global, агентства американских талантов Creative Artists Agency, актёра Джареда Лето и других инвесторов.

Relativity Space не первая компания, которая использует 3D-печать для производства космических ракет, пишет 3DPrint. Например, стартап Rocket Lab печатает двигатель с батарейным питанием, а в 2016 году NASA тестировала 3D-печать камеры сгорания. Но цель Relativity Space — полностью изменить индустрию производства космических ракет.

По словам Тима Эллиса, за последние 60 лет разработка ракет практически не изменилась — это по-прежнему сложная производственная линия из машин и людей, которая производит мелкие детали, а затем собирает большую ракету.

Стартап хочет уменьшить количество людей на производстве — таким образом ускорить и удешевить его. Для этого компания разрабатывает собственные 3D-принтеры Stargate, которые могут создавать все детали, необходимые для сборки ракеты, — от двигателей до топливных баков и обшивки.

3D-принтеры Stargate печатают около 95% ракеты. Оставшиеся 5% — это ручная сборка, тестирование и доставка готовых ракет. По мнению Relativity Space, их разработки позволят сэкономить от двух до четырёх лет подготовки для запуска ракеты.

«Самая дорогая часть разработки — человеческий труд. Автоматизировав печать 90–95% компонентов, мы сделали производство ракеты самым дешёвым».

По словам Эллиса, разработанный принтер может создавать различные формы и печатать сложные компоненты как одну деталь, которую не потребуется собирать.

Таким образом Relativity может производить ракеты, где будет в 100 раз меньше деталей, чем в обычной ракете. Например, инжектор и камера двигателя состоят из трёх частей, тогда как обычно на их сборку нужно около 3000 деталей.

«Вся сложность в программном обеспечении, так как нужно детально прорабатывать объект и его CAD-модель», — заявляет Эллис. Но также благодаря сложной печати Relativity Space может быстро корректировать мелкие детали двигателя и тут же печатать его.

Второй продукт Relativity Space — 30-метровая ракета-носитель для мелких и средних грузов Terran 1 с полезной нагрузкой 1250 кг (6% от вместимости SpaceX Falcon 9). Она состоит из 730 компонентов, тогда как у конкурентов их около 60 тысяч, заявляет Relativity Space. Стоимость производства Terran 1 — около $10 млн.

Из-за простоты и скорости печати Relativity Space планирует производить ракету Terran 1 за 60 дней. Стартап считает, что её можно будет переделать под требования заказчиков, например операторов спутниковой связи.

В марте 2018 года Relativity Space подписала контракт на двадцатилетнее партнёрство с NASA Stennis Space Center для эксклюзивной аренды испытательного комплекса E4 в Южной Миссисипи.

Четыре тестовых стенда позволят проверять достаточное количество двигателей, чтобы собирать 36 ракет в год. Партнёрство оценивается в $30 млн.

По словам Эллиса, это первое соглашение Stennis Space Center, по которому объекты NASA, связанные с запусками ракет, могут использовать и частные компании. Аналогичное соглашение использует SpaceX — компания заключила партнёрство с Космическим центром Кеннеди для использования площадки Launch Complex-39A.

Партнёрство позволяет избегать дополнительных расходов на инфраструктуру и не запрашивать разрешения на каждый тест — испытательный комплекс доступен компании круглосуточно.

В июне 2019 года Relativity Space подписала соглашение с NASA о переоборудовании здания фабрики в Миссисипи в «первый в мире автоматизированный завод по производству ракет». Он будет располагаться в трёх километрах от тестовой зоны двигателей и ступени ракеты Relativity Space Terran 1.

На фабрике компания планирует использовать новую версию принтера Stargate, которая меньше оригинальной и может быть размещена на движущейся платформе для печати частей ракеты высотой в здание.

Также в течение следующих пяти лет Relativity Space потратит $60 млн на его инфраструктуру и увеличение штата до 200 человек.

В апреле 2019 года канадский производитель спутников и оператор спутниковой связи Telesat стал первым заказчиком Relativity Space — её ракета Terran 1 с 2021 года будет доставлять небольшие спутники на нижнюю околоземную орбиту.

23 апреля 2019 года Relativity Space объявила о партнёрстве с тайским стартапом Mu Space. Relativity отправит на орбиту спутник стартапа в 2022 году. Условия сделки не раскрываются.

6 мая 2019 года появился третий партнёр Relativity Space — Spaceflight, которая задействует Terran 1 для запуска микроспутников на орбиту в третьем квартале 2021 года, с возможностью дополнительных запусков позже.

11 сентября 2019 года компания подписала контракт с Momentus — транспортным космическим стартапом Михаила Кокорича. В 2021 году запланирован запуск ракеты Terran 1, которая доставит полезную нагрузку малых и средних спутников Momentus для размещения на орбите. В дальнейших планах — ещё пять дополнительных запусков.

Если Relativity Space сможет добиться успеха на Земле, стартап приступит к переносу производства на Марс и начнёт печатать там ракеты. По мнению Эллиса, у компании есть два полноценных продукта — как ракеты, так и автоматизированная фабрика.

Генерального директора Relativity Space вдохновил Илон Маск и основная миссия SpaceX по колонизации Марса. Но чтобы их миссия была успешной, нужны десятки или сотни компаний, работающих над технологиями для жизни на Марсе, в том числе по сборке ракет.

«Представьте, космический корабль приземляется на Марсе. Двери открываются, астронавты выходят, а там пустота. Должен быть кто-то, кто будет работать над производственными технологиями», — считает Эллис.

Сейчас потенциальный полёт на Марс во многом «односторонний» — туда можно прилететь, но нельзя покинуть или каким-то образом вернуть оборудование. Возможность запуска ракет с Марса позволит возвращать людей с планеты и собирать образцы ископаемых для изучения Марса.

Пока проект окупается — разработка и печать двигателя оказались проще, чем ожидалось, заявляет Эллис. Металлы, которые компания использует в деталях двигателя, на 20% прочнее и пластичнее сплавов, произведённых обычным способом.

По словам Элиса, компания потратит привлечённые деньги на обновление стартовой площадки и завершение строительства автоматизированного завода в Лос-Анджелесе.

Компания планирует протестировать собранную ракету Terran 1 и запустить её в конце 2020 года.

#космос #ракеты