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2016 年,马斯克在第一次介绍火星方案的讲演中说到,将人类送去探究其他星球的最大妨碍,不是科技,而是本钱。其时,他估计使用现有技能打造一台火星飞行器需求 100 亿美元,而 SpaceX 的使命是将单人单程票价操控在 20 万美元。

殖民火星|SpaceX

既能节约进入太空的本钱,又安全可靠的技能就成了刚需,而 3D 打印,正是其间一种省钱的办法。

2015 年,两位别离来自 SpaceX 和蓝色来历的前职工创办了 Relativity Space。他们以为,这两家在航天范畴最前沿的公司都没有充分使用 3D 打印技能。其间,SpaceX 使用这项技能制作了猎鹰 9 号的首要氧化剂阀门和龙飞船 2 号的 SuperDraco 引擎。Relativity 试图用 3D 打印技能制作完好火箭,紧缩制作本钱,招引更多对中小型发射有需求的运营商。

就在上个月,Relativity 宣告和 Momentus 协作,Momentus 相同也是一家拿手省钱的太空创业公司,他们使用水作为火箭的推动体系,然后打造出运载才能越来越强的「太空拖船」,为客户供给航天器变轨服务。协作方面,Relativity 担任发射 Momentus 的卫星,然后后者再使用「太空拖船」将自家卫星变轨到地球同步轨迹(geosynchronous orbit)。这两家公司的协作备受本钱和媒体的重视,它们也正在慢慢打开一幅夸姣图景——人类离探究太空,甚至殖民太空又近了一步。

60 天,打印一支火箭

在宣告和 Momentus 签约之前,Relativity 现已和 NASA 以及美国空军到达协作,并于本年 4 月拿下首个商业订单,和卫星通信公司 Telesat 到达协议。Telesat 将布置多达数百颗卫星的低地轨迹(LEO)星座,让 Relativity 承当部分发射使命。Telesat 此前现已和 SpaceX、蓝色来历等签订了合同,所以挑选 Relativity 这样一家创业公司,也能说明后者具有必定实力。

「星际之门」|Relativity Space

Relativity 规划了一台近两层楼高的 3D 金属打印机 Stargate,它是现在世界上最大的用以制作火箭的打印机。据介绍,这台机器能在 60 天之内将原资料变成能上天的运载工具,这也是他们将它取名为「星际之门」的原因。

这个打印体系装有多个打印头,每个臂都装有激光器,它还装备质量操控体系,包含云模仿、先进成像和检测传感器等,并选用智能学习技能。这些规划让体系在打印结束后能进行自动化拼装。公司正在用 Stargate 打印 Aeon 1 火箭引擎,还表明 20 天就能制作这样一台引擎,比较一般稀有千个零件的发动机,Aeon 1 只要 100 个零件。Relativity 还将打印运载火箭 Terran 1,假如顺畅,这将是现在世界上第一台完全由 3D 打印出来的火箭,它的零件比传统火箭少 100 倍。别的,比较传统制作所需的 12 到 18 个月,Relativity 能够将制作火箭的周期操控在 60 天。

Aeon 1 引擎|Relativity Space

Aeon 1 真空推力约 8.8 吨,是 Rocket Lab 的小型火箭发动机 Rutherford 推力的 4 倍,不到 SpaceX 猎鹰 9 号的 Merlin 1D 发动机推力的十分之一。能够看出,Relativity 服务的是 Rocket Lab 和 SpaceX 所掩盖不到的商场。

至于本钱,创始人 Tim Ellis 表明,以将 1250 千克载荷送入低地轨迹为例,Relativity 收取 1000 万美元,这只要竞争对手的三分之一。3D 打印技能除了能让发射本钱下降,也能满意客户更灵敏的定制需求,比方客户能够依据不同的载荷调整整流罩的尺度等。

正由于 Relativity 技能的快速推动,它在当地时刻 10 月 1 日对外宣告完结 1.4 亿美元 C 轮融资。Ellis 表明,在这笔融资完结后,公司现已获得了满足的资金以完结 Terran 1 的研发和终究的发射作业。但一起,Terran 1 首飞现已从 2020 年末推延到了 2021 年头,部分原因在于公司将 2 米宽的整流罩添加了 3 米,荷载容量也因而添加了一倍。

太空便车

卫星职业在曩昔几年发展迅速。据分析组织 Bryce Space & Technology,职业在 2017 年获得了近 2700 亿美元的收入,并且趋势向好。别的,据 Global Market Insights 的数据,到 2024 年,商业卫星发射服务的商场份额将到达 70 亿美元。2018 至 2024 年,LEO 在这个商场的复合年均增长率或将到达 3%,由于比较于离地更远轨迹的布置,LEO 卫星的初始发射本钱更低,布置时刻更短,也能一次发射多星。

Momentus 规划的「太空拖船」|Momentus

因而,除了大型运载火箭,想要在 LEO 上布置卫星的运营商需求更低本钱的挑选。和 Relativity 协作的 Momentus 则供给了另一种办法。具体来说,为了节约发射本钱,客户一般会让小卫星随大卫星一起发射,但它们并不必定能一次性布置在特定的轨迹上,卫星变轨很杂乱,费用昂扬,并且往往办不到。针对这种状况,Momentus 想在在太空中处理航天器「终究一英里」的需求。客户能够用火箭将卫星等航天器先会集送到一个地点后,再用 Momentus 的「太空拖船」将航天器搬运到终究进入的轨迹。

官方表明,这种「搭便车」最多能够让整个布置廉价 10 倍。创始人 Mikhail Kokorich 说,「期望从地球到 LEO,以及从 LEO 到月球轨迹的 100-200 公斤载荷的报价低于 1000 万美元」。

自研推动体系|Golden

而这一趟趟便车的技能根底,来历于 Momentus 自研的水等离子推动(water plasma propulsion)体系。这种发动机的作业原理是使用太阳能将水用微波加热到太阳外表的温度,并将过热的气体经过喷嘴喷出来,然后发生推力。Momentus 上个月底在太空成功测验水等离子推动器。这项 16 个立方体卫星组成测验,初次证明使用微波电热等离子技能,能够完结较高比冲的推动,比现在人造卫星选用的离子推动器(氙、氪)造价低。

公司估计在本年推出 Vigoride 服务,最大运载为 250 公斤。公司还表明,将一组 20 多颗重达 20 磅的卫星涣散到不同的轨迹上,收取的费用大约为 120 万美元。之后还将推出运载才能更强壮的「便车」。

小本钱做大生意

就像马斯克所说的,已然技能并不是人类探究太空的最大限制要素,那么面临本钱这个更大的难题,科技公司或许更应该切换思路,让技能服务于本钱操控,也从「省钱」上影响技能的更新。

据 Crunchbase 数据,建立 4 年的 Relativity 一共融资 1.857 亿美元。而建立还没到 2 年的 Momentus 现在已融得 3380 万美元的资金。前者在完结最新一轮融资时泄漏,公司最近现已成功打印并拼装出了完好的二级火箭,也进行了超越 200 次发动机热试验。后者也于近期证明水等离子技能的可行性和推动实力。「Momentus 的推动技能正在从根本上重塑太空经济格式。」Prime Movers 试验室创始人 Dakin Sloss 这样点评。

这些活跃发展都让这两家公司的愿景越发清楚。Relativity 的联合创始人 Jordan Noone 告知美国合众国际社,「公司创立时,咱们就想在火星上打印火箭。咱们期望在 3D 打印机能够发现那里的金属和任何可用资料。」Ellis 说在未来,Relativity 会把打印火箭的「工厂」缩小到或许塞进火箭里的程度,然后带到其他星球。

Momentus 在官网上展现了从 2019-2022 中每年要发布的运送服务,单从运载才能来看,从 250 公斤,到 300 公斤,到 4000 公斤,再到入轨地球停止轨迹(GEO)能达 10000 公斤的水平。水等离子推动也将用在 2022 的「太空拖船」上。在未来,公司的运送服务将触及到从当心星到地月之间空间的运水、小行星采矿根底设施布置和月球和火星再补给等事务。

OneWeb 卫星星座烘托图|OneWeb

但眼下,它们就有一块诱人蛋糕。据 The Verge 报导,现在地球轨迹上有近 2000 颗正在运转的卫星,但 SpaceX、OneWeb 等卫星互联网项目或许会使这一数字添加 4 倍。它们将为环境监测和互联网衔接供给支撑,一起,也能给致力于下降卫星进入太空本钱的创业公司带来商机。

题图来历:Unsplash

作者:admin 分类:推荐新闻 浏览:197 评论:0