文 | 硅兔賽跑 王王

編輯 | 蔓蔓周

最近天上有點熱鬧。前兩周SpaceX的星艦在全球觀眾的注視下在空中解體，馬斯克的復(fù)雜表情以及控制中心員工們的反應(yīng)給此次發(fā)射增添了不少值得解讀的空間。

就在最近，一家不那么知名的公司也發(fā)射了一支火箭。雖然同樣沒能進入軌道，但這次發(fā)射也取得了人類科技史上的又一里程碑意義。

因為這是人類發(fā)往太空的第一支3D打印火箭。

01、一次成功的失敗

3月22日，由Relativity Space公司研發(fā)制造的人族一號（Terran 1）火箭在美國佛羅里達州卡納維拉爾角太空部隊的16號發(fā)射場升空。繼3月8日和11日兩次因技術(shù)問題取消發(fā)射后，此次發(fā)射尤為扣人心弦。

按照計劃，人族一號發(fā)射1分20秒，穿過最大空氣動力點；升空2分45秒，一二級火箭分離；升空7分44秒，二級火箭發(fā)動機關(guān)閉；發(fā)射升空8分鐘，二級火箭進入既定軌道。

在火箭發(fā)射后7分鐘左右，二級火箭發(fā)動機在點火時出現(xiàn)異常，隨即實時影像消失，火箭未能進入預(yù)定軌道，但其在上升階段到達了火箭穿越大氣層的過程中阻力最大的點——最大空氣動力點，因此也實現(xiàn)了本次試射的一個重要目標。由此，人族一號成為人類歷史上首個成功發(fā)射的幾乎全3D打印的火箭。

圖源：YouTube

人族一號是目前世界上最大的3D打印物品：它由兩級組成，高約33.5米，寬約2.2米，重9.28噸。其85%的組件由合金金屬材料3D打印而成。

在很多行業(yè)看來，85%的3D打印比例并不高，但對于航天來說卻意味著里程碑式的突破。據(jù)Relativity官方介紹，盡管很多新型火箭都采用了3D打印技術(shù)，但3D打印的零部件占比都不超過4%。而人族一號的絕大部分零件均由3D打印完成，包括最關(guān)鍵的Aeon 1甲烷液氧發(fā)動機，以及推進劑罐、反應(yīng)控制推進器、加壓系統(tǒng)等核心系統(tǒng)。

因為采用了3D打印技術(shù)，Relativity可以在60天內(nèi)制造一支火箭，比傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式快10倍，同時制造零件量也僅有過去的1%。

此外值得一提的是，人族一號采用的是甲烷燃料發(fā)動機，SpaceX的星艦同樣采用了甲烷燃料。相比燃油發(fā)動機，甲烷燃料積碳更少、燃燒效能更高，并且可以很容易地從液化天然氣中提煉出來，生產(chǎn)成本更低。

02、離開藍色起源，探索3D打印的可能

Relativity的兩名創(chuàng)始人：Tim Ellis和Jordan Noone不僅是南加州大學(xué)的同班同學(xué)，還一起在貝佐斯的藍色起源共事。Tim是3D打印的信徒，將金屬3D打印帶進了藍色起源。兩人認為，當前市面上的商業(yè)航天公司采用3D打印技術(shù)的深度遠遠不夠，于是在2015年，他們一同創(chuàng)立了Relativity Space，致力于打造世界上第一個完全3D打印的火箭。

左：Tim Ellis，右：Jordan Noone | 圖源：Inc.Magazine

通過郵件陌拜，Tim和Jordan打動了美國的知名投資人Mark Cuban（他更有名的身份可能是NBA達拉斯獨行俠隊的老板），獲得了最初的50萬美元融資。

2016年，他們又獲得YC賞識，成為YC校友。通過一步步籌集資金、招募團隊，Relativity規(guī)模逐漸擴大，得到越來越多的投資人認可，其投資方包括黑石、Tiger Global、Coatue等知名機構(gòu)，以及Jared Leto等個人投資者（沒錯就是你認識的那個萊托少爺）。

截止目前，Relativity已經(jīng)籌集了13億美元融資，估值42億美元。

03、馬不停蹄的Relativity：目標是95% 3D打印

就在人族一號發(fā)射失敗后，Relativity的創(chuàng)始人在公開聲明中Ellis說：我們想問問客戶，是愿意等我們修復(fù)人族一號的問題再次發(fā)射呢，還是直接去研發(fā)他們真正感興趣的火箭呢？

不知道客戶們投了誰一票，反正Relativity宣布了人族一號即將退休的消息，將未來的研發(fā)和發(fā)射計劃讓位給更大、全身3D打印含量高達95%的人族R號（Terran R）。據(jù)Ellis的推特，Relativity目前的16.5億美元合同中的絕大部分都采購的是人族R號，預(yù)計在2026年首次發(fā)射。

人族R號在2021年官宣，不過在此后的2年間，人族R號的研發(fā)設(shè)計規(guī)劃發(fā)生了不少變化。

最大的變化在于，人族R號舍棄了全面重復(fù)利用。當時，公司曾放言，借助獨特的合金材料和3D打印技術(shù)，“這支火箭上不會有一個無法重復(fù)利用的部件”。但新的火箭設(shè)計只顯示出回收一級火箭的跡象，這就與SpaceX的獵鷹9號、藍色起源的新格倫號等“傳統(tǒng)火箭”如出一轍了。

圖源：TechCruch

不過，新的人族R號提升了運載能力。Relativity在初次官宣時表示，人族R號可以將超過20000公斤的重量發(fā)射到近地軌道，但該公司現(xiàn)在聲稱，采用回收一級火箭的方案后，有效載荷能夠提升到23500公斤，如果一級火箭被耗盡，則可以進一步提升到33500公斤；它還可以在回收一級火箭時將高達5500公斤的有效載荷送入地球靜止轉(zhuǎn)移軌道。

發(fā)射火箭是一個極為燒錢的游戲，顯然Relativity也在孤注一擲。

雖然尚不清楚人族R號的研發(fā)進度，但從其將發(fā)射時間由2024年推遲到2026年這一點就可見一斑。根據(jù)計劃，人族R號將在人族一號的同一片發(fā)射場升空，為此，Relativity要在接下來的幾年時間里改造一個更大的機庫、更大的發(fā)射臺、更高的避雷塔，并完成所有基礎(chǔ)設(shè)施的升級，以適應(yīng)更大的火箭。

Relativity的時間表相當緊張，期待在2026年的某一天，人類能夠見證3D打印的火箭升入太空。

參考來源：

So long, Terran 1: Relativity Space makes hard pivot to an even larger Terran R（TechCruch）

Relativity shelves Terran 1 after one launch, redesigns Terran R（SpaceNews）

https://www.relativityspace.com/