O companie construiește rachete la imprimantă 3D

Cum, o companie care construiește ra­chete la imprimantă 3D?! Da, o compa­nie care construiește rachete la impri­mantă 3D!

Este un vis nebunesc, aparent imposibil. Și totuși a prins în mrejele sale investitorii în industria aerospațială, care l-au susținut până acum cu aproape 200 de milioane de dolari. În ultimii doi ani, Relativity Space a ocupat mai multe clădiri și standuri de tes­tare din Centrul Spațial Stennis al NASA, Mississippi, în urmărirea țelului său de a con­strui o rachetă din piese realizate cu ajutorul tehnologiilor de imprimare 3D. Și dacă doar această idee nu ar fi suficient de sărită de pe fix, Relativity Space încearcă, de asemenea, să automatizeze cât mai mult din procesul de asamblare și testare, cu scopul final de a printa o rachetă pe su­prafața lui Marte.

LEGO-ul de căpătâi

Tim Ellis (30 de ani), cofondatorul companiei Relativity Space, a crescut în Plano, Texas. Pentru a-și omorî timpul în anii adoles­cenței sale în suburbia destul de plictisitoare din nordul Dallasului, a început să se joace cu piese LEGO. Cu pasiune. Timp de 14 până la 16 ore pe zi, proiectându-și propriile nave spațiale din mormane de LEGO-uri negre. Își construia propriile modele, le admira o vreme și apoi le dezmembra până la ultima cărămidă. Pare o glumă, dar spune că unul dintre degete i-a rămas încovoiat până în ziua de azi de la tot acest efort. După liceu s-a înscris la Universitatea din California de Sud, unde a și studiat ingineria aerospațială.

Aici s-a alăturat unui club de constructori amatori care dorea să devină prima organizație a studenților care trimite o rachetă dincolo de marginea spațiului, la peste 100 de kilometri deasupra suprafeței Pământului. Condus de un alt viitor inginer aerospațial, Jordan Noone, grupul a avut două lansări reușite, dar fără să atingă alti­tudinea dorită. Experiența le-a adus însă stagii de pregătire și apoi locuri de muncă la companii prestigioase. Ellis a mers la Blue Origin, iar Noone – la SpaceX. „Am în­ceput un program de imprimare metalică acolo. Eram un tânăr inginer optimist și cre­deam că printul 3D va decola și va înlocui întreaga fabrică“, povestea Ellis pentru TechCrunch. Nu s-a întâmplat.

A lucrat la Blue Origin doi ani, timp în care a ținut permanent legătura cu Noone. În 2015 s-au hotărât să demisioneze și să construiască pe cont propriu viitorul 3D pe care și-l imaginau. Ellis și-a asumat rolul de chief executive officer (CEO) și a început să caute investitori. Își amintește că primul e-mail pe care l-a trimis de pe noul său cont Relativity Space a fost către miliardarul Mark Cuban, proprie­tarul echipei de baschet Dallas Mavericks și investitor cunoscut pentru ro­lul său principal în emisiunea de televiziune „Shark Tank“ (formatul original al „Imperiului Leilor“). A primit un răs­puns în următoarele cinci mi­nute. Ini­țial a cerut 100.000 de dolari. „Am început să vorbim și m-am simțit de parcă într-ade­văr aș fi înotat într-un bazin plin cu rechini. La sfârșit a scris un cec pentru 500.000 de dolari“, povestea Ellis.

La scurt timp, au fost acceptați în Y Com­­binator, unul dintre cele mai cunoscute acceleratoare pentru startupurile din teh­nologie, care a lansat de-a lungul timpului peste 2.000 de companii, printre care Stripe, Airbnb, Coinbase, Instacart, Dropbox sau Twitch. În următoarele trei luni, cei doi au început să dezvolte un prototip al imprimantei lor, Stargate, pentru a de­monstra capacitatea acesteia de a printa hardware real. La sfârșitul acestei peri­oade, au urmat șase săptămâni de pre­zentări și discuții cu potențiali investitori. S-au întâlnit cu 90 de persoane și au strâns zece milioane de dolari. Erau o companie adevărată.

Revoluția următoare

În prezent, Rela­tivity Space dezvoltă prima sa rachetă în două trepte, numită Terran 1, capabilă să ducă pe orbita terestră joasă o încărcă­tură maximă de 1.250 de kilograme, iar obiectivul său este ca fiecare parte a acesteia – inclusiv motoarele, fuzelajul și rezervoarele de combustibil – să fie tipărită 3D, pentru a reduce costurile și forța de muncă necesare. „Am trăit și am respirat SpaceX mult timp. Și am simțit că industria se schimbă. Vehiculele de lansare reutilizabile au fost pasul cel mare al ultimului deceniu. Cred că tipărirea și automatizarea sunt cu adevărat următoarea revoluție în do­meniul aerospațial“, spune David Giger, omul care a dezvoltat capsula Crew Dra­gon a SpaceX, acum coordonator al programului Terran 1.

Dar, cu tot optimismul său, întrebările grele încă așteaptă un răspuns. Poate o rachetă tipărită 3D să zboare cu adevărat? Poate motorul său să funcționeze? Pot fi asamblate rezervoarele și cele nouă motoare ale primei trepte într-un tot unitar viabil și fiabil? Rezultatele de până acum sunt încurajatoare, dar Ellis și Noone știu că Relativity Space nu va dovedi nimic până la lansarea rachetei. Până anul trecut, compania vizase un prim zbor pentru 2020. După un set de teste au decis să crească diametrul primei trepte, astfel că termenul a fost amânat spre toamna lui 2021. Din câte spune Giger, compania ar urma ca în lunile următoare să finalizeze testele la motoare și noua structură a Terran 1, astfel că ar rămâne o marjă rezona­bilă de timp pentru a rezolva problemele care invariabil apar la construcția unor ra­chete noi.

În termeni tehnici, printarea 3D e o așa-numită tehnologie aditivă. În termeni profani, tehnologiile aditive sunt cele care adaugă material doar acolo unde este nevoie și construiesc o piesă pe axă verticală, pornind de jos în sus. La polul opus s-ar afla tehnologiile care presupun degajarea materialului: în industria mecanică, de exemplu, se pornește de la o bară de oțel sau de plastic, iar prelucrarea se face prin­tr-o metodă clasică gen așchiere.

Avantajele imprimării

Care este legă­tura cu printul cla­sic, pe hârtie? Nu se prin­tează cerneală, ci straturi succesive de materiale, de la plastic sau titan la cioco­lată sau biocerneluri, până la obținerea obiectelor finale. Printăm din ce în ce mai multe lucruri, inclusiv mâncare, automobile electrice, organe pentru transplanturi sau imprimante care tipăresc alte imprimante 3D.

Avantajele teoretice ale imprimării 3D sunt pe cât de indiscutabile, pe atât de atrăgătoare. Perfor­manța și reducerea costurilor sunt în cap de listă. Prin imprimarea a 95% din ra­chetă, de exemplu, Relativity Space ar putea tăia lanțul de aprovizionare tradițio­nal și ar avea nevoie de până la 100 de ori mai puține piese.

Mai mult, Ellis consideră că va ajunge în cele din urmă la punctul în care poate trece de la materie primă brută la o ra­chetă în zbor într-un interval de doar 60 de zile. O singură imprimantă poate printa într-o zi aproximativ 30 de centimetri din lungimea de 33,5 metri a rachetei. Cu șase imprimante, fuzelajul ar putea fi tipărit în doar două săptămâni. În deceniul șapte, un singur injector al motorului principal al unei navete spațiale a fost construit manual în decursul a doi ani. Relativity Space a tipărit unul în doar două săptămâni, iar Giger spune că ar putea dura chiar mai puțin.

În plus, imprimarea 3D oferă șansa de a o lua rapid de la capăt. Pentru un construc­tor tradițional de rachete, modificarea dimensiunilor treptei întâi ar fi fost o schimbare majoră, ce ar fi presupus un proces greoi și scump de înlocuire a echipamentelor. În cazul Relativity Space, un inginer a schimbat codul software, iar compania a început de a doua zi să-și tipărească ra­che­ta la noile dimensiuni. Iar capacitatea de a modifica rapid proiectarea și realizarea unui vehicul pentru a răspunde cerin­țelor clienților și a-l lansa cât mai rapid e ge­nul de abilitate pe care armata ameri­cană îl caută în secolul al XXI-lea. În plus, tehnologia sa de imprimare a metalelor are aplicații mult peste cea a rachetelor. Fon­­datorii spațiului Relativity își dau seama că dacă pot reuși să tipărească și ceva atât de complex ca o rachetă, soluția lor de tipărire 3D ar putea fi aplicată pe larg în alte industrii. De aici și până la o (nouă) revoluție industrială nu ar mai fi decât un Ctrl+P.

„În 20 de ani, tot ceea ce va zbura va fi tipărit. Este inevitabil. Planetele s-au aliniat în cazul printării 3D și al aeronauticii. Cu cât ceva e mai ușor, cu atât e mai rapid și mai ieftin de imprimat. Ești recompensat financiar pentru optimizarea produsului tău“, spune Jordan Noone, chief techno­logy officer (CTO).

Marțienii pământeni

Proiectele Relativity Space merg însă ceva mai departe în spațiu și în timp. Dintre toate companiile aerospațiale fondate în ultimii 20 de ani care au atras finanțări semnificative, două au inclus și Planeta Roșie în planurile lor de afaceri. A fost mai întâi Elon Musk și a sa SpaceX, cu visul SF de a transforma omul într-o specie multiplanetară, cu un prim pas spre cucerirea spațiului extrate­restru făcut prin rachete reutilizabile și o colonie de un milion de persoane pe Marte.

„Viitorul umanității se va bifurca pe una din două direcții fundamentale: fie vom deveni o specie multiplanetară și o civili­za­ție capabilă să călătorească în spațiul în­depărtat, fie vom rămâne blocați pe o pla­netă până la producerea unei eveniment care va duce la dispariția noastră“, spunea Musk într-un documentar realizat de National Geographic Channel.

Relativity Space vrea să fie și ea acolo. Și nu oricum, ci prin printarea unei ra­chete pe Marte care să fie folosită la drumul de întoarcere spre Pământ. „Mi-ar plăcea să văd oamenii devenind multipla­ne­tari. Vreau să văd mai mult decât un grup select de astronauți care merg în spațiu sau pe Marte. Vreau ca zborul spa­țial să fie mai mult ca o plimbare cu avio­nul și aș dori să văd asta în viața mea. Relativity vrea să fie o mare parte din asta“, mărturisea și Giger. În dezvoltarea rachetelor, rămâne însă o distanță covâr­șitoare între testarea cu succes a camerei de combustie a unui motor și zborul propriu-zis pe orbită. SpaceX a avut trei eșe­curi cu racheta sa Falcon 1 înainte de a ajunge acolo și a fost la un pas de ruină. Giger a trăit pe propria piele acele momente și înțelege provocarea.

„Am numai respect pentru oricine în­cearcă să construiască o rachetă. Așa că voi fi ultima persoană care să încerce să descurajeze pe cineva sau să spună ceva rău despre concurență. Totuși, să încerci să inventezi un proces complet nou de fa­bricație, în paralel cu dezvoltarea unei rachete, cred că e prea mult. Poate există oameni atât de vizionari, încât vor putea schimba lumea de la bun început. Bravo lor! Dar acesta nu este traseul pe care l-aș parcurge eu“, spune Tom Markusic, fondator al Firefly, constructorul texan de ra­chete considerat principalul competitor pentru Relativity Space. Markusic a încercat și el la un moment dat mai multe so­luții inovatoare de ultimă oră, dar s-a întors la tehnologiile tradiționale după ce a ajuns în pragul falimentului.

La sfârșitul lunii trecute, Relativity Space a anunțat că de acum are și un client-an­coră, compania americană de comunicații Iridium, pentru care ar urma să facă mai multe transporturi și lansări de sateliți în 2023 cu rachetele sale Terran 1. „Este ceva colosal pentru noi. Am contractat mai multe lansări decât orice altă companie din industrie de la SpaceX încoace“, declara Tim Ellis pentru TechCrunch. Dacă va reuși să le ducă pe orbită, ar însemna un pas uriaș pentru companie. Dar și pentru omenire.

Acest articol a apărut în numărul 96 al revistei NewMoney. FOTO: Getty

Citește ultimul număr al revistei NewMoney în format e-paper