Der erste 3D-gedruckte Raketenstart ist ein Schritt in Richtung eines noch besseren Zugangs zum Weltraum

Die Reduzierung der Kosten für Weltraumstarts wird entscheidend sein, wenn wir wollen, dass die Menschheit eine dauerhaftere Präsenz außerhalb des Orbits hat. Der teilweise erfolgreiche Start der ersten 3D-gedruckten Rakete könnte ein bedeutender Schritt in diese Richtung sein.

Dank einer von SpaceX angeführten Innovationswelle in der privaten Raumfahrtindustrie ist es deutlich billiger als früher, Dinge in den Weltraum zu bringen. Erschwinglichere Starts haben zu einer raschen Ausweitung des Zugangs zum Weltraum geführt und eine Vielzahl neuer weltraumgestützter Anwendungen möglich gemacht. Aber die Kosten sind immer noch ein großes Hindernis.

Das liegt vor allem daran, dass Raketen unglaublich teuer und schwierig zu bauen sind. Ein vielversprechender Weg, dies zu umgehen, ist der Einsatz von 3D-Druck, um den Design- und Herstellungsprozess zu vereinfachen. SpaceX experimentiert seit Jahren mit dieser Idee, und die Motoren der Trägerrakete Electron von Rocket Lab sind fast vollständig 3D-gedruckt.

Aber ein Unternehmen will noch weiter gehen. Relativity Space hat eines der größten gebaut 3D-Drucker aus Metall in der Welt und verwendet es, um fast alle seine Terran 1-Raketen herzustellen. Die Rakete startete gestern zum ersten Mal, und obwohl die Trägerrakete nicht ganz in die Umlaufbahn kam, überlebte sie max-q oder den Teil des Fluges, in dem die Rakete maximaler mechanischer Belastung ausgesetzt ist.

„Heute ist ein großer Gewinn mit vielen historischen Premieren“, sagte das Unternehmen in a tweet nach dem Start. „Wir haben max-q, den höchsten Belastungszustand unserer gedruckten Strukturen, erfolgreich überstanden. Dies ist der größte Beweis für unseren neuartigen Ansatz der additiven Fertigung.“

Dies war der dritte Biss des Unternehmens an der Kirsche, nachdem zwei frühere Markteinführungen Anfang des Monats abgesagt wurden. Die Rakete hob um 8:25 Uhr (EST) von einer Startrampe in der Startanlage der US Space Force in Cape Canaveral, Florida, ab und flog etwa drei Minuten lang.

Kurz nachdem es durch max-q und die erfolgreiche Trennung der zweiten Stufe vom Booster geschafft hatte, ging der Motor der Rakete aufgrund dessen aus, was das Unternehmen kryptisch nannte „eine Anomalie“, obwohl es versprach, Updates bereitzustellen, sobald die Flugdaten analysiert wurden.

Obwohl dies bedeutete, dass Terran 1 es nicht in die Umlaufbahn schaffte, wird der Start dennoch wahrscheinlich als Erfolg gewertet. Es ist ziemlich üblich, dass der erste Start einer neuen Rakete schief geht – die ersten drei Starts von Space X scheiterten –, daher sind das Verlassen der Startrampe und das Bestehen wichtiger Meilensteine ​​​​wie Max-Q und die Trennung der ersten Stufe bedeutende Erfolge.

Dies ist besonders wichtig für Relativity Space, das bei der Herstellung seiner Raketen im Vergleich zu Wettbewerbern einen radikal anderen Ansatz verfolgt. Vor dem Start sagte Mitbegründer Tim Ellis, das Hauptziel des Unternehmens sei es, die strukturelle Integrität seines 3D-gedruckten Designs zu beweisen.

„Wir haben bereits am Boden bewiesen, was wir im Flug beweisen wollen – dass 3D-gedruckte Strukturen diesen Kräften standhalten können, wenn die dynamischen Drücke und Belastungen auf das Fahrzeug am höchsten sind“, sagte er a tweet. „Dies wird im Wesentlichen die Realisierbarkeit des Einsatzes von additiver Fertigungstechnologie zur Herstellung fliegender Produkte beweisen.“

Vieles ist neuartig am Design von Relativity. Derzeit sind etwa 85 Prozent der Masse der Struktur 3D-gedruckt, aber das Unternehmen hofft, dies in zukünftigen Iterationen auf 95 Prozent zu steigern. Dies hat es ermöglicht, Relativity zu verwenden 100 Mal weniger Teile als herkömmliche Raketen und in nur 60 Tagen vom Rohmaterial zum fertigen Produkt.

Die Motoren werden auch mit einer Mischung aus flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff betrieben, der gleichen Technologie, die SpaceX für seine massive Starship-Rakete verfolgt. Dieser Brennstoffmix wird als der vielversprechendste für die Marserkundung angesehen, wie es nur sein kann produziert auf dem Roten Planeten selbst, wodurch das Mitführen von Kraftstoff für die Rückfahrt entfällt.

Aber während die 110 Fuß hohe Terran 1 bis zu 2,756 Pfund in eine erdnahe Umlaufbahn tragen kann und Relativity Fahrten mit der Rakete für rund 12 Millionen US-Dollar verkauft, ist sie wirklich ein Prüfstand für eine fortschrittlichere Rakete. Diese Rakete, die Terran R, wird 216 Fuß hoch sein und 44,000 Pfund tragen können, wenn sie es bereits 2024 auf die Startrampe schafft.

Relativity ist nicht das einzige Unternehmen, das hart daran arbeitet Bringen Sie den 3D-Druck in die Raumfahrtindustrie.

Das kalifornische Start-up Launcher hat eine Satellitenplattform namens Orbiter entwickelt, die von 3D-gedruckten Raketentriebwerken angetrieben wird, und Ursa Major aus Colorado ist 3D-druckende Raketentriebwerke, von denen es hofft, dass andere sie in ihren Fahrzeugen verwenden werden. Gleichzeitig verwendet das britische Unternehmen Orbex Metall-3D-Drucker des deutschen Herstellers EOS, um ganze Raketen herzustellen.

Jetzt, da 3D-gedruckte Raketen ihren ersten echten Test bestanden und es in den Weltraum geschafft haben, wundern Sie sich nicht, dass mehr Unternehmen in die Fußstapfen dieser frühen Pioniere treten.

Bild-Kredit: Relativitätstheorie

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• Quelle: https://singularityhub.com/2023/03/23/the-first-3d-printed-rocket-launch-is-the-next-step-toward-a-more-permanent-presence-in-space/