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Noviembre 06, 2019

Hay una startup en California con sueños de mejorar el futuro de los viajes espaciales, y tienen su propio Stargate.

No es el portal de teletransportación de la ciencia ficción, por supuesto. El Stargate propiedad de Relativity Space, que acaba de anunciar una nueva ronda de financiación de $ 140 millones en octubre, es posiblemente el dispositivo de impresión 3D de metal más grande del mundo. Lo que tiene sentido: después de todo, necesita algo bastante ambicioso si su objetivo es imprimir cohetes 3D capaces de transportar una tonelada de carga útil al espacio.

Los fundadores de Relativity Space, que incluyen a ex empleados de Blue Origin y SpaceX, sintieron que la industria aeroespacial no había hecho suficiente uso de las nuevas tecnologías de fabricación aditiva. El CEO y cofundador, Tim Ellis, cree que la impresión 3D puede automatizar casi por completo la producción de cohetes y darle a la compañía una ventaja en un mercado cada vez más concurrido. “Según nuestras estimaciones, otras compañías están imprimiendo en 3D menos del 1 por ciento de sus piezas, y estamos buscando alcanzar el 95 por ciento para fines de 2020”, dijo. Solo los componentes que no se pueden imprimir en 3D, como los circuitos, se fabrican tradicionalmente.

Creación rápida de prototipos y aprendizaje automático

Una de las ventajas clave, si se puede lograr esto, es reducir el tiempo que lleva producir nuevos cohetes y nuevos diseños de cohetes. Actualmente, lleva 12-18 meses construir un nuevo cohete desde cero en un proceso que a menudo implica ensamblar más de 100,000 componentes, a menudo de cadenas de suministro muy diversas. Relativity Space espera reducir el tiempo de entrega a dos meses, lo que les permite producir iterativamente mejores diseños y crear cohetes a medida para todo tipo de aplicaciones.

Idealmente, en un mundo de fabricación aditiva totalmente automatizada, probar un nuevo diseño es tan simple como enviar una plantilla de diseño a la impresora. Le permite a la compañía explorar diseños más innovadores en términos de geometría y topología en lugar de confiar en las plantillas existentes. Esto podría ser crucial en el diseño de cohetes, donde el peso es escaso.

Acelerar el proceso de fabricación de vehículos de lanzamiento puede evitar que los nuevos satélites o experimentos tengan que esperar meses o años para alcanzar la órbita terrestre baja, que es un cuello de botella sustancial en la explotación comercial del espacio. También es necesario, ya que se requiere un poco de creatividad en el proceso de fabricación cuando se imprimen objetos complejos en 3D, asegurando que use la menor cantidad de componentes posible, quizás 100 veces menos que un cohete convencional. Los motores Aeon desarrollados por Relativity Space, que actualmente se están probando en el Centro Espacial Stennis en Mississippi, usan solo 100 componentes.

Además, Relativity Space, que ha depositado mucha fe en entrenar su impresora 3D mediante el aprendizaje automático, espera automatizar la mayor parte posible del proceso de diseño y construcción. A medida que funciona el dispositivo Stargate, las inundaciones de datos sin procesar de sus sensores se comparan con el diseño de componentes idealizado, que entrena redes neuronales que apuntan a reducir la tasa de fallas en la fabricación.

¿Construyendo en Marte?

Pero Relativity Space no es tímido acerca de sus sueños sobre cómo se puede usar en el futuro. Quizás un sistema tan autocontenido podría fabricar cohetes en cualquier lugar, y significan en cualquier lugar. “Para imprimir cosas en Marte necesitas un sistema que pueda adaptarse a condiciones muy inciertas”, dijo Ellis a WIRED. “Así que estamos construyendo un marco de algoritmo que creemos que será transferible a la impresión en otros planetas”.

El proceso de impresión para el Stargate esencialmente implica la fusión de un gigantesco carrete de alambre de aluminio a medida que pasa a través de la cabeza del dispositivo. Este metal fundido se deposita en capas sobre una superficie, que se mantiene limpia con una corriente constante de gas desde la punta del brazo. Otros componentes se fabrican con soldadura láser de metal, donde el polvo metálico se funde y se suelda con extrema precisión usando un láser.

A medida que el proceso de impresión 3D mejora sucesivamente, las nuevas iteraciones del Stargate, que se duplican en tamaño, están construyendo piezas más grandes y más complicadas para el primer cohete de Relativity Space, el Terran-1. La verdadera prueba y prueba de concepto para la idea del espacio de relatividad surgirá cuando se monte el primer cohete completo. La compañía tiene el objetivo de lanzar el primer vuelo de prueba para 2021 y decir que la nueva ronda de financiación los mantendrá en el negocio hasta que se complete el primer prototipo completo.

Es probable que no les falten razones para el lanzamiento, con docenas de compañías que buscan explotar la órbita terrestre baja, lanzando constelaciones de satélites en los próximos años, para lo cual los vehículos de lanzamiento pequeño que pretenden fabricar serán ideales.

Únicos puntos de venta

Sin embargo, este es un mercado abarrotado. Hay más de 100 startups dirigidas al mercado de satélites pequeños, con solo una hasta ahora exitosa en lanzar una carga comercial a órbita. De hecho, el anuncio de esta nueva ronda de financiación llegó con una admisión de que el calendario para el primer lanzamiento de Terran-1 tendría que retrasarse, de 2020 a 2021. Las ideas brillantes y el entusiasmo, así como algunos fondos de capital de riesgo, no son garantizado para conducir al éxito.

Hace solo un año, Vector, otra startup que apuntaba al mismo mercado de lanzamiento de satélites, estaba en lo alto de una nueva ronda de financiación de $ 70 millones, incluso ganando un contrato de la Marina de los EE. UU. Ahora la compañía ha suspendido las operaciones, despidió a sus trabajadores y parece estar al borde del colapso financiero, lo que lleva a algunos a especular que el mercado ya está superpoblado.

Existe el argumento de que intentar imprimir en 3D casi todo el cohete puede ser excesivo, mientras que otras empresas nuevas usan la impresión en 3D solo para algunos componentes específicos. Si bien la impresión 3D de componentes pequeños y complejos suele ser un beneficio neto, la impresión 3D de tanques metálicos masivos puede ser más lenta y costosa que la fabricación tradicional.

Otros señalarán a los titanes de la industria (podría decirse que SpaceX es el más destacado) y sugerirán que ya pueden estar muy por delante de la competencia para ser atrapados. ¿Serán realmente necesarios pequeños lanzamientos de cohetes a medida en la industria espacial del futuro? Si los vehículos de lanzamiento de elevadores súper pesados se lanzan regularmente en la década de 2020 o 2030, aquellos que desean elevar uno o dos satélites al espacio pueden engancharse en uno de estos lanzamientos regulares, en lugar de tratar de construir su propio cohete.

Esto podría no afectar tanto al espacio de relatividad. Ya han asegurado contratos con cuatro compañías satelitales para ayudarlos a lanzar. Además, incluso si no logran capturar una gran parte de ese mercado de cohetes, es probable que la impresora 3D más grande del mundo sea beneficiosa para otras industrias, como la aeroespacial o la fabricación de vehículos. Esto por sí solo bien puede valer el alto valor que el capital de riesgo ve para el negocio. Después de todo, incluso si no llega a la órbita terrestre baja para 2021, la impresión 3D no irá a ninguna parte.

 

Este artículo fue traducido del idioma inglés. Leer artículo original