人們利用3D 打印來生產一些小型的或便攜式的東西已經不再稀奇。然而，很少有人能會利用這項技術來製造龐然大物，尤其是製造火箭——這聽起來就像個天方夜譚的任務。不過，初創公司Relativity Space 的創始人兼首席執行官Tim Ellis 可不這麼認為。

在Relativity Space 公司洛杉磯總部的工廠裡，有4 台世界上最大的金屬3D 打印機，它們不分日夜地製造火箭零件。而且，該公司第一艘3D 打印火箭馬上就要送往密西西比州進行測試。

Relativity Space 公司最新型號的專利3D 打印機名為“星際之門（Stargate）”，高30 英尺，有兩條巨大的機械手臂，像觸角一樣從機器主體上伸出來。Terren-1 火箭則是Relativity Space 公司的第一枚火箭；按質量來算，這種火箭的95% 都將由Stargate 3D 打印機製造生產，只有一些電子設備、電纜、移動部件和橡膠墊圈不會被打印出來。

上圖為 Relativity Space 公司首席技術官兼聯合創始人 Jordan Noone

為了製造出3D 打印的火箭，Tim Ellis 和他的團隊不得不重新思考火箭的設計方式。這也就導致Terren-1 火箭的零件將比同類火箭少100 倍；例如，它的發動機Aeon 僅由100 個部件組成，而一個典型的液體燃料火箭可能有數千個部件。

Tim Ellis 聲稱，通過對零部件進行整合和優化，Relativity Space 公司將能夠在60 天內讓火箭完成從”一堆原材料”到“登上發射台“的轉變——至少在理論上可以實現。不過，Relativity Space 公司還沒有組裝出最終的Terren-1 火箭，而且最早也要到2021 年才能發射火箭。

在組裝完成後，Terren-1 火箭將高達100 英尺，能夠將重達2800 磅的衛星送入近地軌道——從這一方面來說，它比小型衛星發射裝置要強，但遠遠低於大型火箭的有效載荷能力，如SpaceX 的Falcon 9。所以，Terren-1 火箭將特別適合運載中型衛星。

太空諮詢公司Northern Sky Research 的高級分析師Shagun Sachdeva 表示，“Terren-1 火箭通過全面的測試將是Tim Ellis 及其團隊證明這項新技術的里程碑”。因為在那之後，該公司就可以開始解決其他問題，比如是否需要每60 天就發射一枚新火箭。

實際上，Relativity Space 並不是唯一一家使用3D 打印技術的火箭公司。SpaceX、Blue Origin、Rocket Lab 等公司也會使用這項技術來打印特定的部件。但是，Tim Ellis 認為，航天工業需要想得更長遠，3D 打印火箭才是人類未來在火星與地球之間運輸基礎設施的關鍵。

Relativity Space 聯合創始人Tim Ellis 和Jordan Noone 站在第二代Stargate 3D打印機旁

29 歲的Tim Ellis 和26 歲的Jordan Noone（Relativity Space 公司的聯合創始人）從大學時代起就一直在製造火箭，他們曾在南加州大學鼎鼎大名的火箭團隊工作，後來又在Blue Origin 和SpaceX就職；在Blue Origin 工作時，Tim Ellis 開始設想打造一個幾乎不需要人手的機器人火箭工廠。不過，這個目標需要通過巨型3D 打印機來實現。

如Tim Ellis 所願，後來他創立了Relativity Space 公司，並擁有了自己的3D 打印機和火箭工廠。Stargate 3D 打印機的第一個版本大約15 英尺高，由三個機械臂組成；手臂用於焊接金屬，監控打印機的進程，並糾正缺陷。

現在，Relativity Space 公司擁有了全新版本的Stargate 3D 打印機，它的高度是原來的兩倍，只有兩條機械手臂，但能夠完成的任務卻比以前“三條手臂”更多了；除此之外，它還可以一次性打印出更大的組件，比如火箭的整流罩或燃料室。據悉，下一版本的Stargate 3D 打印機將再次擴大一倍，這對公司製造更大的火箭更有幫助。

Tim Ellis 透露，Relativity Space 公司製造火箭的真正秘密在於，利用人工智能來“告訴”3D 打印機該做什麼。在打印之前，工作人員會對打印結果進行模擬，然後對3D 打印機進行培訓，以降低不良率。隨著新部件不斷被製造出來，機器學習算法也在變得更好，直到它最終能夠自己糾正3D 打印的效果。

Stargate 3D 打印機正在製造火箭部件

在未來，3D打印機將認識到自己的錯誤，自己控制切割和添加金屬，直到生產一個完美的部件。Tim Ellis認為這是將自動化製造帶到其他世界的關鍵。他說道：

如果要在火星上使用3D 打印技術，首先需要一個能夠適應不確定條件的系統。所以，我們正在建立一個算法框架，讓它可以適應不同星球的環境。

然而，並不是所有人都讚同Relativity Space 公司製造火箭的方式。初創公司Launcher Space 也在使用3D 打印技術，但該公司首席執行官Max Haot 認為：

在航空航天行業，每個人都在盡可能快地利用3D 打印技術，尤其是在發動機零部件領域。問題是，與傳統的火箭製造方法相比，3D 打印是否值得？我們對這個問題持否定態度。

目前，Relativity Space公司已經與幾家主要的衛星運營商簽署了價值數億美元的協議，其中包括Telesat LEO和Momentus；Tribe Capital合夥人Arjun Sethi也投資了Relativity Space公司，他還認為亞馬遜的AWS 雲服務可以為規模較小的太空公司提供關鍵的基礎設施。

北方天空研究公司的Sachdeva 認為，Relativity Space 公司在航天3D 打印方面的專業知識可能會有超越火箭本身的持久價值。Sachdeva 說：

對於整個行業來說，這是一個相當大的進步。