Relativity Space: O futuro da Impressão 3D

A Relativity Space está, sem dúvida, voando em céus desconhecidos. A startup aeroespacial baseada em L.A. tem como objetivo construir e lançar em órbita o primeiro foguete do mundo totalmente impresso em 3D.

Para fazer isso, ela já alcançou um primeiro passo monumental no processo: a empresa construiu o que afirma ser a maior impressora 3D de metal do mundo.

Porque, embora as impressoras 3D tenham percorrido um longo caminho, não é possível imprimir um foguete de 2,10 metros de largura e 105 metros de altura.

Um foguete que terá de suportar o calor extremo e o estresse de um lançamento espacial não pode ser imprimido em uma máquina de consumo acostumada a imprimir brinquedos DIY.

Conheça a maior impressora metálica 3D da terra

A impressora 3D que enche a sala da Relativity Space – apelidada de Stargate, uma referência ao clássico jogo de estratégia de ficção científica StarCraft – inclui três braços robóticos, cada um alto o suficiente para parecer um adulto médio pequeno.

O braço direciona o material, camada por camada, na forma precisa de um tanque de propelente, reforço ou qualquer componente que esteja na lista de construção do dia.

Simultaneamente, os outros dois braços executam funções de pós-processamento e inspeção, manipulando operações como

• Polimento de tanques;
• Remoção de superfície;
• Verificação de anormalidades;

Propulação de fabricação 3D

O motor que lançará o foguete para o céu também é totalmente impresso em 3D. A Relativity Space constrói seus motores usando um processo inovador.

A impressora constrói uma determinada peça de metal em pó, que fica em uma base que diminui gradualmente após cada explosão de calor de moldagem até que a forma esteja completado.

Ao contrário do Stargate, o DMLS não é incomum na fabricação centrada no espaço. O conjunto da câmara de impulso do foguete é composto por apenas três partes.

2021: Uma odisseia no espaço 3D

Esse tipo de otimização e a agilidade de troca rápida proporcionada pela manufatura aditiva é como a Relativity Space espera se diferenciar da construção de foguetes tradicional.

‘Há uma enorme barreira de entrada para a mudança ou iteração em um dispositivo de manufatura tradicionale ao introduzir a impressão por padrão para todo o produto, você mantém a capacidade de mudar as coisas rapidamente e ser flexível’, diz Noone.

Quão rápido e flexível? O objetivo é imprimir e lançar um novo design em apenas 60 dias.

Esse tipo de velocidade e adaptabilidade reduzirá o custo dos voos de foguete por uma margem enorme – mais de 80%, prevê a empresa. Noone e Ellis querem lançar satélites e outras cargas úteis de pequeno a médio porte em órbita até 2021.

Outro fator importante no esforço em direção a esse objetivo é a coleta de dados. Ao contrário da fabricação tradicional, a impressora Stargate monitora com hiperprecisão cada variável determinante de qualidade em todo o processo de construção.

‘Na verdade, você está coletando dados em cada ponto do veículo e em cada ponto de uma peça impressa.’ diz Noone.

‘Trata-se de chegar a um futuro em que realmente tenhamos taxas de progresso mais rápidas à medida que fabricamos produtos cada vez mais complicados’, acrescenta.

Mirando para fora do planeta

Além de seu colosso de impressoras 3D, Relativity Space tem muito em jogo ao olhar para o futuro: a startup acumulou mais de US $ 45 milhões em financiamento, incluindo o investimento inicial de Mark Cuban.

O projeto lançou mais de 200 testes de motor no local de propriedade da NASA que aluga no Stennis Space Center, adquiriu alguns ex-talentos célebres da SpaceX e até garantiu uma plataforma de lançamento no Cabo Canaveral da Flórida.

‘É extremamente lisonjeiro ter essa oportunidade’, diz Noone, que observa que o complexo da plataforma de lançamento do Relativity Space ostenta alguma “herança Apollo”.

Se a meta de curto prazo da empresa parece ambiciosa, o objetivo de longo prazo da Relativity é um disparo lunar absoluto – ou, mais precisamente, um tiro de Marte.

A startup visa um dia construir uma fábrica de impressão de foguetes 3D totalmente automatizada no Planeta Vermelho.

O mercado de lançamento de satélites e tecnologia de imagem é ‘realmente a espinha dorsal para o desenvolvimento de tecnologia que será usada para fabricação fora do planeta e muitos outros casos de uso’, diz Noone.

Tipos de tecnologia adoram emitir previsões futuras, mas não é muito mais prospectivo do que isso.

Fazendo um impacto real

Um obstáculo para uma maior adoção da impressão 3D pode ser a subestimação de suas capacidades atuais. As impressões não são feitas de matérias-primas de plástico quebradiças.

O fato de que Noone confia em um foguete manufaturado com aditivos para suportar as intensas pressões térmicas de uma explosão no espaço ilustra como o processo agora é adequado para ligas de alto desempenho.

Ele compara a operação de impressão do Relativity Space – essencialmente, alta temperatura seguida de resfriamento rápido – à de um ferreiro apagando uma espada.

‘É um paralelo ao processo de impressão, onde você tem essa fonte de calor local’, diz Noone.

Esse tipo de tecnologia está a galáxias de distância do material dos laboratórios de criadores amadores e continua sendo um alicerce na missão ultra ambiciosa do Relativity Space.

O objetivo final da construção de foguetes automatizados fora do planeta ‘é algo que estamos sempre cada vez mais perto’, disse Noone, ‘e é basicamente a luz que orienta a empresa ainda hoje.’