レラティビティ・スペース(Relativity Space Inc.)は、
アメリカ合衆国カリフォルニア州ロングビーチに拠点を置く、革新的な宇宙開発企業です。同社は商業衛星打ち上げサービスの提供を目指し、
ロケットや
ロケットエンジンの開発を手掛けています。特に、開発プロセスにおいて先進的な3Dプリント技術を広範に活用している点が、他の宇宙企業との差別化要因となっています。
レラティビティ・スペースが開発した、あるいは現在開発を進めている主要な製品は以下の通りです。
テラン1
テラン1は、小型の二段式使い捨て型
ロケットとして設計されました。その特徴は、主要部品の大部分が3Dプリントによって製造されている点にありました。推進には、1段目に9基、2段目に
真空に対応した1基のイーオン1エンジンを使用する構成でした。設計上の打ち上げ能力は、高度185kmの
低軌道(LEO)へ最大1,250kg、高度500kmの
太陽同期軌道(SSO)へ900kg、さらに高度1,200kmの軌道へは700kgのペイロードを投入できる見込みでした。初期段階では、1回の打ち上げミッションあたり約1,200万ドルのコストが予定されていました。
開発過程では度重なる打ち上げ延期がありましたが、2023年3月23日に初の打ち上げが実施されました。しかしながら、打ち上げ後、2段目エンジンに不具合が発生し、
ロケットは軌道へ到達することなく、発射から約4分後に
海面に落下しました。この初号機の失敗を受け、レラティビティ・スペースはテラン1の開発を中止し、より大型の新型
ロケットである
テランRの開発に経営資源を集中させることを決定しました。
テランR
テランRは、レラティビティ・スペースが現在開発を進めている大型の二段式
ロケットです。テラン1と同様に3Dプリント技術を積極的に採用していますが、最大の特徴は、機体の一部(特に1段目)の部分的な再使用を目指している点です。打ち上げ能力はテラン1から大幅に強化されており、
低軌道に最大33,500kgものペイロードを投入できる設計となっています。エンジン構成は、1段目に13基の強力なイーオンRエンジンを搭載し、2段目には改良型の
真空バージョン・イーオンエンジンを使用する計画です。レラティビティ・スペースは、この
テランRによって、現在の商業打ち上げ市場で主要な役割を担う
スペースX社の
ファルコン9ロケットを打ち上げ能力の点で凌駕することを目指しています。
テランRの初打ち上げは、
2026年以降に行われる見通しです。
イーオン1
イーオン1(Aeon 1)は、レラティビティ・スペースが開発した
ロケットエンジンです。
海面での
推力は100kN、
真空での
推力は113kNを発揮します。推進剤には、液化
天然ガス(LNG)と
液体酸素(LOX)の組み合わせを使用しています。このエンジンの製造においては、同社が独自に開発した3Dプリント可能な
合金(GRCop)が用いられており、
粉末焼結積層造形法(SLS)によって製造されます。3Dプリント技術を活用することで、エンジン全体の部品点数を100個未満という驚異的に少ない数に抑えることに成功しています。
2022年2月までに、同社はNASAのステニス宇宙センターの試験設備を用いて、イーオン1エンジンの燃焼試験を累計500回以上実施しました。なお、テラン1
ロケットの2段目に搭載されていた
真空仕様のイーオン1エンジンは、AeonVacとも呼ばれています。
イーオンR
イーオンR(Aeon R)は、
テランRロケットのために現在開発が進められている新型
ロケットエンジンです。高圧
ガス発生器サイクルを採用し、推進剤にはLOXとサブクール
メタンを使用します。目標とされる
推力は、
海面で1,150kN、
真空では1,240kNと、イーオン1から大幅に向上しています。
テランRの1段目には、このイーオンRエンジンが13基搭載される計画であり、これにより打ち上げ時には合計で約14,950kNもの強力な
推力を生み出すことが期待されています。
製造システム
スターゲイト
スターゲイト(Stargate)は、レラティビティ・スペースが自社用に構築した、大型の金属
3Dプリンターシステムです。これは、
ロケットの機体構造や
燃料タンクといった、従来の製造方法では多くの部品と複雑な工程が必要となる大型部品を一体的に製造するために開発されました。同社はスターゲイトが金属用の
3Dプリンターとしては世界最大であると主張しています。スターゲイトは、既存の
溶接技術を応用し、金属線を層ごとに融かしながら積層していくことで、部品点数を最小限に抑え、複雑かつ精緻な構造物を効率的に製造することを可能にしています。テラン1では機体全体の約85%が3Dプリント製でしたが、レラティビティ・スペースは将来の
ロケットではその比率をさらに95%まで高めることを目指しています。この3Dプリントによる製造プロセスにより、
ロケットの完成までにかかる期間をわずか60日にまで短縮するという野心的な目標を掲げています。