Falcon 9 — SpaceX újrafelhasználható hordozórakétája és teljesítménye
Falcon 9 – SpaceX újrafelhasználható hordozórakétája: teljesítmény, teherbírás (LEO/GTO/Mars), Block 5 fejlesztések és emberes küldetések részletei.
A Falcon 9 a SpaceX által gyártott, kéttagú hordozórakéta-család, amely nevét a kilenc darab első fokozati rakétahajtóművéről kapta. Folyékony oxigénnel (LOX) és rakéta minőségű kerozinnal (RP-1) üzemel. A jelenlegi, Block 5 jelzésű változat normál konfigurációban legfeljebb 22 800 kilogramm (≈50 300 font) hasznos terhet képes alacsony Föld körüli pályára juttatni, geostacionárius átmeneti pályára (GTO) pedig körülbelül 8 300 kilogrammot (≈18 300 font). Elméletileg a Falcon 9 körülbelül 4 020 kilogrammot (≈8 860 font) tud a Marsra indítani a jelenlegi hajtómű- és pályatervezési feltételek mellett.
A NASA kereskedelmi utánpótlási szolgáltatási szerződést (CRS) és később a Commercial Crew Program keretében emberes szállítási szerződést is kötött a SpaceX-szel: a Falcon 9-es indítja a SpaceX Dragon (cargo Dragon) és a továbbfejlesztett Crew Dragon kapszuláit az ISS-re. A Falcon 9 első verziója 2010. június 4-én repült először; a jelenleg használt, emberes felhasználásra és többszöri újrafelhasználásra optimalizált Block 5 változat első repülése 2018. májusában történt. A Block 5-öt megnövelt hajtóműteljesítmény, tartósságot növelő konstrukciós változtatások és a visszanyerést segítő módosítások jellemzik, hogy a fokozatokat gyorsan és gazdaságosan lehessen újraindítani.
Műszaki jellemzők és konfiguráció
- Kettőstagú felépítés: az első fokozat kilenc, Merlin 1D típusú hajtóművet használ; a második fokozat egy, vákuumhoz optimalizált Merlin Vacuum hajtóművet alkalmaz.
- Teljesítmény: a hajtóművek egyidejű tolóereje tengerszinten összesen több ezer kilonewton, lehetővé téve nehezebb hasznos terhek indítását és a fokozat többszöri újrafelhasználását.
- Méretek: a rakéta törzsének átmérője 3,66 m körül van, a hasonló kategóriájú űreszközökhöz illeszkedő, standard műszer- és napelemtartó kialakításokkal.
- Újrafelhasználás: az első fokozat visszatéríthető és leszállítható szárazföldi leszállóhelyre (RTLS) vagy tengerre, úszó leszállóplatformra (ASDS).
- Fóliázott hasznos burkolat (fairing): a hasznos teret védő burkolat visszanyerésére és újrafelhasználására is vannak módszerek, például hálóval fogó hajó vagy megtisztított visszahozatal a tengerből.
Újrafelhasználás és visszatérés
Az egyik legfontosabb újítás a Falcon 9-el kapcsolatban az első fokozat visszanyerése és újrafelhasználása. A leszállás történhet:
- helyszíni (RTLS) visszatéréssel és szárazföldi leszállással,
- tengeri, úszó leszállóplatformra (ASDS) történő leszállással.
A Block 5 tervezésekor külön hangsúlyt kapott a gyors újrafelhasználhatóság: a gyártó célja az volt, hogy egy-egy fokozatot többször, rövidebb időközökkel lehessen újraindítani, csökkentve ezzel az indítás költségeit. A gyakorlatban több fokozatot is újraindítottak ismétlődően; egyes blokkoknál tíznél több újraindítást is regisztráltak.
Történet és változatok
- v1.0–v1.2: az első, kezdeti sorozatok, amelyekkel a technológiai alapok és a visszatérítés gyakorlata kialakult.
- v1.2 (Full Thrust): jelentős teljesítménynövekedés és műszaki fejlesztések az üzemanyag-folyadékok, hajtóművek és struktúra terén.
- Block 5: a jelenlegi, ipari standardnak adott stabil, emberes küldetésekre és többszöri újrahasznosításra optimalizált verzió; gyorsabb átfutási idők, megerősített szerkezet és javított hővédelmi elemek jellemzik.
Felhasználás és kiemelkedő küldetések
A Falcon 9-et széles körben használják műholdak, kormányzati és tudományos küldetések indítására, valamint az A NASA által megrendelt teher- és személyszállításra az ISS számára. Fontos mérföldkő volt a Crew Dragon kapszula sikeres emberes indítása 2020-ban, amely visszaigazolta a Falcon 9 és a Dragon rendszer emberes alkalmazhatóságát. A rakéta emellett alacsony költsége és gyors újraindíthatósága miatt népszerű választás a kereskedelmi műholdindításoknál.
Indítóhelyek
- Cape Canaveral (Florida) – LC-40 és LC-39A
- Vandenberg Space Force Base (Kalifornia) – SLC-4E
- tengeri platformok (ASDS) az első fokozatok visszafogadására
A Falcon 9 a modern űrindítási ipar átalakulásának egyik kulcsfontosságú eszköze: a költséghatékonyságot és a műszaki megbízhatóságot ötvözve lehetővé tette a gyakori és változatos küldetéseket, a többszörös újrafelhasználás elterjesztését, valamint a kereskedelmi és kormányzati űrtevékenység bővülését.
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
Q: Mi az a Falcon 9?
V: A Falcon 9 egy kétfokozatú rakéta, amelyet a SpaceX tervezett és gyártott az Egyesült Államokban. Üzemanyagként kriogén folyékony oxigént és rakéta minőségű kerozint (RP-1) használ, nevét pedig a fiktív Star Wars-űrhajóról, a Millennium Falconról kapta. A kilences szám a rakéta első fokozatának kilenc hajtóművére utal.
K: Hány változata van a Falcon 9-nek?
V: A rakétának több változata is volt, köztük a v1.0 (2010-2013), a v1.1 (2013-2016), a v1.2 Full Thrust (2015-től napjainkig), a Block 5 változat és a 2018 májusa óta használt Block 5 Full Thrust változat.
K: Lehetséges a Falcon 9 egyes részeinek újrafelhasználása?
V: Igen, a rakéta egyes részei többször is felhasználhatók - például az első fokozat legújabb változata többször is visszatérhet a Földre, és többször is újra repülhet.
K: Mennyi rakományt tud szállítani a Falcon 9?
V: Legfeljebb 22 800 kilogrammot (50 300 fontot) képes alacsony Föld körüli pályára (LEO) szállítani. Teljes kihasználtság esetén 8 300 kg-ot (18 300 fontot) képes geostacionárius pályára (GTO) szállítani. Indítás után visszahozva 5500 kg (12100 lb) rakományt képes a GTO-ra szállítani, 145 köbméter térfogatú rakományt.
K: Milyen szerződést nyert a SpaceX 2008-ban?
V: 2008-ban a SpaceX elnyerte a NASA kereskedelmi célú orbitális szállítási szolgáltatási programjában a Commercial Resupply Services (CRS) szerződést, amely a Falcon 9 és a Dragon kapszula segítségével szállítana rakományt a Nemzetközi Űrállomásra.
K: Milyen rekordot állított fel a Falcon 9 2021. január 24-én?
V: 2021. január 24-én a Falcon 9 új rekordot állított fel azzal, hogy egyszerre 143 műholdat állított pályára - ez több volt, mint bármely más, jelenleg használt amerikai rakéta.
Keres