Falcon 9 von SpaceX: Rakete für den Drachen

Dragon and Falcon 9 Zweite Phase

Dragon and Falcon 9 Zweite Phase, nach der Trennung der zweiten Phase. (Bildnachweis: NASA)



Die Falcon 9-Rakete ist das Fahrzeug, das die Raumsonde Dragon von Space Exploration Technologies (SpaceX) in den Weltraum bringt. SpaceX nutzt die Falcon 9 regelmäßig, um seine Raumsonde Dragon zur Internationalen Raumstation ISS zu bringen. Dragon hat dort im Oktober 2012 den ersten privaten Raumsondenbesuch gemacht.



SpaceX betrachtet Falcon 9 als Sprungbrett für eine noch schwerere Rakete namens Falcon Heavy. Noch in der Entwicklung und für einen Teststart im Jahr 2017 erwartet, wird diese Rakete voraussichtlich bis zu 117.000 lbs senden. (53.000 Kilogramm) Fracht ins All. Das ist etwa das Doppelte des Gewichts, das das Space Shuttle früher ins All bringen konnte.

Ab 2013 hat SpaceX einige Flüge des Falcon 9 mit einer ersten Stufe durchgeführt, die angeblich wiederverwendbar sein könnte, vorausgesetzt, sie landet auf dem richtigen Weg. Das Unternehmen hat weiche Landungen im Meer und auch an Land erreicht. Am 8. April 2016 landete ein Dragon-Raketenbooster auf einem Drohnenschiff im Atlantik. Es war der fünfte Versuch in 15 Monaten.



Spezifikationen

  • Höhe: 229,6 Fuß (70 Meter)
  • Durchmesser: 12 Fuß (3,7 m)
  • Masse: 1.194.000 Pfund. (541.300 kg)
  • Nutzlast zur niedrigen Erdumlaufbahn (LEO): 28.991 lbs. (13.150kg)
  • Nutzlast zum geosynchronen Transferorbit (GTO): 10.692 lbs. (4.850 kg)

Die Falcon 9 ist eine zweistufige Rakete. Die erste Stufe verfügt laut SpaceX über neun Merlin-Triebwerke und Tanks aus einer Aluminium-Lithium-Legierung, die flüssigen Sauerstoff und Raketentreibstoff (RP-1) enthalten.

  • Brenndauer: 162 Sekunden
  • Schub auf Meereshöhe: 1,53 Millionen Pfund. oder 6.806 Kilonewton (kN)
  • Schub im Vakuum: 1,6695 Millionen lbs. (7.426 kN)

Die zweite Stufe hat einen Motor, der nach Stufentrennung zündet.

  • Brenndauer: 397 Sekunden
  • Schub: 210.000 Pfund. (934 kN)

Der Space Launch Complex 40 auf der Cape Canaveral Air Force Station in Florida erwacht zum Leben, als die Merlin-Triebwerke unter der Falcon 9-Rakete zünden, die am 7. Oktober 2012 eine Dragon-Kapsel in den Orbit befördert.



Der Space Launch Complex 40 auf der Cape Canaveral Air Force Station in Florida erwacht zum Leben, als die Merlin-Triebwerke unter der Falcon 9-Rakete zünden, die am 7. Oktober 2012 eine Dragon-Kapsel in den Orbit befördert.(Bildnachweis: NASA/Tony Gray und Rick Wetherington)

Das Feuer finanzieren

SpaceX posaunte zum ersten Mal über die Existenz von Falcon 9 in einem Pressemitteilung im Jahr 2005. Damals bis zu 35 Millionen US-Dollar pro Flug (heute ist es 61,2 Millionen US-Dollar ) wurde die Rakete als Reaktion auf die Kundennachfrage entwickelt, teilte das Unternehmen mit.

Zu dieser Zeit entwickelte SpaceX die leichtere Falcon 1-Rakete und plante, die Fähigkeiten mit einem Falcon 5-Träger der „Mittelklasse“ schrittweise zu erhöhen.



'Als Reaktion auf die Kundenanforderungen nach einer kostengünstigen, verbesserten Startfähigkeit hat SpaceX jedoch die Entwicklung eines Fahrzeugs der [einwegbaren Start]-Klasse beschleunigt und Falcon 5 auf Falcon 9 aufgerüstet', erklärte das Unternehmen.

Früh gelistete Kunden der Rakete enthalten Unternehmen wie Bigelow Aerospace , Avanti Communications und MacDonald, Dettwiler and Associates.

Laut SpaceX kostet es über 300 Millionen US-Dollar für die Entwicklung des Fahrzeugs 'von einem leeren Blatt bis zur ersten Markteinführung in viereinhalb Jahren.'

Das Unternehmen war Gewinner eines der begehrten kommerziellen Orbitaltransport-Dienstleistungsverträge der NASA, der für SpaceX einen Wert von bis zu 278 Millionen US-Dollar hatte, sofern es alle seine Meilensteine ​​​​erreichte. SpaceX ist eines der preisgekrönten Unternehmen im Rahmen des Commercial Crew Program der NASA. Das Programm zielt darauf ab, Astronauten mit amerikanischen Fahrzeugen um 2018 zur Internationalen Raumstation zu bringen.

Entwicklung

Die Primärstruktur von Falcon 9 wurde im April 2007 fertiggestellt, und die ersten Mehrfachzündungen fanden im Januar 2008 statt.

SpaceX verbrachte das Jahr damit, die Triebwerke zu testen, was im November desselben Jahres in einem „Full Mission Length Fire“ gipfelte. In einem Update für seine Anhänger bewarb das in Kalifornien ansässige Unternehmen die Fähigkeit der Rakete, ausgefallene Triebwerke im Flug zu kompensieren – ein Verkaufsargument für die Kunden.

'Die Testzündung bestätigte das Design von SpaceXs Verwendung von neun Triebwerken in der ersten Stufe sowie die Fähigkeit, Triebwerke abzuschalten, ohne die Funktion der verbleibenden Triebwerke zu beeinträchtigen. SpaceX hat geschrieben im November 2008.

'Dies demonstriert die Fähigkeit von Falcon 9, Triebwerke während des Fluges zu verlieren und dennoch seine Mission erfolgreich abzuschließen, ähnlich wie ein Verkehrsflugzeug im Falle eines Triebwerkausfalls sicher sein soll. Wie ein Verkehrsflugzeug sind die Falcon 9-Triebwerke von einer Schutzhülle umgeben, die sicherstellt, dass ein Feuer oder ein zerstörerischer Verlust eines Triebwerks den Rest des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt.'

Falcon 9 wurde entwickelt, um das Raumschiff Dragon zu heben. Die NASA stellte Geld über mehrere kommerzielle Besatzungsverträge zur Verfügung, um die Entwicklung von Dragon zu finanzieren, da sein Hauptkunde die NASA-Frachtflüge zur Internationalen Raumstation sein sollten. SpaceX besuchte die Station 2012 zum ersten Mal mit Dragon und ist jetzt einer von zwei privaten Anbietern für regelmäßige ISS-Frachtflüge (zusammen mit Orbital Sciences, die das Raumschiff Cygnus fliegt).

SpaceX führte am 30. April 2012 ein statisches Feuer seiner Falcon 9-Rakete durch. Während des Tests wurden die neun Merlin-Triebwerke, die die Rakete antreiben

SpaceX führte am 30. April 2012 ein statisches Feuer seiner Falcon 9-Rakete durch. Während des Tests wurden die neun Merlin-Triebwerke, die die erste Stufe der Rakete antreiben, zwei Sekunden lang gezündet.(Bildnachweis: SpaceX)

Flug nehmen

Am 12. Januar 2009 wurde die Falcon 9-Rakete stieg in eine vertikale Position in Cape Canaveral. Es sollte mehrere Monate dauern, bis die Rakete in den Weltraum aufstieg, aber SpaceX sagte, die Konfiguration sei notwendig, um alle Systeme im nächsten Jahr zu testen.

SpaceX hoffte, die Rakete 2009 hochschicken zu können, aber der eigentliche Starttermin war der 7. Juni 2010. Die Rakete hat alle erwarteten Meilensteine ​​​​übertroffen, erlebte jedoch während des Starts eine unerwartete Rolle.

Da sich das Raumschiff Dragon noch in der Entwicklung befand, trug die Rakete eine Dummy-Nutzlast ins All. Falcon 9 entfachte schließlich am 8. Dezember 2010 das Feuer des Drachen. Es war das erste Mal, dass eine Rakete eine private unbemannte Raumkapsel ins All beförderte, die dann sicher zur Erde zurückkehrte.

Während Falcon 9 Dragon mehrmals erfolgreich ins All brachte, hat die Rakete einige Wachstumsschmerzen erlebt. Zum Beispiel ein Motorproblem einen Abbruch erzwungen bevor Dragon zur ISS aufstieg für einen Testflug im Mai 2012.

Ein Triebwerksproblem beeinträchtigte auch die erste offizielle Frachtfahrt von Dragon fünf Monate später zur Station. Dragon ist sicher an seinem Ziel angekommen, ein Satellit an Bord jedoch nicht. Orbcomms Prototyp eines Satelliten-Messaging-Service-Satelliten früh aus der Umlaufbahn gefallen , nur fünf Tage nach dem Start. Das Unternehmen aus New Jersey gab jedoch an, während des kurzen Aufenthalts des Satelliten im Weltraum einige Testdaten erhalten zu haben.

Der katastrophalste Moment von Falcon 9 kam im Juni 2015, als die Rakete in der Luft explodierte, während sie ein Dragon-Raumschiff trug, das die Internationale Raumstation mit Energie versorgen sollte. Die Ursache wurde auf ein defektes Federbein zurückgeführt und die Flüge wurden für mehrere Monate ausgesetzt. [ Galerie: Der Falke und die Drachen von SpaceX ]

Punktgenaue Landungen

SpaceX will seine Erfahrungen mit Falcon 9 nutzen, um eine noch schwerere Auftriebsrakete zu entwickeln: die Falcon Heavy. Der erste Teststart dieser Rakete wird für 2016 erwartet.

Im Jahr 2011 gab das Unternehmen bekannt, dass es gehofft habe, mit Falcon Heavy in den Verteidigungsmarkt einzudringen, der damals von der United Launch Alliance dominiert wurde. SpaceX und die Luftwaffe 2015 einen Rechtsstreit beigelegt das bezog sich auf eine ULA-Auftragsvergabe.

In den Jahren 2013 und 2014 behaupteten einige Kritiker, SpaceX habe weit weniger Flüge gestartet als geplant. Gleichzeitig begann das Unternehmen, eine Version der Falcon 9 mit einer wiederverwendbaren ersten Stufe zu fliegen. Ziel ist es, die Startkosten zu senken.

Zusätzliche Ressourcen