Falcon 9 — rakieta nośna SpaceX: specyfikacja, historia, zastosowania

Falcon 9 — rakieta SpaceX: specyfikacja, historia, osiągi i zastosowania. Poznaj Block 5, możliwości ładunkowe oraz misje załogowe i dostawy na ISS.

Falcon 9 to rodzina rakiet nośnych budowanych przez firmę SpaceX. Nazwa pochodzi od zastosowania dziewięciu silników w pierwszym stopniu (układ „octaweb”). Rakieta wykorzystuje ciekły tlen (LOX) i naftę klasy rakietowej (RP‑1). Obecne wersje Falcona 9 potrafią wynieść na niskąorbitę okołoziemską (LEO) ładunek o masie do około 22 800 kilogramów (50 300 funtów), na Geostacjonarną Orbitę Transferową (GTO) do około 8 300 kilogramów (18 300 funtów), a teoretycznie mogą też umieścić wokół Marsa ładunek rzędu ~4 020 kilogramów (8 860 funtów). Falcon 9 to obecnie jeden z najczęściej używanych i najbardziej wszechstronnych systemów startowych na świecie.

Specyfikacja techniczna (wybrane dane)

• Wysokość: około 70 m (Falcon 9 Block 5).
• Średnica: 3,66 m.
• Napęd: pierwszy stopień — 9 silników Merlin (wersja 1D), drugi stopień — 1 silnik Merlin Vacuum (optymalizowany próżniowo).
• Paliwo: RP‑1 (nafta rakietowa) + ciekły tlen (LOX).
• Ładowność: do ~22 800 kg na LEO, ~8 300 kg na GTO (wartości orientacyjne zależnie od profilu lotu i ponownego użycia).
• Osłona ładunku (fairing): ~5,2 m średnicy; stosowane są systemy odzysku osłon z użyciem spadochronów i statków‑chwytaków.
• Reużywalność: pierwszy stopień zaprojektowano do odzyskiwania i wielokrotnego użycia (Block 5 zoptymalizowany pod szybkie ponowne loty).

Wersje i krótka historia

Pierwszy lot Falcona 9 odbył się 4 czerwca 2010 roku. W kolejnych latach rakieta przeszła kilka istotnych iteracji: wersje v1.0, v1.1, następnie wersja „Full Thrust” (znana też jako v1.2) z chłodzonymi (subcooled) paliwami i ulepszonymi zbiornikami, a w końcu Block 5 — finalna wersja zaprojektowana z myślą o maksymalnej reużywalności i minimalnym serwisowaniu między lotami.

Do ważnych kamieni milowych należą m.in.:

• 21 grudnia 2015 — pierwsze udane miękkie lądowanie pierwszego stopnia na ziemi po locie orbitalnym (Flight 20).
• 8 kwietnia 2016 — pierwsze udane lądowanie na autonomicznym statku‑dok na morzu (ASDS) po locie orbitalnym.
• 30 marca 2017 — pierwszy komercyjny start z użyciem wcześniej lotowanego boostera (SES‑10) — przełom dla komercyjnego wykorzystania rakiet wielokrotnego użytku.
• 11 maja 2018 — wprowadzenie wersji Block 5 w lotach komercyjnych; Block 5 wprowadził szereg usprawnień konstrukcyjnych, termicznych i operacyjnych.

Block 5 — najnowsze ulepszenia

Wersja Block 5 została zaprojektowana, aby umożliwić szybkie, wielokrotne użycia boostera z minimalnymi pracami remontowymi między lotami. Najważniejsze zmiany obejmują m.in.:

• wzmocniony płaszcz i struktury krytyczne;
• ulepszone chłodzenie silników i podniesiony ciąg;
• titanowe płetwy kierujące (grid fins) odporne na wysokie temperatury;
• ulepszone lądowanie nóg i systemy odzysku;
• opcje szybszego serwisu, co ma pozwolić na dziesiątki lotów dla pojedynczego boostera.

Zastosowania i ważne programy

NASA przyznała SpaceX kontrakty w ramach Commercial Resupply Services (CRS) na dostawy ładunków kapsułami Dragon do ISS. Dodatkowo SpaceX uczestniczy w programie Commercial Crew — kapsuła Crew Dragon wraz z Falconem 9 wykonywała loty załogowe (pierwszy załogowy lot demonstracyjny Demo‑2 odbył się w maju 2020 r.). Falcon 9 jest również powszechnie używany do startów komercyjnych satelitów, ładunków rządowych oraz do masowego wynoszenia konstelacji własnych satelitów Starlink.

Odzyskiwanie i ponowne użycie

Jednym z kluczowych elementów programu Falcon 9 jest odzyskiwanie pierwszego stopnia. Proces obejmuje retropropulsywny powrót, manewry aerodynamiczne przy użyciu płetw i „grid fins” oraz miękkie lądowanie na lądzie lub na autonomicznym statku‑dok (ASDS). Dzięki reużywalności SpaceX znacznie obniżył koszt wynoszenia ładunków na orbitę i skrócił czas między kolejnymi startami. Block 5 został zaprojektowany z myślą o co najmniej kilkunastu lotach boostera bez długotrwałego remontu; w praktyce niektóre boostery wykonały już kilkanaście lotów.

Miejsca startów

• Kennedy Space Center — LC‑39A (Floryda)
• Cape Canaveral — SLC‑40 (Floryda)
• Vandenberg Space Force Base — SLC‑4E (Kalifornia)

Przyszłość i rola w kosmonautyce

Falcon 9 pozostaje fundamentem działalności SpaceX — zarówno komercyjnej, jak i związanej z usługami rządowymi i NASA. W miarę rozwoju konstelacji Starlink oraz programów załogowych, Falcon 9 będzie nadal pełnił rolę niezawodnej, wielokrotnie używanej platformy startowej, uzupełnianej w przyszłości przez cięższy system Starship przeznaczony do lotów na Księżyc i Marsa.

Falcon 9, dzięki kombinacji wydajności, stosunkowo niskich kosztów operacyjnych i możliwości odzysku pierwszego stopnia, zmienił model biznesowy lotów kosmicznych i przyczynił się do przyspieszenia rozwoju usług orbitalnych.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest Falcon 9?

P: Ile jest wersji Falcona 9?

P: Czy możliwe jest ponowne wykorzystanie części Falcona 9?

P: Ile ładunku może wynieść Falcon 9?

P: Jaki kontrakt wygrała firma SpaceX w 2008 roku?

P: Jaki rekord ustanowił Falcon 9 24 stycznia 2021 roku?

Szukaj według litery