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Falcon 9
Falcon 9
Licensed under Creative Commons Zero, Public Domain Dedication (SpaceX).
Falcon 9 despegando desde el Complejo de lanzamiento 40 | |
| Características | |
|---|---|
| Funcionalidad | Sistema de lanzamiento orbital reutilizable |
| Fabricante | SpaceX |
| País de origen | Estados Unidos |
| Coste por lanzamiento (2018) | Desechable: $62M
Reutilizable: $56M (planeado $43M) |
| Medidas | |
| Altura | 70 m (230 ft) |
| Diámetro | 3,66 m (12 ft) |
| Masa | 549.054 kg (1,207,920 lb) |
| Etapas | 2 |
| Capacidad | |
| Carga útil en OTB | Desechable: 22.800 kg |
| Carga útil hacia OTG |
Desechable: 8.300 kg
Reutilizable: 5.500 kg |
| Cohetes asociados | |
| Historia del despegue | |
| Estado | Activo (Full Thrust Block 5) |
| Lugar | Cabo Cañaveral SLC-40
Base Vandenberg SLC-4E |
| Vuelo inaugural | v1.0: 4 de junio de 2010.
v1.1: 29 de septiembre de 2013. FT: 22 de diciembre de 2015. |
| Primera etapa | |
| Motores | 9 Merlin 1D+ |
| Fuerza de despegue | 7.607 kN (n. m.)
8.227 kN (vacío) |
| Impulso específico | ?? |
| Tiempo de combustión | 162 segundos |
| Combustible | LOX/RP-1 densificados. |
| Segunda etapa | |
| Motores | 1 Merlin 1D+ Vacuum |
| Fuerza de despegue | 934 kN |
| Impulso específico | 348 s |
| Tiempo de combustión | 397 segundos |
| Combustible | LOX/RP-1 densificados. |
El Falcon 9 es un cohete de dos etapas impulsado por oxígeno líquido (LOX) y queroseno para cohetes (RP-1) densificado, fabricado por SpaceX. Su versión actual, el Falcon 9 Full Thrust Block 5, tiene una carga útil aproximada de 22 800 kg a órbita baja terrestre y de aproximadamente 8.300 kg a órbita de transferencia geosíncrona. La primera etapa es capaz de aterrizar para ser reciclada (en las versiones 1.1 hasta full thrust block 4) o reutilizada (FT block 5), ya sea volviendo a tierra o sobre una barcaza. Esta maniobra reduce la capacidad de carga.
Mediante este cohete, SpaceX planea ofrecer servicios como lanzamiento de satélites, transporte de carga y astronautas a la Estación Espacial Internacional, y reducir considerablemente los costos.
El primer lanzamiento (F9 v1.0) ocurrió el 4 de junio de 2010 a las 18:45 UTC desde el Complejo de lanzamiento espacial 40 de Cabo Cañaveral llevando una maqueta de la cápsula Dragon.
El Falcon 9 es el lanzador de la nave Dragon. La combinación ganó dos contratos de Commercial Resupply Services (CRS) de la NASA para abastecer a la Estación Espacial Internacional desde 2012 hasta 2024.
Se ubica en la categoría de lanzador mediano. La primera etapa posee 9 motores Merlin 1D+, de ahí su nombre. De 29 lanzamientos, 26 fueron exitosos, uno terminó en fallo, otro en fallo parcial, y otro en fallo durante una prueba previa. Sus versiones anteriores fueron la v1.0 (2010-2013), la v1.1 (2013-2016), y las Full Thrust block 3 y 4 (2016-2018).
Índice
Lanzador reutilizable
Con el objetivo de reducir drásticamente los costos de las misiones espaciales, uno de los objetivos del Falcon 9 es que sea reutilizable. En abril de 2015 por primera vez se logró que el vehículo de lanzamiento aterrizara pero la velocidad de aterrizaje fue muy alta y el impacto del aterrizaje dañó el lanzador. En junio de 2015, una falla catastrófica hizo que el lanzador y su carga se destruyesen poco después del lanzamiento. Finalmente, en diciembre de 2015, un vehículo de lanzamiento logró por primera vez en la historia aterrizar de regreso luego de poner en órbita 11 satélites de comunicación. El costo de un lanzador es de 60 millones de dólares de los cuales 200.000 son el costo del combustible, de manera que con la reutilización, el costo de un lanzamiento podría reducirse entre 10 y 100 veces
El día 8 de abril de 2016 el Falcon 9 que llevaba la cápsula Dragon a la ISS en su octava misión de abastecimiento, logró aterrizar sobre una barca robótica desarrollada por SpaceX.[1][2]
Diseño
La base del Falcon 9 es un vehículo de lanzamiento impulsado por LOX/RP-1. Su primera etapa está impulsada por nueve motores de cohete Merlin 1C de SpaceX con un empuje de 556 kN al nivel de mar por cada motor, con un empuje total al despegue de unos 5 MN.
El Falcon 9 Heavy consiste en un Falcon 9 estándar con dos etapas iniciales del Falcon 9 adicionales actuando como boosters líquidos adheridos. Este es un concepto similar a los lanzadores EELV y a los cohetes de transporte rusos Angara.
La etapa superior está impulsada por un único motor Merlín modificado para operar en el vacío con un cociente de expansión de 117:1 y un tiempo de quemado nominal de 345 segundos. Para añadir fiabilidad al reinicio, el motor tiene prendedores pirotécnicos dobles redundantes (TEA-TEB). Ambas etapas están diseñadas para ser reutilizables.
La sección entre etapas, que conecta la etapa superior y la inferior del Falcon 9, es una estructura compuesta con un núcleo de fibra de carbono y aluminio. La separación de etapas sucede mediante anillos de separación reutilizables y el sistema de empuje es neumático. Las paredes del tanque y la cubierta del Falcon 9 están hechas de una aleación de aluminio-litio. SpaceX usa un tanque soldado mediante soldadura por fricción-agitación, la técnica de soldadura más fuerte y más fiable. El tanque de la segunda etapa del Falcon 9 es simplemente una versión más corta del tanque de la primera etapa y usa en su mayoría los mismos materiales, el mismo utillaje, y las mismas técnicas de fabricación. Esto produce importantes ahorros en el coste de la producción del vehículo.
Como con el vehículo menor de la compañía, el Falcon 1, la secuencia de lanzamiento del Falcon 9 incluye una característica de sujeción que permite iniciar los motores a toda potencia y comprobar los sistemas antes del despegue. Después de que se inicia la primera etapa, el Falcon queda sujetado y este no despega hasta que se confirma que toda la propulsión y los sistemas del vehículo funcionan correctamente. Si se detecta cualquier condición fuera de lo normal se produce automáticamente un apagado y una descarga del propelente.
El Falcon 9 posee ordenadores de vuelo redundantes y sistemas de navegación triples, con un sistema de GPS para inserciones orbitales de mayor precisión.[3]
El Falcon 9 es lanzado desde el CLC-40 de la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral.
Versiones del lanzador
| Versión | Falcon 9 | Falcon Heavy |
|---|---|---|
| Etapa 0 | — | 2 boosters con 9 × Merlins 1C cada uno |
| Etapa 1 | 9 × Merlin 1C | 9 × Merlin 1C |
| Etapa 2 | 1 × Merlin 1C | 1 × Merlin 1C |
| Altura (máx; m) |
50 o 54 (gran carenado) | 50 o 54 (gran carenado) |
| Diámetro (m) |
3,6 | 3,6 |
| Empuje inicial (kN) |
4.400 | 12.258 |
| Peso al despegue (toneladas) |
325 | 885 |
| Diámetro de carenado (Interior; m) |
4,6 | 4,6 |
| Carga útil (OTB; kg) |
8560 (órbita polar desde Kwajalein) o 10 450 (lanzamiento desde Cabo Cañaveral) | 32 000 |
| Carga útil (OTG; kg) |
4680 (lanzamiento desde Kwajalein) o 4540 (lanzamiento desde Cabo Cañaveral) | 19 500 |
| Precio (Millones de USD) |
35 hasta OTB; de 35 a 55 (según la masa del satélite) hasta OTG | 90 a OTB; 55 a 90 (según la masa del satélite) hasta OTG |
| Precio/kg (OTB; USD) |
3365 | 3273 |
| Precio/kg (OTG; USD) |
entre 10 000 y 11 000 (según la masa del satélite) | entre 7826 y 10 000 (según la masa del satélite) |
| Índice de éxito (éxitos/total) |
2/3 | — |
Cohetes parecidos
Todos estos cohetes son sistema de lanzamientos pesados (sobre 14 000 kg a OTB y sobre 5000 kg a OTG). La mayoría de ellos usan oxígeno líquido con hidrógeno líquido o queroseno.
Véase también
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