Amerykańska rakieta Falcon 9: dane techniczne i zdjęcia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

28 czerwca 2015 o 17:21 (czasu moskiewskiego) kolejny start rakiety Falcon 9 nie powiódł się na miejscu startu Cape Canaveral. Rakieta Falcon 9 została przygotowana przez SpaceX, prywatną amerykańską firmę założoną przez Elona Muska.

Sokół i NASA

NASA już w 2008 roku podpisała kontrakt z firmą na wystrzelenie rakiety nośnej Falcon 9 i statku kosmicznego Dragon. Sam pomysł wyprodukowania tego typu rakiety nośnej podyktowany jest tym, że nastąpiła seria nieudanych startów promu kosmicznego. A sam Elon Musk planuje 10-krotnie obniżyć koszty lotów kosmicznych. Jednak ten projekt był również szacowany w tym czasie na 1,6 miliarda dolarów.

Nieudany start rakiety zakłócił szereg zadań, które NASA postawiła przed sobą, z wyjątkiem wystrzelenia promu kosmicznego na ISS. Rakieta Falcon 9 przewiozła 1,8 tony ładunku.

Głównym zadaniem, które miało zostać wykonane podczas tego startu, było uzupełnienie zapasów żywności dla członków ISS. Ponadto rakieta zawierała również jednostkę dokującą International Docking Adapter (IDA),opracowany przez Boeinga. Ten 526-kilogramowy port dokowania miał ułatwić dokowanie statku kosmicznego Dragon do ISS. W tym samym celu Dragon próbował również dostarczyć skafander kosmiczny na spacery kosmiczne. Niewątpliwie utrata tak ważnych składników wpłynie negatywnie na harmonogram prac naukowych na pokładzie ISS.

Ale to nie wszystko! Wybuch rakiety Falcon 9 zniszczył 8 satelitów Flock 1f na zlecenie Planet Labs. Co więcej, każdy z nich niósł trzy CubeSaty, które miały obserwować Ziemię w trybie optycznym.

Specyfikacja Falcon 9

Konstrukcja rakiety została zaprojektowana w taki sposób, że na każdym etapie zainstalowana jest awionika i komputery pokładowe, które mają za zadanie kontrolować wszystkie parametry lotu.

Wszystkie awioniki używane na pokładzie rakiety są produkowane przez firmę SpaceX. Ponadto, oprócz własnego systemu nawigacyjnego, do poprawy dokładności wystrzeliwania na orbitę wykorzystywany jest sprzęt GPS.

Ponadto każdy silnik ma swój własny kontroler, który stale monitoruje wszystkie parametry silnika. Każdy kontroler jest wyposażony w trzy jednostki procesora w celu poprawy niezawodności systemu.

Rakieta Falcon 9 jest dwustopniowa, a ta wersja przeszła dwie modyfikacje:

• wersja 9 v1.0;
• wersja 9 v1.1.

Różnica między drugą wersją a pierwszą polega na tym, że ma bardziej zaawansowany silnik. Wyróżnia je również lokalizacja silników na dolnym stopniu.

I chociaż w obu wersjachsilniki działają na naftę z utleniaczem ciekłego tlenu, ale rakieta Falcon 9 v1.1 wystrzeliwuje już w kosmos 4,85 tony ładunku, podczas gdy amerykańska rakieta Falcon 9 v1.0 tylko 3,4 tony.

Jednocześnie długość wersji 1.1 wynosi 68,4 metra przy masie startowej 506 ton.

Aby zrozumieć te parametry, rosyjska rakieta "Proton-M" jest krótsza o 10 metrów (58,2 m), masa startowa jest większa - 705 ton. Ale Proton-M wystrzeliwuje na orbitę 6,74 tony ładunku.

Według NASA koszt uruchomienia Falcona 9 to 60 milionów dolarów, podczas gdy Proton-M kosztuje 30 milionów dolarów więcej.

A co z pierwszym krokiem?

Rakieta Falcon 9 wystrzelona przez NASA z dwóch wyrzutni. Znajdują się one jeden na Florydzie, drugi w Kalifornii. Trwają również prace nad wdrożeniem dwóch kolejnych wyrzutni.

SpaceX nieprzerwanie od 2013 roku pracuje nad stworzeniem technologii dla komponentów wielokrotnego użytku Falcon 9 v1.1. Pierwsza próba uratowania Falcona 9 miała miejsce w styczniu 2015 roku. Według obliczeń scena miała lądować w rejonie platformy pływającej. Ale zła pogoda na morzu nie pozwoliła na podniesienie stopnia rakietowego.

I do tej pory te wysiłki zakończyły się niepowodzeniem. Żadna z dokonanych premier nie skłoniła firmy do uratowania sceny.

Opinia eksperta

Chociaż media donoszą, że ostatnie udane uruchomienie Falcona 9 (grudzień 2015) pozwoliło zaoszczędzićniższy stopień rakiety, ale eksperci wątpią w dalsze wykorzystanie pierwszego stopnia. Eksperci uważają, że biorąc pod uwagę temperaturę nagrzewania się korpusu rakiety zarówno podczas startu, jak i podczas opadania, po przejściu przez atmosferę, prawdopodobieństwo ponownego wykorzystania tego elementu rakiety jest bardzo małe.

Ale to nie wszystko. Do wielokrotnego użytku potrzebne są dodatkowe elementy - są to stojaki do lądowania i niezbędny zapas paliwa. A to z kolei zmniejsza ładowność nawet o 30%.

Niezawodna rakieta?

Od 2010 do 2013 przeprowadzono pięć uruchomień, z których cztery były w pełni operacyjne.

Jednak premiera Falcona 9 w październiku 2012 r. została uznana przez ekspertów za „częściowo udaną”. Następnie rakieta „Falcon 9” po raz pierwszy wysłała sprzęt do ISS na ciężarówce Dragon. Jednak wystrzelenie satelity Orbcomm-G2 na orbitę geostacjonarną nie powiodło się, w wyniku czego satelita został wyniesiony na niższą orbitę niż planowano.

Wynik tej "częściowo udanej operacji" jest godny ubolewania. Orbcomm-G2 nie pozostawał długo na orbicie i 12 października tego samego roku spłonął bez śladu w ziemskiej atmosferze.

Pod tym względem interesujące jest, jak SpaceX wyjaśnił niepowodzenie. Zdaniem ekspertów oderwała się część obudowy owiewki przy silniku pierwszego stopnia.

Przyczyny katastrofy

Uwiarygodnienia nie dodała eksplozja rakiety Falcon 9 w czerwcu 2015. Nie utrzymywała się ona w locie długo – 2 minuty 19 sekund. Razrakieta przeszła w tryb naddźwiękowy, nastąpiła eksplozja, a po 8 sekundach Falcon 9 rozpadł się. NASA wraz ze SpaceX wszczęły dochodzenie w sprawie przyczyn katastrofy.

Szef SpaceX przedstawił swoją wersję. Według jego teorii do wypadku doszło w wyniku nadciśnienia w zbiornikach utleniacza na górnym stopniu. Stało się to w czasie, gdy pierwszy etap jeszcze się nie rozdzielił.

Inne wypadki

Oczywiście wypadki w przemyśle kosmicznym nie są rzadkością. Tak więc tylko w USA w tym roku miały miejsce trzy incydenty (biorąc pod uwagę katastrofę, której doświadczyła rakieta nośna Falcon 9).

W październiku 2014 r., po wystrzeleniu z kosmodromu na wyspie Wallops, prywatny pojazd startowy Antares eksplodował. Oczekiwano, że wystrzeli ciężarówkę Cygnus (obie wyprodukowane przez Orbital Sciences) na orbitę w kierunku ISS.

Również w 2014 roku rozbił się inny statek kosmiczny, SpaceShipTwo. Założono, że będą na nim realizowane suborbitalne loty turystyczne. A Virgin Galactic wciąż próbuje naprawić przyczynę awarii.

Pierwszy start rakiety Proton-M miał miejsce 7 kwietnia 2001 roku. Następnie rakieta z górnym stopniem „Breeze-M” z powodzeniem wystrzeliła satelitę „Ekran-M” na orbitę. Na tej rakiecie zainstalowano ulepszoną wersję systemu sterowania, co umożliwiło udoskonalenie rozwoju paliwa rakietowego na bazie heptylu, który jak wiadomo jest substancją toksyczną zarówno dla ludzi, jak i dla środowiska. Ponadto nowy system umożliwił zwiększenie masy ładunku wystrzeliwanego na orbitę.

Od tego czasu minęło 90 startów Proton-M, ale tylko 80 z nich było w pełni regularnych. Główną przyczyną sytuacji awaryjnych są awarie w górnym stopniu.

Niewątpliwie takie statystyki nie są dobrym wskaźnikiem dla pocisków o tak bogatej historii. W każdym razie eksplozja rakiety Falcon 9 pomoże lepiej zrozumieć jej awarie i uwzględnić je podczas następnego startu.

Co dalej?

Obecnie w stanie dostarczyć ładunek na ISS:

• Rosyjski "Postęp";
• Japońska telewizja HTV;
• Smok;
• Cygnus.

NASA wiąże duże nadzieje z Dragonem jako pojazdem zdolnym do powrotu ładunku z ISS na Ziemię. Umowa z tą firmą została przedłużona do 2017 roku, a planowanych jest 15 kolejnych startów.

Ostatni raz, kiedy pojazd startowy Falcon 9 z transportem Dragon pomyślnie zakończył swoją misję 22 grudnia 2015 r.

NASA nie ma wątpliwości, że wypadek z Falconem 9 w żaden sposób nie zakłóci stworzenia załogowego statku kosmicznego. W ramach tego programu SpaceX zamierza wystrzelić rakietę Falcon Heavy. Ta premiera jest w stanie konkurować zarówno z rosyjskim Protonem, jak i europejską Ariane 5.

Wypadek, którego doświadczyła amerykańska rakieta Falcon 9, po raz kolejny pokazał, że nikt nie jest odporny na katastrofy podczas eksploracji kosmosu.