WikiDer > Falke 9

Falcon 9
Falke 9
Falcon 9 Block-5 hebt ab von Startkomplex 39A von dem Kennedy Raumfahrtszentrum
Falcon 9-Logo
Allgemeines
ArtTrägerrakete für mittlere bis schwere Lasten
ProduzentSpaceX
LandVereinigte Staaten
Produktionsjahre2010-heute
BenutzerNASA, NOAA, NRO, US-Weltraumstreitkräfte, Kommerziell
Varianten1.0 (außer Betrieb)
1.1 (außer Betrieb)
FT (außer Betrieb)
Block 5
Kosten für den StartNeu: 62 Millionen US-Dollar
verwendet: 50 Millionen US-Dollar
Größen
Höhemit Nasenkegel: 70 Meter
mit Drachen: 65 Meter
Durchmesser3,7 Meter
Gewicht549.054 kg
Trete2
Nutzlast
Nutzlast LÖWE22.800 kg
Nutzlast GTO8.300 kg
Nutzlast Mars4.020 kg
Startverlauf
Statusin Benutzung
StartbasisKennedy RaumfahrtszentrumLC-39A
Cape Canaveral SFSSLC-40

Vandenberg AFBSLC-4E

Anzahl der Starts101 (Stichtag 7. Dezember 2020)
Erfolgreich100
Gescheitert1
Teilfehler1
Anderes Ergebnis1 explodierte für den Start
Landungen68
1. Stufe
Motor9 mal Merlin 1d
Schub7,605 kN
TreibstoffRP1
2. Stufe
MotorM-vac 1D
Schub981 kN
TreibstoffRP1

Falke 9 ist ein zweistufige Rakete von dem Falken-Serie, entworfen und gebaut von SpaceX. Die Falcon 9 absolvierte 2010 ihren Einführungsflug. Das Raketendesign wurde seitdem schrittweise verbessert, was die Leistung erheblich steigert. Die „9“ im Namen „Falcon 9“ bezieht sich auf die Zusammensetzung von neun Merlin 1-Raketentriebwerke in dem "Core-BoosterDiese erste Stufe wurde für den mehrfachen Einsatz entwickelt und wurde erstmals am 31. März 2017 in "Flight 32" eingesetzt, nachdem sie am 8. April 2016 in "Flight 23" eingesetzt wurde. Diese Entwicklung wird Spacex voraussichtlich bis zu 30 % Einsparungen ermöglichen auf Kosten pro Markteinführung ab Anfang 2018.[1] Die Falcon 9 ist seit 2017 die am meisten eingeführte im Vergleich zum Vorjahr Startprogramm der Welt. Im November 2018 wurde die Falcon 9 Block-5 vom Launch Services Program der NASA als Trägerrakete der Kategorie 3 zertifiziert[2]. Infolgedessen gilt die Falcon 9 als äußerst zuverlässig und die Rakete wurde für den Start der teuersten Satelliten und Raumsonden der NASA zugelassen. Seit 2020 wird die Rakete auch für den Start der bemannten Raumsonde des Typs verwendet Crew-Drache eingesetzt. Mit dem Erfolg der Falcon 9, mit der 2018 20 Starts durchgeführt wurden, wurde SpaceX Marktführer bei Starts.

Spezifikationen

Ein Falcon 9 FT am Vorabend des Starts der Mission Iridium NEXT 1 am Startkomplex SLC-4E von Luftwaffenstützpunkt Vandenberg.

Die Falcon 9-Block 5, die aktuelle und letzte Version von Falcon 9, die im Mai 2018 ihren Jungfernflug absolvierte, ist in der Lage, "entbehrlicher Modus" 22.800 Kilogramm Fracht in a LÖWE (Niedrige Erdumlaufbahn, niedrige Umlaufbahn), also eine Umlaufbahn in einer Höhe von 350 bis 1400 Kilometern, wenn verfügbar the Schub voll ausgenutzt wird. Eine Ladung von 8.300 kg kann in einem GTO (geosynchrone Transferbahn, geosynchroner Übertragungsweg), nicht zu verwechseln mit einem GSO (geosynchrone Umlaufbahn, geosynchrone Umlaufbahn): Die Nutzlast von bis zu 8.300 kg muss selbst den Raketenmotor und Treibstoff für den Übergang von GTO zu GSO haben.

Das maximale Nutzlastgewicht verringert sich, wenn die erste Stufe des Falcon 9 wiederverwendbar ist, etwa dreißig bis vierzig Prozent weniger. Übrigens ist es selten, dass die aktuelle Version Falcon 9-Block-5 im Verbrauchsmodus fliegt. Es ist billiger, einen Falcon Heavy einzusetzen, als einen Block-5-Booster ins Meer zu werfen und einen neuen bauen zu müssen.

Entwicklung

Die erste Falcon 9 wurde 2008 für den Paarungstest auf dem Parkplatz des Cape Canaveral Launch Complex 40 unter freiem Himmel montiert.

Das erste Design des Falcon 9 wurde 2005 vorgestellt und sollte zunächst mit Merlin 1B-Triebwerken ausgestattet sein und eine leistungsstärkere neunmotorige Variante des fünfmotorigen Falcon 5 sein, den SpaceX bereits entwickelte. Der Merlin 1B wurde jedoch zum leistungsstärkeren Merlin 1C weiterentwickelt, der sich auf dem Falke 1. Die Falcon 5 wurde schließlich eingestellt und der Betrieb von Falcon 1 wurde ebenfalls eingestellt. Für die Entwicklung des Falcon 9 erhielt SpaceX Zuschüsse von NASA im Zusammenhang mit Programm für kommerzielle orbitale Transportdienste für die SpaceX auch den Dragon entwickelt hat. 2008 wurden die ersten Tests einer Falcon 9 auf dem Testgelände von SpaceX in McGregor durchgeführt und der Startkomplex in der Nähe von Cape Canaveral gebaut. SLC-40 In Ermangelung eines Hangars (noch zu bauen) baute man eine erste Falcon 9 1.0 im Freien zusammen und platzierte sie auf der Startrampe für einen Paarungstest, um zu sehen, ob alle Boden- und Raketensysteme zusammenpassen und zusammenarbeiteten. Das Besondere an dieser Rakete war, dass sie mit einer „Nutzlastverkleidung“ ausgestattet war. Die Falcon 9 1.0 ist noch nie mit Nutzlastverkleidung geflogen. 2010 war alles bereit für den ersten Start.[3]

Betriebsbereit

Der erste Falcon 9-Flug startete nach mehreren Verzögerungen am 4. Juni 2010 von Plattform 40 des Weltraumbahnhofs Cape Canaveral Air Force Station erfolgreich gestartet. Die Nutzlast dieser Rakete, ein Dragon-Massensimulator, wurde in einem Umlauf um die Erde gebracht. Der zweite Flug, der erste mit dem unbemannten SpaceX-DracheRaumfahrzeug, das auf der Trägerrakete montiert war, fand am 8. Dezember 2010 statt. Nach dem Start von Cape Canaveral umrundete die Dragon die Boden in der enden Pazifik beenden.

Die ersten Versionen der Falcon 9 fielen in die Kategorie "Mittelauftrieb", aber durch eine Reihe von zwischenzeitlichen Anpassungen wurde die Transportkapazität in die niedrige Erdumlaufbahn auf über 20.000 kg erhöht, so dass spätere Versionen der Rakete klassifiziert als "Schwerlastfahrzeug" (Schwertransportkategorie).

SpaceX hat einen Vertrag mit NASA zu Internationale Raumstation (ISS), unter dem "Kommerzielle Versorgungsdienste"-Programm. Dazu wird das Dragon-Modul mit dem Raketentyp Falcon 9 gestartet. Für die "Kommerzielle Crew-ProgrammISS-Crew soll mit transportiert werden Drache 2, ebenfalls mit einer Falcon 9 als Rakete für die Starts. Auch der Falcon 9 ist durch das Pentagon wenn EELV für geheime oder nicht geheime militärische Missionen zertifiziert. Darüber hinaus wird die Falcon 9 zum Starten von kommerziellen und Regierungssatelliten verwendet.

Die Falcon 9 kann mehrere Satelliten gleichzeitig starten. Aus diesem Grund hat SpaceX das Leichtgewicht entwickeltFalke 1 – die Grundlage der Falcon 9-Technologie – wurde außer Betrieb genommen. Für sogenannte Polar-Orbit-Missionen, die die Erde über den Nord- und Südpol umkreisen oder (die selteneren) Missionen, die gegen die Richtung der Erdrotation verlaufen (also nach Westen fliegen), startet SpaceX auch Falcon 9- und möglicherweise in der Zukunft Falke HeavyRaketen von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien.

Seit 2017 wird die erste Stufe des Falcon wiederverwendet. Nicht alle Kunden wollten anfangs die günstigeren gebrauchten Booster nutzen. Das änderte sich bald. Die NASA und kommerzielle Kunden begannen bald, gebrauchte Booster zuzulassen. Im Jahr 2020 erlaubte das Pentagon erstmals gebrauchte Booster für den Start von nationale Sicherheitssatelliten (in diesem Fall GPS-Satelliten), die auch den letzten Großkunden von SpaceX und die Sicherheit sogenannter flugerprobter Booster anerkennt.

Design

Der Falke 9. Logo

Die Falcon 9 ist eine lange, aber relativ schmale zweistufige Rakete. Der Durchmesser beider Raketenstufen beträgt 3,66 Meter. Dies ist der maximale Durchmesser, bei dem sie auf der Straße zwischen dem Hawthorn-Werk in Kalifornien, den Testanlagen in Texas McGregor und den Startanlagen in Florida, Südtexas und Kalifornien transportiert werden können. Bei größerem Durchmesser würden Tunnel, Viadukte, Brücken, Telefon- und Stromleitungen Hindernisse bilden.

Trete

Falcon 9 besteht aus zwei trete. Die erste Stufe wird oft als "Core-Boosterheißt " und die zweite Stufe heißt "OberstufeAngetrieben wird der Kernbooster von neun SpaceX Merlin 1C oder 1DRaketentriebwerke mit einer Gesamtantriebskraft von ca. 5,8 MN.[4] Die Merlins werden mit TEA/TEB gezündet a Pyriphor Zündflüssigkeit, die eine Mischung aus Triethylboran und Triethylaluminium. Das Gewicht eines leeren Kernboosters beträgt ca. 27.000 kg und die Höhe beträgt 48 Meter (inklusive festem Zwischenring). Die Oberstufe wird von a angetrieben Vakuum modifiziert, Merlin-Motor. Sowohl Merlin 1C als auch 1D funktionieren an RP-1 als Treibstoff, ein Raketenantrieb Kerosin. Für die chemische Reaktion (Zündung) flüssiger Sauerstoff ("flüssiger Sauerstoff", abgekürzt als LOX). vier kleine hypergolisch Bei der Falcon 9 1.0 sorgten Draco-Triebwerke für die Steuerung, bei den späteren Versionen wurden diese durch Triebwerke aus kaltem Stickstoffgas (Stickstoff-Kaltgas-Triebwerke) ersetzt. Dies hat den Vorteil, dass der hochgiftige Kraftstoff Hydrazin nicht mehr an Bord der Falcon selbst ist, sodass ein gelandeter Booster relativ schnell und sicher angefahren werden kann. Viele Nutzlasten wie Dragons und Satelliten verwenden jedoch Hydrazin.Für kontrollierte Landungen ist der Core Booster unten mit einem Fahrwerk bestehend aus vier hydraulisch klappbaren Beinen mit Arretierung und oben mit sogenannten „Grid Fins“ ausgestattet " nach Wiedereintritt folgen. senden zu können. Um die Treibstofftanks unter Druck zu halten, wenn der Treibstoff während des Fluges aufgebraucht ist, befinden sich in den Tanks Heliumflaschen, die den freien Raum mit Helium.

Varianten

Falcon 9 v1.0

Die Drachenmission CRS-2 wurde mit einer Falcon 9 v1.0 gestartet.

Das Falcon 9 v1.0 wurde von neun SpaceX Merlin 1C angetriebenRaketentriebwerke, die auch im früheren Falcon 1 erfolgreich eingesetzt wurden. Die Motoren der ersten Stufe waren in einer sogenannten 3x3-Aufhängung untergebracht. Fünf der Falcon 9 v1.0 wurden eingeführt. Mit einer Länge von 47,8 Metern war diese Rakete viel kürzer als die späteren Versionen. Der Erstflug war am 4. Juni 2010 und der letzte am 1. März 2013. Die Falcon 9 v1.0 startete beim Erstflug nur Dragons und einen Dragon-Massensimulator.

Falke 9 1.1

Die 3x3-Konfiguration des Falcon 9 v1.0 und die Octaweb-Konfiguration des Falcon 9 v1.1 und neuere Versionen

Das Falke 9 v1.1 war 60 % leistungsstärker und wurde von neun SpaceX Merlin 1D-Raketentriebwerken angetrieben, die stärker sind (die Schub-Gewichts-Verhältnis des Merlin 1D ist das bisher effektivste für ein Raketentriebwerk), wodurch die Rakete mehr Nutzlast tragen kann. Die Motoren der ersten Stufe wurden in einer sogenannten Octaweb-Konfiguration mit einem Motor in der Mitte und acht Motoren in einem Kreis darum herum montiert. Die Falcon 9 v1.1 wurde erstmals im September 2013 erfolgreich eingeführt.[5] Im Januar 2015 war SpaceX dabei, die ersten Stufen des Falcon9 v1.1 aufrecht auf einer selbstfahrenden schwimmenden Plattform zu landen (Autonomes Raumhafen-Drohnenschiff, ASDS) im Meer. Im April 2015 waren drei fehlgeschlagene Versuche unternommen worden. Zweimal fiel der Booster um und einmal landete er (bewusst) nicht auf dem Schiff, sondern wegen eines Sturms im Meer. Diese Raketen, die mit klappbaren Beinen ausgestattet waren, wurden während der Entwicklungsphase (2013-2015) auf dem "Startmanifest" des "Startmanifests" als Falcon 9R oder abgekürzt F9R angegeben, aber dieser Zusatz verschwand, als es zur Standardausrüstung wurde Falcon 9 mit Fahrwerk. Das hinzugefügte „R“ stand für „wiederverwendbar“. Ziel dieser Landungen ist es, die erste Stufe so wenig wie möglich zu beschädigen, damit sie mit nur wenig Überprüfung und Aufarbeitung schnell wiederverwendet werden kann. Zuvor landeten die Solid Rocket Booster des Space Shuttles mit einem Fallschirm im Meer. Diese wurden jedoch durch das Meerwasser stark beschädigt, was die Sanierung zu einer teuren und zeitaufwändigen Tätigkeit ohne Einsparungen machte. Fünfzehn Einheiten der Falcon 9 v1.1 wurden auf den Markt gebracht. Mit diesem Typ gelang keine erfolgreiche Landung, obwohl der letzte Booster (von dem ein Bein nicht richtig verriegelt und zusammengeklappt war, woraufhin die Rakete umfiel) nahe kam.

Falcon 9 Voller Schub

Ab Flug OG2 (21. Dezember 2015)[6] bis einschließlich CRS-15 (29. Juni 2018) flog die Falcon 9 v1.1 voller Schub 36 mal erfolgreich. Diese Rakete, die in den Medien oft als Falcon 9 v1.2 oder Falcon 9-FT bezeichnet wird, verfügte über einen um 20 % stärkeren Booster und eine 2 Meter längere zweite Stufe, die mit einem neuen 25% 25 % mehr Leistung aus der Merlin-1D lieferte Treibstoffverhältnis könnte Raketentriebwerke quetschen. Dadurch wurde die erforderliche Kapazität geschaffen, um die erste Raketenstufe zurück zum Startplatz zu fliegen und aufrecht auf dem Landeplatz zu landen.[7] Dadurch, dass der Treibstoff, RP1-Raketenkerosin und Flüssigsauerstoff (LOX) extra kalt wurden (Rp1 -7°C und LOX -206°C knapp über dem Gefrierpunkt von Sauerstoff), konnte mehr LOX in die Tanks des Falcon 9 v1.1FT . passen und mehr Treibstoff könnte den Merlin-1D-Triebwerken auf einmal zugeführt werden.[8] Diese Tanks mussten jedoch kurz vor dem Start gefüllt werden. Der Füllvorgang begann statt drei Stunden fünfunddreißig Minuten vor dem Start.[9] Für Flüge, die mehr Treibstoff erforderten, weil die Fracht sehr schwer war oder zusätzliche Geschwindigkeit erforderlich war, blieb ein Drohnenschiff der Landeplatz. Für jede Landung an Land musste zudem eine Sondergenehmigung der Luftfahrtbehörden eingeholt werden. Im Laufe der Jahre 2016 und 2017 wurden kleinere Designänderungen am Falcon 9-FT vorgenommen, die die Leistung der Motoren um weitere 15 % verbesserten. Da diese Verbesserungen schrittweise umgesetzt wurden, kamen vier Versionen des Falcon 9 FT zum Einsatz. Diese Variationen werden als Block-1, Block-2, Block-3 und Block-4 beschrieben. Es ist nicht klar, was der Erstflug für die Versionen Block-2 und Block-3 war. Der erste Start von Falcon 9 Block-4 war CRS-12.[10] Die Block-3-Version existierte neben dem Block 4 noch mehrere Monate. Beide Versionen konnten von den gleichen Trägerraketen gestartet werden. Die Booster-Stufen des Blocks 3 und des Blocks 4 erwiesen sich beide als geeignet für maximal zwei Flüge. Infolgedessen stoppte SpaceX ab November 2017 die Landung der verbleibenden Block-3- und Block-4-Booster auf ihrem zweiten Flug, um den alten Bestand an Boostern auslaufen zu lassen und Platz für die nächste Generation von Falcon 9 zu schaffen. Landungen im Wasser wurden jedoch durchgeführt, um Daten über Hochenergielandungen zu sammeln, ohne ein Landungsschiff zu beschädigen. SpaceX sparte auch die Kosten für Bergung, Lagerung und Abriss dieser ansonsten unbrauchbaren Raketenstufen. Bei den letzten drei Block-4-Flügen war die zweite Stufe bereits als Block-5 konfiguriert. Die Block-4-Version hätte laut Musk mehr als zweimal fliegen können, aber das würde nach jedem Flug eine intensive Wartung erfordern.

Falcon 9 Block-5

Ein Falcon 9 Block-5

In einem reddit "Frag mich was(AMA) am 24. Oktober 2016, der Eigentümer von SpaceX, Elon Musk, dass ein letztes großes Upgrade des Falcon 9 kommt. Dieses Falcon 9 Block-5 lange aktiv bleiben und häufig wiederverwendet werden.[11]. Die Block-5-Version absolvierte am 11. Mai 2018 ihren Erstflug.

Die neun Merlin 1D-Triebwerke der ersten Stufe von Falcon 9 Block 5, die bis Ende 2017 in Betrieb gehen sollen, sind rund acht Prozent leistungsstärker als die aufgerüsteten Falcon 9FT (Block 3 und 4). Der Merlin 1D der zweiten Stufe ist rund fünf Prozent leistungsfähiger. Die Rakete wurde an etwa 100 Punkten aufgerüstet. Zum Beispiel erhielt der Block-5 eine Reihe von Verbesserungen, die die Wiederverwendbarkeit erleichtern sollen und die Rakete kann für den Start bemannter Raumschiffe zugelassen werden. Zu den Verbesserungen zählen verbesserte Turbopumpen in den Merlin 1D-Motoren. Im Laufe der Zeit war klar geworden, dass sich bei einigen Rotorblättern Haarrisse bildeten[12]. Die Gitterrippen bestehen nicht mehr aus Aluminium, sondern aus Titan. Beim Wiedereintritt nach schweren GTO-Missionen wurden die Aluminium-Gitterrippen durch atmosphärische Reibung so heiß, dass sie durch Verbrennung beschädigt wurden. Die Gitterrippen aus Titan halten Temperaturen von mehr als 1000 Grad Celsius stand und sind laut Elon Musk die größten einteiligen Titanstrukturen der Erde. Die neuen Gitterflossen wurden übrigens erstmals auf dem Flug Iridium-2 eingesetzt, der mit einer Falcon 9 Block-3 betrieben wurde. Das Fahrwerk wurde so konstruiert, dass es zusammenklappbar ist, sodass es nach der Landung nicht mehr demontiert werden muss, und die Unterseite verfügt über einen verbesserten Hitzeschild. Das Zusammenklappen der Landebeine erwies sich jedoch zunächst als wirkungslos und wurde eine Zeit lang entfernt, bis eine verbesserte Konstruktion gefunden wurde. Nach dem Flug CRS-17 Anfang Mai 2019 wurden erstmals die Landebeine hochgeklappt.[13] Die Booster-Stufe Falcon 9-Block-5 könnte theoretisch innerhalb von 24 Stunden neu gestartet werden.[14]. Musk hoffte, dies 2019 in der Praxis beweisen zu können, aber es gab in diesem Jahr keine Gelegenheit, so nah beieinander eine Markteinführung zu starten. Dass das Falcon 9-Design danach eingefroren wird, ist wichtig für das Commercial Crew-Programm der NASA, zu dem SpaceX-Crews in einem in Drache 2Kapsel zur ISS. Modifikationen bergen immer Risiken, und die Rakete muss sich mindestens sieben Mal in der gleichen Konfiguration bewährt haben, bevor die NASA ihr erlaubt, eine bemannte Kapsel zu starten. Jede Änderung würde eine erneute Zulassung der Rakete erfordern. Musk hat übrigens berichtet, dass es noch einige kleinere Anpassungen geben kann. Die Motoren der ersten Stufe könnten um zwei Prozent mehr zulegen und die Motoren der zweiten Stufe könnten weitere fünf Prozent zulegen. Das Octaweb, die Struktur an der Unterseite der Rakete, in der die Motoren aufgehängt sind, besteht aus Aluminium 7000 statt aus Aluminium 2000 wie bei früheren Versionen. Der Octaweb ist außerdem wassergekühlt, damit er weniger heiß wird. Außerdem sind die Teile des Octaweb mit Schrauben und Muttern aneinander befestigt und nicht mehr verschweißt, so dass diese Teile leicht repariert oder ausgetauscht werden können. Der Falcon 9 Block-5 ist mit verbessertem COPV . ausgestattet[15] Heliumtanks, in denen eine Wiederholung des Amos-6-Unfalls, bei dem koagulierender Sauerstoff ein COPV beschädigte, unmöglich sein sollte. Dennoch gibt es Zweifel an der Sicherheit von COPVs. Die NASA hat SpaceX daher um eine Lieferung von Heliumtanks von . gebeten Inconel als Backup für bemannte Flüge. Wenn die Zweifel bestehen bleiben, können diese Tanks verwendet werden. Der Block-5-Booster ist vom Aussehen her leicht von früheren Versionen zu unterscheiden, da das SpaceX-Logo auf dem Block-5 kleiner ist und sich auf der Höhe des Sauerstofftanks befindet. Durch die extrem kalte Temperatur des Sauerstoffs haftet dort kein Ruß an der Rakete und das Logo bleibt ohne Reinigung sichtbar. Auch die Zwischenstufe, die Außenrohre und das Fahrwerk sind in Schwarz gehalten, während es bei früheren Varianten weiß war. Diese schwarzen Teile verfügen über einen neuartigen Hitzeschild, der ebenfalls wasserabweisend ist, sodass er neben der Hitze der Luftreibung auch gegen Löschwasser beständig ist.

Der erste Falcon 9-Block-5 enthielt noch nicht alle Upgrades, einschließlich der verbesserten COPVs. Infolgedessen zählt dieser Start nicht zu den sieben qualifizierenden Flügen, die vor dem ersten bemannten Testflug im Rahmen des kommerziellen Crew-Entwicklungsprogramms der NASA erforderlich sind[16]. Die neuen COPVs werden erst beim unbemannten Testflug der Crew Dragon (Flugname DM1) eingesetzt.

Musk erwartete ursprünglich, dass zwischen 30 und 50 Block-5-Booster für etwa 300 Starts im Einsatz sind. Inzwischen hat er das auf 20 angepasst, darunter Falcon Heavy-Booster, da die Entwicklung der Raumschiff dass der Falcon 9 folgen sollte, scheint gut zu laufen. Der erste Block-5-Booster (B1046) wurde nach dem Jungfernflug fast vollständig zerlegt und auf seine Wiederverwendungsfähigkeit hin untersucht. Ein paar Monate später machte es seinen zweiten Flug.

Bis September 2018 wurde die Wartungszeit des Block-5 bereits auf vier Wochen reduziert. Dies hofft SpaceX im Laufe des Jahres 2019 auf einen Tag verkürzen zu können.

Wiederverwendbarkeit

SpaceX hat sich zum Ziel gesetzt, Raketen günstiger zu starten, indem man sie mehrfach verwenden kann.

Wiederverwendbarkeit der ersten Stufen

Die erste Phase bestand darin, den teuersten Teil des Falcon 9 wiederverwendbar zu machen, die erste Stufe (Kern-Booster), die etwa 70% des gesamten Einführungspreises kostet. Dies ist bereits Praxis geworden. In den nun abgeschlossenen Versuchslandungen, die mehrere Jahre dauerten, war es möglich, siebenmal einen Kernbooster zu landen; fünfmal ist dies fehlgeschlagen. Seit CRS-10 (19. Februar 2017) gelten Boost-Landings als Routine. Die Gesamtzahl erfolgreicher Boost-Landungen (einschließlich Falcon Heavy-Booster) lag am 29. Januar 2020 bei 49 und die Booster wurden seit der Einführung der Block-5-Variante im Jahr 2018 häufig wiederverwendet. Frühere Versionen konnten nur einmal wiederverwendet werden. Der erste "Flucht" fand am 30. März 2017 mit der Mission SES-10 statt. Für diesen Flug wurde der Booster, der CRS-8 an den Rand des Weltraums brachte, wiederverwendet. Die Wiederverwendung der ersten Stufen soll den Preis pro Markteinführung ab 2017 um 30 Prozent senken. Musk gab an, im Jahr 2017 sechs Flüge mit gebrauchten Boostern durchzuführen. Für den ersten Falcon Heavy-Flug wurden zwei zuvor verwendete Falcon 9-Booster so modifiziert, dass sie als Side-Booster fungieren[17]. Gelandete Booster sehen in 47 Metern Höhe sehr instabil aus. Die Realität ist jedoch, dass die Treibstofftanks bei der Landung fast leer sind und der Großteil des Gesamtgewichts die unten sitzenden Merlin-Triebwerke sind. Dadurch ist der Booster robust genug, um auf dem Deck eines Schiffs zu bleiben, das Wellen ausgesetzt ist. Auch wenn es etwas aus der Balance gerät, wie es bei den Flügen Thaicom 8 und BulgariaSat 1 der Fall war. Um auf der sicheren Seite zu sein, hat SpaceX einen schweren Roboter entwickelt, der selbst unter einen auf dem Drohnenschiff gelandeten Falcon-Booster fahren und den Booster greifen und unterstützen kann. Diese Roboter wurden im Frühjahr 2017 an Bord der Drohnenschiffe platziert und erstmals nach der harten Landung des BulgariaSat 1-Boosters am 23. Juni 2017 eingesetzt. Am 18. August war die am häufigsten verwendete erste Stufe der Booster mit der Seriennummer B1049. Zu diesem Zeitpunkt hatte es sechs Flüge gemacht. Laut Elon Musk kommt es, wenn überhaupt, selten vor, dass ein kompletter Motor ausgetauscht werden muss. Allerdings verschleißen lose Teile von Turborotoren mit der Zeit und werden dann ersetzt.

Landeverfahren

Der Landevorgang der ersten Stufe ist sehr präzise. Wenn die Rakete zur Landung zurückkehrt, wird die sogenannte Rückbrand durchgeführt, um die seitliche Richtung und Geschwindigkeit der Rakete zu drehen. Die Aufwärtsgeschwindigkeit wird dann durch die Schwerkraft der Erde aufgehoben. Nach dem Backburn steigt die Raketenstufe also noch einmal hundert Kilometer auf eine Höhe von knapp zweihundert Kilometern. Wenn die Rakete auf einem Drohnenschiff landet, setzt sie ihren ballistischen Flug ohne Rückbrand fort. Die Rakete wird dann von der Reaktionskontrollsystem die aus einer Reihe von Stickstoff-Triebwerken besteht.

Bevor die Rakete in die Atmosphäre eintritt, werden die Triebwerke gezündet Wiedereintritt brennen so abzubremsen, dass der Flugkörper einer möglichst geringen Luftreibungswärme ausgesetzt ist. Es muss dann genügend Treibstoff für die Landung übrig bleiben. Beim Flug durch die Atmosphäre wird der Booster durch die Luft weiter abgebremst. Die Gitterrippen liefern dann die Kontrolle. Insbesondere das Octaweb und die Gitterrippen sind der Hitze ausgesetzt.

Je nach verbleibender Geschwindigkeit werden ein oder drei Raketenmotoren verwendet, um die Raketenstufe mit dem Landung brennen Verlangsamung und zum Stillstand im Moment der tatsächlichen Landung. Die Mindestleistung eines Merlin 1D ist so stark, dass die fast leere Rakete, wenn sie etwas zu früh zum Stillstand kam, wieder hochfliegen und dann mit leerem Tank abstürzen würde. Zünden die Landemotoren aber zu spät, bricht aufgrund der hohen Geschwindigkeit das Fahrwerk und auch die Rakete stürzt ab. Dieses schweben Die Methode muss also beim ersten Mal stimmen, wobei der Zündzeitpunkt der Motoren perfekt sein muss.

Beim Rückflug zur Erde wird die Rakete auf einen Ort auf See unweit des Landeplatzes gelenkt. Erst während des Landebrands wird die Rakete zum eigentlichen Landeort geschickt. Dies verhindert, dass eine Rakete das Landeschiff oder den Landeplatz beschädigt, wenn vor der Landung etwas schief geht. Der Bordcomputer ist auch mit Informationen ausgestattet, wo sich Gebäude befinden, damit die Rakete "weiß", was zu vermeiden ist[18].

Seit Anfang 2017 galten Landungen als Routine, nur zweimal ist eine Falcon 9-Boosterlandung fehlgeschlagen.

Nach der Landung

Wenn der Booster auf einem Drohnenschiff gelandet ist, fährt ein selbststeuernder, sehr schwerer Roboter über das Deck bis unter die Triebwerke. Er hat vier Greifarme, die im Octaweb befestigt sind, damit die Rakete bei starken Wellen nicht über das Deck rutschen kann (was vor dem Einsatz des Roboters einige Male passiert ist). Dann kann das Drohnenschiff zurück zum Hafen geschleppt werden, wo die Rakete mit einem Kran auf die Seite gelegt wird. Zum Anheben der Rakete wird eine Hebekappe auf den Booster aufgesetzt. Bei Full Thrust-Boostern wurde die Rakete zunächst auf eine spezielle "Kurbel" am Kai gelegt, wonach das Fahrwerk entfernt wurde. Für die Block-5-Version wurde die Hubhaube mit vier Winden modifiziert, mit denen die Stützbeine angehoben und gefaltet werden. Anschließend wird der Booster mit Hilfe eines zweiten, kleineren Krans in eine horizontale Position gebracht, auf ein Fahrzeug gesetzt und zur Inspektion und Wartung in einen Hangar gefahren.

Bei der Landung muss die Rakete nicht durch einen Roboter stabilisiert werden. Ansonsten sind die Verfahren fast gleich.

Wiederverwendbarkeit des Nasenkonus

Der nächste Schritt in der Wiederverwendbarkeit, den Elon Musk nach der zweiten erfolgreichen Landung ankündigte, ist, dass die sogenannte "Nutzlastverkleidung"[19] das etwa sechs Millionen Dollar kostet, muss wiederverwendbar werden. Die Nasenspitze wird etwa dreieinhalb Minuten nach dem Start in einer Höhe von etwa 100 Kilometern, wo praktisch keine Luft ist, in zwei Teilen ausgeworfen und fällt normalerweise ins Meer. Es war die Rede davon, dass die Teile mit einem lenkbaren Fallschirm auf schwebenden Luftkissen landen[20]. Am 30. März 2017 wurde zum ersten Mal mindestens ein Teil eines Nasenkegels an der richtigen Stelle im Meer gelandet[21]. Letztlich wurden für diese Aufgabe zwei Schiffe mit Sicherheitsnetzen ausgestattet.

Zuvor platzierte SpaceX kleine Kameras in der Verkleidung, um den Wiedereintritt zu untersuchen. Ein Video davon wurde 2015 auf YouTube veröffentlicht.[22]. Nach dem Flug Iridium-2 am 25. Juni 2017 berichtete Musk auf Twitter, dass Probleme mit dem lenkbaren Fallschirm gelöst werden müssten. Er gehe davon aus, dass dies bis Ende des Jahres geschehen werde.[23] Während des Fluges Iridium 4 wurde ein neuer Bergungsversuch unternommen. In den sozialen Medien veröffentlichte Fotos zeigten, dass eines der Schiffe von SpaceX, Mr. Steven, mit vier hervorstehenden Stangen auf dem Achterdeck ausgestattet war, die ein Sicherheitsnetz halten können[24]. Nach einigen Versuchen - das Boot wurde auf 50m verfehlt - wurde Herr Steven mit einem noch größeren Netz ausgestattet. Danach wurden noch einige fehlgeschlagene Fangversuche unternommen und es wurde geübt, die Nasenkonushälften unter einem Helikopter hervorzuwerfen. Nachdem Elon Musk nach dem Flug SSO-A (3. November 2018) die Hälfte nicht fangen konnte, twitterte er, dass sie die Hälften aus dem Meer holen, trocknen lassen und mit der Reinigung beginnen würden. Viele Medien spekulierten daraufhin, dass die Fangstrategie aufgegeben wird. Mr.Steven werd in februari 2019 naar Port Canaveral gevaren en aan de oostkustvloot toegevoegd. Daarna werd een nieuw type vangnet dat meer meegeeft zodat de fairing er niet uit kan stuiteren geplaatst. In juni 2019 werd de naam van het schip na te zijn verkocht aan Guice Offshore veranderd in GO ms. Tree. Een naam die in lijn is met andere schepen van dat bedrijf die ook door SpaceX worden gehuurd GO Quest, GO Searcher en GO Pursuit heten. Op zijn eerste missie aan de oostkust lukte het SpaceX een helft te vangen. Het betrof Falcon Heavy-vlucht STP-2. In 2019 werd ook een zusterschip van GO ms. Tree, genaamd GO ms. Chief gehuurd en aangepast voor neuskegellandingen. Het vangen van neuskegels is behoorlijk ingewikkeld omdat de wind en golfslag een grote moeilijker voorspelbare rol spelen. Ook moet de parachute met een perfecte timing worden afgekoppeld omdat deze anders de neuskegelhelft weer uit het vangnet trekt. Zowel de schepen als de parachutes worden tijdens de actie door en computer bestuurd, maar de software was in april 2020 nog onvoldoende verfijnd om veelvuldig tot succes te komen. Daarom zijn de fairingcatcher-schepen met een tweede net uitgerust waarmee een gemiste neuskegelhelft uit zee kan worden gevist. Ook dan is een neuskegel herbruikbaar maar is een intensievere opknapbeurt nodig. Op 20 juli 2020 slaagde SpaceX er voor het eerst in beide helften op te vangen. Wanneer een neuskegelhelft wordt hergebruikt wordt er op de onderrand een kleine afbeelding van een van de vangschepen aangebracht. Toch lukte dit meestal niet. Ook raakte een van de schepen een keer beschadigd bij een poging tot vangen. In februari 2021 werden de armen van de vangschepen verwijderd. Aangenomen wordt dat SpaceX stopt met het vangen van neuskegelhelften en ze voortaan uit het water vist. Aanwijzingen hiervoor werden gezien in het feit dat het ontwerp van neuskegels rond die tijd ook was veranderd. De ontluchtingsgaten zijn naar de zijkanten gebracht waardoor deze bij een zeelanding boven de waterlijn zitten en zeewater er niet door naarbinnen stroomt. Ook werd door SpaceX’ supportschepen geoefend voor het aan boord takelen van neuskegelhelften met de achterstevenkraan die normaliter voor het aan boord takelen van Dragon capsules wordt gebruikt.

Geen herbruikbare tweede trap

In november 2018 gaf Elon Musk aan niet langer op herbruikbaarheid van de tweede trap in te zetten ten behoeve van een snellere ontwikkeling van de BFR.[25]. In eerdere plannen zou ook de tweede trap herbruikbaar worden[26] wat zou inhouden dat de tweede trap met een hitteschild zou moeten worden uitgerust en rechtstandig kunnen landen. Dat plan werd echter voorlopig opgeschort omdat het onvoldoende besparing zou opleveren en SpaceX zijn mankracht liever voor andere projecten inzette[27]. Maar na de successen van vlucht 32 (eerste hergebruikte booster en eerste stap naar herbruikbare neuskegel) gaf Musk aan de ontwikkeling van een herbruikbare tweede trap te heroverwegen. De eerste test zou dan tijdens de Falcon Heavy demonstratievlucht zijn. Hij achtte de kans op succes echter klein[28]. Gwynne Shotwell gaf aan dat het doel van het landen van upperstages niet zozeer herbruikbaarheid is, maar vooral het opdoen van kennis is met het oog op de ontwikkeling van de Big Falcon Rocket die op den duur de Falcon 9 moet vervangen. Dragon mission manager Jessica Jensen gaf in december 2017 nog aan dat de herbruikbare tweede trap op dat moment weinig prioriteit had.

Concept: remballon

Op 15 april 2018 tweette Elon Musk dat het weliswaar gestoord klinkt maar ze gaan een tweede trap uitrusten met een “gigantische feestballon”, een met helium opblaasbaar geheel dat de tweede trap moet afremmen bij terugkeer in de atmosfeer. Dit werkt bij hoge snelheden beter dan parachutes omdat deze ballon een vaste vorm heeft. De tweede trap vertegenwoordigt ongeveer 20 procent van de totale waarde van een Falcon 9-lancering. In 2013 toonde NASA met experiment IRVE-3 al aan dat een door hun ontwikkeld opblaasbaar hitteschild werkte[29]. Deze techniek zal ook door concurrent ULA worden gebruikt bij het bergen van de hoofdmotoren van de Vulcan. Het is niet duidelijk of ook het plan van SpaceX deze techniek gebruikt. Vanaf vlucht Iridium 6 (eind mei 2018) heeft SpaceX de tijdens de destructieve terugkeer in de atmosfeer van tweede trappen metingen uitgevoerd om zo meer kennis daarover op te doen.

Lanceerplaatsen

De Falcon 9 wordt gelanceerd vanaf drie lanceercomplexen.

  • Lanceercomplex SLC-40 op het Cape Canaveral Air Force Station is het drukst bezette platform en is het langst voor de Falcon 9 in gebruik. Dit platform is alleen uitgerust voor de Falcon 9 en wordt voor lanceringen in de draairichting van de aarde gebruikt. Er werd in 2010 voor het eerst een Falcon 9 gelanceerd. Het lanceerterrein werd een aantal keer geüpgraded en was na het Amos 6 ongeluk ruim een jaar uit de running. Vroeger was dit complex in gebruik voor de Titan III en Titan IV
  • Lanceercomplex SLC-4E van Vandenberg Air Force Base zag in 2013 zijn eerste Falcon 9-lancering. Het wordt gebruikt voor lanceringen naar polaire-en-retrograde-aardbanen. Bij de bouw van dit Lanceercomplex werd al rekening gehouden met de Falcon Heavy. Met enkele aanpassingen kan ook die raket er worden gelanceerd. Het complex was vroeger in gebruik voor verschillende Titanconfiguraties en de Atlas-Agena
  • LC-39A van het Kennedy Space Center ligt enkele kilometers noordelijk van SLC-40. Het zag zijn eerste Falcon 9 lancering in 2017. Het was toen versneld in gebruik genomen omdat SLC-40 zwaar beschadigd was en het de taken daarvan tijdelijk moest overnemen. Hoofddoel van het platform zijn echter Falcon Heavy-lanceringen en bemande Falcon 9 lanceringen. Het platform werd vroeger gebruikt voor Apollo-en-Spaceshuttle-lanceringen waaronder Apollo 11.

SpaceX heeft in Boca Chica hun SpaceX South Texas Launch Site in ontwikkeling. Lange tijd was het plan om ook daar Falcon 9’s te lanceren. Inmiddels zijn die plannen veranderd en is dit de test- en lanceerlocatie van Starship.

Ongelukken

Tot nog toe[30] hadden alle Falcon 9-versies (1.0, 1.1, 1.1FT en de Block 5) te maken met ieder één ernstige anomalie. Twee Falcon 9-missies mislukten volledig (Falcon 9 v1.1-vlucht nummer 19, missie CRS-7, en Falcon 9 FT, voorgenomen vlucht 29, missie Amos-6), en bij twee vluchten is een van de 9 hoofdmotoren uitgevallen (Falcon 9 v1.0, vlucht-nr 4, missie CRS-1 en Falcon 9-Block 5, vlucht nr-83, Starlink V1L5). Na 100 vluchten kon worden gesteld dat de Falcon 9 98,5 procent succesvolle missies vloog. Wanneer Amos-6 wordt meegerekend[31], dan stond de succes-rate na 100 vluchten op 97,5 procent. Het mislukken van een boosterlandingen is daarin niet meegenomen daar dat geen onderdeel van de eigenlijke missies is.

Doordat de eerste trap, net als Saturnus V, meerdere motoren bevat, kan een missie toch doorgaan, mocht een van de motoren tijdens de vlucht uitvallen. Falcon 9 is de eerste raket sinds de Saturnus-serie van het Apolloprogramma die deze mogelijkheid heeft. De Merlin-1C en de Merlin-1D zijn ook nog eens voor herbruikbaarheid ontworpen en kunnen veel meer aan dan veel andere raketmotoren. De Merlin-1C die ook op de Falcon 1 werd gebruikt was zelfs ontworpen om tegen zeewater te kunnen.

Een Falcon 9 stuurt tijdens een lancering meer dan 3000 parallelle telemetrie-datastromen door waarvan een groot aantal van kleine (interne) HD-camera's afkomstig zijn. Hierdoor is het mogelijk minutieus onderzoek te doen naar oorzaken van een eventueel ongeluk. Dit heeft ook de waarschijnlijke oorzaak van het ongeluk met vlucht CRS-7 naar voren gebracht.

Sinds vlucht 30 (CRS-10) heeft de Falcon 9 een actief autonoom vlucht veiligheid systeem (AFSS, Autonomous Flight Safety System) aan boord. Dit systeem werd in samenwerking met onder andere het DoD, NASA, de FAA ontwikkeld en heeft als doel dat een raket die buiten de veilige marges van de vlucht komt het vluchtpatroon zo kan veranderen dat de vlucht op een zo veilig mogelijke wijze wordt afgebroken. Afhankelijk van de afwijking is een onmiddellijk selfdestruct commando een van de mogelijkheden.

Eerder werd dit systeem al op een aantal vluchten getest, maar had het niet de autoriteit tot afbreken. Ook concurrent Northrop Grumman Space Systems ontwikkelde een soortgelijk systeem dat in 2013 debuteerde.

Engine-out anomalieën

Bij CRS-1 (8 October 2012) waarbij een motor ontplofte werd de Dragon-module in de juiste baan gebracht, maar de secondaire vracht, een Orbcomm-satelliet, kwam in een te lage baan terecht doordat onder de ontstane omstandigheden de tweede trap Van NASA niet nogmaals mocht ontbranden om de mogelijkheid van een botsing met de reeds afgestoten Dragon en/of het ISS uit te sluiten. De gevolgen voor SpaceX schema waren klein omdat SpaceX op dat moment nog niet zo’n hoog lanceertempo had en genoeg tijd had om de oorzaak samen met NASA te onderzoeken. De anomalie was waarschijnlijk het gevolg van een zwakke plek in het metaal die bij de productie van de Merlin 1C was ontstaan en tijdens testen niet was ontdekt.

Bij de Starlink V1L5, (18 maart 2020), viel een motor uit. Door de engine-out capaciteit kon de booster door langer te branden toch de gewenste snelheid halen. De boosterlanding was door de ontstane afwijking in het traject echter onmogelijk geworden. Omdat het om een oude booster ging die al was afgeschreven voor gebruik voor klanten (Starlink is een divisie van SpaceX) en de hoofdmissie slaagde lijkt deze anomalie vooralsnog weinig gevolgen voor SpaceX lanceerschema te hebben. Desalniettemin werd de oorzaak onderzocht en sloot NASA zich bij het onderzoeksteam aan. Dit was de eerste en vooralsnog enige keer dat een Merlin 1D-motor faalde. De motor bleek te zijn uitgevallen nadat een kleine hoeveelheid 2-propanol (reinigingsvloeistof) in een sensor was gelekt en tot ontbranding was gekomen.[32]

Ongeluk CRS-7

Zie Ongeluk met SpaceX-vlucht CRS-7 voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Tijdens CRS-7, een bevoorradingsmissie van het ISS namens NASA op 28 juni 2015, explodeerde de raket twee minuten en negentien seconden na de lancering, vlak voor de ontkoppeling van de eerste trap. De Dragon-capsule, die voedsel, water, kleding en experimenten bevatte, is hierbij met inhoud verloren gegaan. Dit was het eerste ongeluk met een Falcon 9.CRS-7 was de negentiende vlucht van een Falcon 9 en de veertiende vlucht van een Falcon 9 v1.1. De oorzaak bleek te liggen in het afbreken van een steunbalk die een heliumtank op zijn plaats moest houden in de zuurstoftank van de tweede trap. Dit zette een kettingreactie in werking waardoor de tweede trap uit elkaar viel en de eerste trap een zelfvernietigingscommando kreeg. Voor de gewraakte steunbalken die niet allemaal aan de gestelde certificatie-eisen voldeden werd een andere leverancier gezocht. SpaceX zou ze voortaan zelf testen en certificeren. SpaceX zou pas een half jaar later, op 21 december 2015, de 'return to flight' maken.

Ongeluk Amos-6

Zie Ongeluk met SpaceX-vlucht Amos-6 voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Op 1 september 2016 explodeerde de Falcon 9 FT die op 3 september Spacecoms 205 miljoen Amerikaanse dollar kostende Amos-6-communicatiesatelliet op de 29e Falcon 9-vlucht had moeten lanceren op het lanceerplatform SLC-40, enkele minuten voor een 'static fire test', waarbij de brandstoftanks worden gevuld en wordt getest of de motoren starten. Volgens de eerste berichten was er in de tweede trap iets misgegaan waarna een zelfvernietigingsmechanisme in werking trad. Op beelden van de explosie die naar buiten kwamen was te zien dat de tweede trap explodeerde en de neuskegel (met vracht) op de grond viel waarna nog een aantal explosies volgden.[33] Een van de heliumtanks die in tank voor vloeibare zuurstof van de tweede trap zitten zou volgens SpaceX door een unieke samenloop van omstandigheden zijn opengescheurd. De vloeibare zuurstof die tot net boven het stollingspunt wordt gekoeld kon vrijelijk tussen de vezels van de koolstofvezelomwikkeling waarmee de heliumtank versterkt is vloeien. Bij het vullen met helium, dat ditmaal voor het eerst kouder dan de cryogene zuurstof was om het vulproces te verkorten[34] koelde de zuurstof nog verder af waardoor hier kristalvorming ontstond. De wrijving tussen ijzig geworden zuurstof en de buitenlaag van de tank maakte dat de vezels een voor een braken waardoor de tank verzwakte tot het punt waarbij de heliumtank kon openscheuren. Hierdoor kwam de zeer hoge druk van het helium in een keer in de zuurstoftank terecht. Deze te hoge druk binnen deed de zuurstoftank scheuren op de naad tussen de kerosinetank en de zuurstoftank. Een vonk[35] bracht alles tot ontbranding. Het lanceerplatform SLC-40 liep grote schade op en was ruim een jaar buiten bedrijf. LC-39A was voor die duur het enige Falcon 9-lanceercomplex aan de oostkust. Het ongeluk weerhield SpaceX voor de duur van vier maanden van het lanceren. Er werd besloten voorlopig naar een ouder vulproces terug te keren en voor later nieuwe heliumtanks te ontwerpen. Op 14 januari 2017 was de 'return to flight'.

Falcon Heavy

Zie Falcon Heavy voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Een Falcon Heavy op lanceerplatform LC-39A

Een superheavyliftvariant van de Falcon 9 is de Falcon Heavy. De eerste demonstratievlucht van de Falcon Heavy werd vele malen uitgesteld maar vond uiteindelijk plaats op 6 februari 2018. Voorwaarde was dat de normale Falcon 9 vluchten eerst weer naar het in 2016 zwaar beschadidigde Lanceercomplex 40 terug konden. De eerste missievluchten zijn geboekt en worden later in 2018 verwacht. De Falcon Heavy is bedoeld om tot 63.800 kg aan vracht naar een lage baan om de aarde te brengen. Daarmee is het de raket met de grootste vrachtcapaciteit sinds de maanraket Saturnus V, die sinds 1973 niet meer heeft gevlogen, en heeft hij meer dan tweemaal de vrachtcapaciteit van de krachtigste concurrerende raket (de Delta IV Heavy van ULA, die goed is voor 28,8 ton naar LEO).

De Falcon Heavy bestaat uit een Falcon 9 met twee bijkomende Falcon 9-boosters als strap-on-boosters. De middelste core-booster is een verstevigde uitvoering van de normale Falcon 9-booster op de side-boosters zijn de interstages vervangen door neuskegels. De drie boostertrappen zijn in de meeste gevallen herbruikbaar.

Noemenswaardige vluchten

Vlucht 1, Falcon 9 Demo Flight

De eerste vlucht met de Falcon 9 vond plaats op 4 juni 2010 en bracht met succes de testvracht in een baan om de aarde met een afwijking van minder dan 1 procent. Een experimentele landing van de eerste trap in zee met behulp van parachutes mislukte.

Vlucht 2, COTS 1, eerste Dragon-demonstratievlucht

De tweede Falcon 9-demonstratievlucht, op 8 december 2010, bracht de eerste door SpaceX onder NASA’s Commercial Orbital Transportation Services-programma ontwikkelde functionele Dragon in de ruimte. Als secundaire vracht werden twee CubeSats in de ruimte gebracht. Voor de tweede-en-laatste keer werd tevergeefs een parachutelanding van de eerste trap ondernomen. Daarna veranderde SpaceX hun ideeën voor raketlanding en werd de parachutelanding niet meer ondernomen.

Vlucht 3, COTS 2, tweede Dragon-demonstratievlucht

Dit was de eerste vlucht met een volledig door een commercieel bedrijf ontwikkelde raket en ruimteschip die vracht bij het ISS afleverde. De eerste lanceerpoging op 19 mei 2012 werd een halve seconde voor het opstijgen afgebroken. De tweede poging, op 23 mei 2012, slaagde wel.

Vlucht 6, Cassiope, eerste v1.1, eerste commerciële vlucht

Tijdens vlucht zes (29 september 2013) werd voor het eerst een Falcon 9 1.1 ingezet. Dit was tevens SpaceX eerste lancering vanaf Vandenberg Air Force Base SLC-4E. De CASSIOPE-satelliet was de eerste commerciële primaire vracht die op een Falcon 9 werd gelanceerd. De eerste poging om de booster naar een vooraf vastgestelde locatie in zee te geleiden mislukte toen de booster in de laatste fase ongecontroleerd om zijn as begon te tollen.

Experimentele landingen

Het zelfsturende droneschip "Of Course I Still Love You" op volle zee

SpaceX werkt aan herbruikbare raketten. Eerst werden testvluchten en landingen met de testraketten Grasshopper en F9R-Dev 1 uitgevoerd. In 2013 en 2014 heeft SpaceX een aantal eerste trappen na gebruik gecontroleerd naar een vooraf bepaalde plaats in zee laten vliegen om zo te leren manoeuvreren. Dat ging ze steeds beter af. Sinds begin 2015 probeerde SpaceX de eerste trappen van Falcon 9 - die sindsdien met een landingsgestel zijn uitgerust - daadwerkelijk te laten landen op een droneship of op een landingsplatform op land. Dit mislukte door verschillende oorzaken een aantal keren voordat het eind 2015 wel lukte. Na zeven geslaagde landingen werd het predicaat "experimenteel" niet meer gebruikt en zijn boosterlandingen routine geworden.

Vlucht 14, CRS-5, eerste poging tot landing

Bij vlucht 14, missie CRS-5, op 10 januari 2015 was er niet genoeg hydraulische vloeistof aan boord wat resulteerde in een niet volledig uitgeklapt landingsgestel waardoor de raket met een van zijn motoren op het drone-schip genaamd "Just read the Instructions" (JrtI) terechtkwam en explodeerde.

Vlucht 15, DSCOVR, landing afgelast

Bij de lancering van de vijftiende vlucht met aan boord de DSCOVR-satelliet op 11 februari 2015 moest de landing op het droneschip vooraf worden afgeblazen vanwege storm. De raket landde toen minder dan tien meter van de geplande plaats in zee, wat volgens Musk gezien de weersomstandigheden zeer goed was. Dit was SpaceX' eerste vlucht naar een Lagrangepunt.

vlucht 17, CRS-6, tweede poging tot landing

Bij een poging op 14 april (vlucht 17, missie CRS-6) landde de raket, bleef enkele seconden op JrtI staan en viel toen om doordat de raket net iets te veel zijwaartse snelheid had gehad vlak voor de landing.

Vlucht 19, CRS-7, Explosie tijdens vlucht

Vlucht 19 en missie CRS-7 eindigden toen de tweede trap uit elkaar viel tijdens de lancering. De eerste trap kreeg vervolgens een zelfvernietigingscommando en werd opgeblazen. Een landingspoging was dus niet meer mogelijk. SpaceX hield zijn raketten daarna vijf maanden aan de grond.

Vlucht 20, Orbcomm-2, derde poging tot landing: eerste succes

Op 21 december 2015 bracht vlucht 20, missie Orbcomm-2 elf satellieten in de ruimte en werd voor het eerst Falcon 9 1.1fFT gelanceerd, waarbij de eerste trap voor het eerst veilig op aarde landde. Ditmaal was de landing op Cape Canaveral Air Force Station Landing Zone-1.[36] Dit was tevens SpaceX "return to flight" na het CRS-7 debacle. Op 20 augustus 2016 werd deze eerste gelande booster (serienummer B1019) definitief als een trofee voor SpaceX' hoofdkwartier in Hawthorne Californië rechtop geplaatst.[37]

Vlucht 21, Jason-3, laatste Falcon 9 1.1, vierde poging tot landing: door de poten gezakt

De volgende poging tot landing, vlucht 21 op 17 januari 2016 (Jason-3-lancering vanaf Vandenberg) mislukte. Bij een van de vier poten van het landingsgestel was de pal die de poot moest vast zetten niet uitgeklapt. Het gevolg was dat deze poot na landing inklapte en de raket op het droneschip Just Read the Instructions viel. Mogelijk was ijs de oorzaak. Dit was tevens de laatste vlucht van de Falcon 9 v1.1.

Vlucht 22, SES-9, vijfde poging tot landing: landing te hard

Voor vlucht 22, missie SES-9 die op 4 maart 2016 werd gelanceerd was van tevoren al gezegd dat de kans op succes niet groot was. Doordat de booster sneller en verder moest vliegen en de lading (SES-9 satelliet) erg zwaar was zou de booster waarschijnlijk net niet genoeg brandstof voor een landing overhouden. De landing op het autonome droneschip genaamd "Ofcourse I still love you" bleek inderdaad te hard aldus Elon Musk op twitter.

Vlucht 23, CRS-8, zesde poging tot landing: succes op zee

De core-booster van missie CRS8 staat op het platform

Bij de lancering van vlucht 23 die op 8 april 2016 voor de NASA missie CRS8 een Dragon naar het ISS bracht, wist SpaceX de eerste trap op droneschip "Of Course I Still Love You" te laten landen. Dit was de tweede keer dat de landing slaagde en de eerste keer dat dit op een drijvend platform lukte. Op 30 augustus 2016 maakte SpaceX en SES bekend dat deze booster als eerste zal worden hergebruikt voor vlucht SES-10.[38] Die vlucht is met een flinke vertraging op 30 maart 2017 uitgevoerd.

Vlucht 24, JCSAT-14, zevende poging tot landing: onverwacht succes

Bij de lancering van een Japanse communicatiesatelliet op vlucht 24 genaamd JCSAT-14 op 6 mei 2016, lukte het SpaceX de booster op het schip te laten landen. De verwachtingen werden vooraf getemperd omdat het profiel van de vlucht erg op dat van SES-9 leek en de missie meer snelheid en brandstof vereiste om de betrekkelijk zware satelliet in een geostationaire baan (GTO) te krijgen. Hierdoor zou de terugkeer van de booster meer brandstof vereisen en was het de vraag of de booster voldoende afgeremd zou zijn.[39] Verschil met eerdere landingen, was dat bij deze landing drie van de negen hoofdmotoren werden gebruikt om voldoende af te remmen, waar dit bij andere landingen slechts één motor is.[40]

Een paar weken later gaf SpaceX aan dat het niet waarschijnlijk is dat deze booster ooit nog zal vliegen. Om brandstof te besparen werd niet voor terugkeer in de atmosfeer geremd. De booster keerde dus terug in de atmosfeer met een snelheid van mach 5. Hierdoor ontstond zoveel wrijvingswarmte dat er betrekkelijk veel schade aan de booster ontstond. SpaceX zal de booster nog wel voor "static fire tests" gebruiken om ervan te leren. Op 29 juli 2016 bracht SpaceX een filmpje van een "full duration test" op de McGregor test range naar buiten.[41]

Vlucht 25, Thaicom 8, achtste poging tot landing: weer geslaagde een landing

Op 27 mei 2016 slaagde SpaceX er met de vijfentwintigste Falcon 9 vlucht voor de derde maal in een GTO missie tot een geslaagde boosterlanding op zee te brengen. Het was in totaal de vierde geslaagde landing. De drie ton wegende satelliet, Thaicom 8, werd met succes in de juiste baan gebracht. Voor het eerst werd bij deze missie ook aan herbruikbare "payload fairing" gewerkt. De uitkomsten daarvan zijn nog niet bekend.

Later bleek de rakettrap scheef te staan. Door de betrekkelijk harde landing was de kreukelzone in de ophanging van een van de poten in werking getreden. Die ophanging is simpel te vervangen en heeft precies gedaan wat er moest gebeuren om de klap te absorberen meldde Elon Musk op twitter. Wel was men even bang dat de rakettrap alsnog zou omvallen. Op 2 juni kwam droneschip Of Course I Still Love You samen met de boostertrap veilig aan in de haven van Port Canaveral. Deze booster werd daarna omgebouwd tot side-booster voor Falcon Heavy-demonstratievlucht.

Vlucht 26, Eutelsat/ABS, negende poging tot landing: zuurstof op

Op 15 juni 2016 werd vlucht 26, Eutelsat 117 West B & ABS 2A, gelanceerd waarbij twee satellieten in GTO werden gebracht. Tijdens de boosterlanding viel de beeldverbinding met het droneschip weg. Een kwartier later gaf SpaceX aan dat het er op leek dat de boostertrap verloren was. Musk twitterde naderhand dat een van de drie voor de landing gebruikte motoren niet de benodigde kracht zou hebben gehaald en dat er waarschijnlijk voor het eind van het jaar een upgrade zal komen om dit probleem te ondervangen. Een dag later twitterde hij de beelden van de landing en dat de landing minder hard dan gedacht was, maar nog steeds hard genoeg om de motoren te "accordeoneren", waarmee hij iets in de trant van verkreukelen bedoelde.[42] Het lijkt erop dat de LOX net te vroeg op was en daardoor een motor uitschakelde.[43]

Vlucht 27, CRS-9, tiende poging tot landing: succes

Bij missie CRS-9 die op 18 juli 2016 werd gelanceerd landde de booster met succes op Landing Zone 1 en de Dragon werd succesvol in een baan naar het ISS gebracht.[44]

Vlucht 28, JCSAT-16, elfde poging tot landing: succes

Bij de geostationaire missie JCSAT-16 op 14 augustus 2016 landde de booster zonder problemen op OCISLY en werd de lading in de juiste baan gebracht.

Vlucht 29, Iridium-1, rtf twaalfde en laatste experimentele poging tot landing: eerste succesvolle westkust-landing

Landing van booster na lancering Iridium-1

Op 14 januari 2017 landde voor het eerst een Falcon 9 met succes op de Grote Oceaan. Dit was tevens de 'return to flight' na het ongeluk met Amos-6. Bijzonder is dat de lancering plaatsvond vanaf Vandenberg Air Force Base SLC-4E en het landingsschip Just Read The Instructions was. SLC-4E was in de maanden daarvoor opgeknapt en aangepast voor de Falcon 9 FT en de Falcon Heavy. De booster had vluchtnummer 29, aangezien de verloren Amos 6-booster (die ook als 29 was genummerd) nooit vloog. Dit was de zevende geslaagde landing. Deze lancering bracht de eerste tien van de in totaal geplande zeventig Iridium NEXT-satellieten in hun baan, elk 870 kg.[45] De generale repetitie met static fire-test vond enkele dagen daarvoor plaats zonder de neuskegel en satellieten.

Vlucht 30, CRS-10, ingebruikname LC-39A

Dragon vlucht CRS-10 was de eerste SpaceX lancering vanaf het voormalige Spaceshuttle-en-Apollo-complex LC-39A van het Kennedy Space Center. Eerder stond vlucht Echostar 23 daarvoor ingepland, maar door vertragingen bij de oplevering van LC-39A en de noodzaak om het ISS tijdig te bevoorraden werd de volgorde van die vluchten omgewisseld. De generale repetitie werd zonder lading uitgevoerd. Doordat dit een nieuwe lanceerinstallatie was moesten alle systemen gecheckt en gedubbelcheckt worden. Daardoor duurde testproces twee dagen van de roll out tot de static fire. De eerste poging tot lancering was op 18 februari 2017. De lancering werd 13 seconden van tevoren afgebroken omdat de telemetrie aangaf dat een hydraulische cilinder die de straalpijp van de tweede trap richt enigszins afwijkend functioneerde. Het besluit tot het afbreken van de lancering kwam van SpaceX directeur Elon Musk zelf[46][47]. Een nieuwe poging tot lancering was na nachtelijke reparaties een dag later succesvol. Ook de landing die niet meer als "experimentele landing" werd omschreven op LZ-1 was een succes. Dit was tevens de eerste Falcon 9 die vloog met een actief autonoom vlucht veiligheid systeem aan boord.

Vlucht 32, SES-10 eerste "re-flight"

Voor vlucht SES-10 werd op 30 maart 2017 voor het eerst een reeds gebruikte boostertrap ingezet. Deze boostertrap had eerder CRS-8 naar de rand van de ruimte gebracht. Satelliet SES-10 is maar enkele honderden kilo's lichter dan Echostar XXIII, maar dat was genoeg zijn om wel met succes boosterlanding op OCISLY uit te voeren. Ook zijn de neuskegelhelften (payload fairing) op de juiste plek in zee geland als onderdeel van het leren bergen van de neuskegel. Elon Musk heeft aangegeven deze booster in de omgeving van Cape Canaveral te willen tentoonstellen. Mogelijk zal dat in de rocketgarden van het KSC-bezoekerscentrum zijn.

Vlucht 33, NROL-76, eerste keer EELV

Op 1 mei 2017 heeft SpaceX zijn eerste militaire lancering onder het EELV-programma uitgevoerd. Een geheime vracht werd in opdracht van de NRO in een niet gespecificeerde baan gebracht. Voor de vierde maal werd een landing op LZ-1 uitgevoerd[48].

Vlucht 38, IntelSat 35e, zeer zware lading

De lancering van IntelSat 35e op 5 juli 2017 betrof de zwaarste lading die SpaceX tot nog toe naar een geostationaire overgangsbaan (GTO) lanceerde. De raket vloog in "expendable mode", dus zonder landingsgestel en gridfins en gebruikte voor het eerst letterlijk alle brandstof uit de brandstoftanks. De tweede ontbranding van de tweede trap die minimaal 52 seconden moest duren, duurde 56 seconden tot de brandstof op was. Deze extra 4 seconden stuwkracht bespaarde de 6.761 kg wegende satelliet eigen brandstof op weg naar zijn geostationaire baan wat de potentiële levensduur van de satelliet verlengt. Dit was tevens de derde Falcon 9 vlucht die SpaceX binnen twaalf dagen wist te realiseren.[49]

Vlucht 39, CRS-12

Dragon missie CRS-12 werd op 14 augustus 2017 gelanceerd met de eerste Falcon 9 Block-4 uitvoering.

Vlucht 43, SES-11 en vlucht 44, KoreaSat 5A

Na de 18e succesvolle boosterlanding van vlucht 43, op 12 oktober 2017, ontstond brand op het dek van Of Course I Still Love You. Er lekte overgebleven RP-1 op het dek die vlam vatte. Het dek en de fixatie-robot (onofficieel Roomba, Optimus Primus, of Octograbber genoemd) raakte daardoor beschadigd.[50] Ook bij de daarop volgende vlucht, (KoreaSat 5A op 30 oktober), was er na de landing brand op het droneschip.

Vlucht 46, Iridium Next 4, "UFO"

Tijdens de vierde Iridiumvlucht die op 22 december 2017 (plaatselijke tijd) vanaf Vandenberg AFB gelanceerd werd, deed zich het zogenaamde schemeringsfenomeen[51] voor. Het zonlicht dat kort na zonsondergang hoger in de atmosfeer de uitstoot van de raket deed oplichten was zeer goed zichtbaar in het zuiden van Californië. Dit resulteerde in vele UFO meldingen, maar ook in verkeersongelukken die door afgeleide chauffeurs werden veroorzaakt. De missie was overigens succesvol.

Vlucht 47, Zuma

Op 7 januari 2018 werd Zuma, een geheime vracht van Northrop Grumman gelanceerd vanaf CCAFS SLC-40. Deze lancering was eerder op LC-39A afgeblazen omdat er mogelijke problemen naar boven waren gekomen tijdens het testen van een neuskegel van een andere Falcon 9 en de data van de test beter bestudeerd moest worden. Een dag na de lancering meldden veel tech-websites dat Zuma na het ontkoppelen van de Falcon verloren zou zijn gegaan. Vanwege het geheime karakter van deze missie wordt daarover echter niets via officiële kanalen gemeld. Volgens Gwynne Shotwell is er geen informatie dat er met de Falcon 9 iets afwijkends is gebeurd[52]. De satelliet zou volgens Jonathan McDowell met een payload-adapter van Northrop Grumman in plaats van de standaard Falcon 9-adapter van SpaceX zijn uitgerust. Volgens de informatie van NORAD’s satelliettracking-website zou de satelliet met volgnummer USA 280 echter gewoon werkend in zijn baan zijn.[53]Op 22 januari 2018 bevestigde luitenant-generaal John Thompson van de USAF dat SpaceX deel van de lancering succesvol was[54].

Vlucht 48 GovSat-1/SES-16, experimentele zeelanding

De Block-3 booster van vlucht 48 zou op 31 januari 2018 geen droneschip landing uitvoeren omdat het droneschip zes dagen later nodig is voor de Falcon Heavy-demonstratievlucht en de Block-3 boosters worden uitgefaseerd. SpaceX gebruikt deze boosters echter wel voor een experimentele landing in zee om zo hun landingstechnieken verder te verbeteren zonder het droneschip te beschadigen. Deze booster bleef na de landing die met extra stuwkracht werd uitgevoerd heel, bleef drijven en SpaceX probeert hem terug naar land te slepen[55]. Na enige tijd brak de booster alsnog en zonk nog voor een bergingsmissie in gang kon worden gezet. Berichten in diverse media dat de luchtmacht hem kapot geschoten heeft worden door SpaceX als vals bestempeld.

Vlucht 49, Paz Starlink, eerste Fairing 2.0

Op 22 februari lanceerde SpaceX voor het eerst een Falcon 9 met het nieuwe type neuskegel (Fairing 2.0) dat op herbruikbaarheid is ontworpen. Er werd gepoogd een fairingdeel aan een parachute op het vangnet van een volgboot te laten landen. Het fairingdeel miste de boot op een paar honderd meter[56]. De Fairinghelft bleef echter wel als een boot drijven en kon aan boord van volgboot Mr Steven worden gebracht. Bij een volgende poging zal de fairing met een grotere paraglider worden uitgerust waardoor deze trager daalt en de bergingsboot meer tijd heeft om zich er nauwkeuriger onder te positioneren. Aan boord van de Falcon 9 waren de Spaanse satelliet Paz en de eerste twee testsatellieten (bijnamen Tintin A en B) van SpaceX’ eigen Starlink-netwerk voor breedbandinternet. Block-3 booster 1038 vloog zijn tweede en laatste missie en werd daarom niet geborgen.

Vlucht 50, Hispasat 30W-6

Hispasat 30W-6 werd op 6 maart 2018 gelanceerd op de 50e Falcon 9 vlucht en is de grootste vracht die de Falcon 9 tot dan toe lanceerde. SpaceX was aanvankelijk van plan deze nieuwe Block-4 booster die vanaf Cape Canaveral opsteeg op OCISLY te laten landen. Dit zou dan de zwaarste GTO vlucht met landing worden. Maar door zware storm op de oceaan kon het droneschip niet uitvaren. Wel werd een landing in zee uitgevoerd om data voor hoog-energetische landingen te winnen.

Vlucht 53, TESS, complexe baan en laatste nieuwe Block-4-booster

Op de 53e vlucht (18 april 2018) heeft de Falcon 9 de Transiting Exoplanet Survey Satellite in een bijzonder uitgekiende zeer elliptische baan om de aarde gebracht. Deze baan heeft een omlooptijd die de helft van de omlooptijd van de Maan is. Bij het bereiken van het verste punt van de Aarde (Apogeum) loopt TESS altijd 90 graden voor of achter op de positie van de Maan maar is deze ongeveer even ver van de aarde verwijderd. Hierdoor komt de satelliet nooit in de gravitale invloedssfeer van de Maan terecht en wordt de baan niet verstoord. De lancering gebeurde met de laatst gebouwde Falcon 9 FT-block4 booster (Booster nummer B1045). Ook bijzonder is dat deze booster nog voor de eerste vlucht al gereserveerd werd voor zijn tweede vlucht; CRS-15. TESS is een explorer-klasse ruimtetelescoop van NASA waarmee de eigenschappen van reeds ontdekte exoplaneten worden onderzocht. Om te voorkomen dat de tweede trap in botsing met andere satellieten kan komen is deze na afkoppeling van TESS in baan om de zon gebracht. Vier maanden voor de lancering werd de Falcon 9-FT door NASA gecertificeerd voor Categorie-2 wetenschapmissies.

Vlucht 54, Bangabandhu 1, eerste Falcon 9-Block 5

Vlucht Bangabandhu 1 die die op 11 mei 2018 met succes werd uitgevoerd werd de eerste Falcon 9-Block 5 (B1046) gereserveerd. De eerste poging tot lanceren op 10 mei werd door de computer in de opstartfase afgebroken. Dit betrof tevens de eerste satelliet van de overheid van Bangladesh en de 25e succesvolle boosterlanding.

Vlucht 57, CRS-15, laatste Full Thrust

Dragon-missie CRS-15 die op 29 juni 2018 werd gelanceerd was de laatste vlucht met een Falcon 9-Full Thrust. Block 4 booster B1045 maakte zijn tweede en laatste vlucht. Doordat de lancering vlak voor zonsopkomst was trad het schemeringsfenomeen op waarbij de uitstoot van de raket oplichtte.

Vlucht 58, Telstar 19 VANTAGE, zeer zware GTO-vracht en landing

De Telstar19 VANTAGE-communicatiesatelliet die op 22 juli 2018 werd gelanceerd is met een massa van 7.075 kilogram de zwaarste vracht die een Falcon 9 tot nog toe heeft gelanceerd. Een Block-4 uitvoering zou bij zo’n zware GTO-missie geen boosterlanding hebben kunnen uitvoeren. De Block 5-booster deed dat wel dankzij de extra kracht en verbeterde hittebestendigheid.

Vlucht 62, SAOCOM 1A, eerste landing op VAFB

Tijdens vlucht 62 werd voor het eerst een booster op Vandenberg AIr Force Base Landing Zone 4 geland.

Vlucht 64, SSO-A

SSO-A bracht op 3 december 2018 meer dan 64 kleine satellieten in een zon-synchrone baan. Dit was tevens de eerste keer dat een booster-trap voor een derde maal werd gelanceerd. Booster 1046 is vanaf drie lanceerplatforms gelanceerd.

Het vangen van de neuskegel lukte nog niet. Maar SpaceX hoopt ze uit zee te vissen en na te zijn gedroogd te hergebruiken[57].

Vlucht 65, CRS-16, boosterlanding mislukt

De boosterlanding van CRS-16 op 5 december 2018 mislukte nadat de raket B1050 in een spin raakte. De booster, die zijn eerste vlucht maakte, kwam zo’n drie kilometer voor de kust van Cape Canaveral in zee terecht. Een hydraulische pomp die de gridfins bestuurt zou zijn uitgevallen waardoor een gridfin onder een hoek van ongeveer 40 graden kwam vast te zitten. Tijdens de landing burn kreeg de motor samen met de stikstofstuwers de raket weer onder controle. De raket lag echter niet op koers voor landing zone 1. Dit is voor het eerst sinds het voorjaar van 2016 en 26 succesvolle landingen op rij dat een poging een reguliere Falcon 9-booster te laten landen mislukte. De raket is rechtstandig in zee geland en daarna omgevallen en zou nauwelijks beschadigd zijn en stuurde daarna nog telemetrie. Musk plaatste de beelden van een van de onboard-camera’s twee uur later op Twitter.[58]. Systemen die er voor zorgen dat een defecte raket niet boven land komt werkten perfect[59]. De missie, het lanceren van een Dragon, was geslaagd. Twee dagen later werd de (drijvende) booster Port Canaveral binnengesleept[60] waar deze uit het water wordt gehaald voor onderzoek. Musk tweette na de mislukte landing dat er in de toekomst waarschijnlijk backup-pompen voor de hydraulische besturing van de gridfins in de boosters worden geplaatst en dat de booster wellicht nog herbruikt kan worden voor een interne missie van SpaceX.

Vlucht 68 PSN-6/Beresheet, eerste vlucht naar de Maan

PSN-6/Beresheet (gelanceerd op 22 februari 2019) had als secondaire vracht de Israëlische maanlander Beresjiet van SpaceIL aan boord. Dit is de eerste van de voormalige Google Lunar X Prize deelnemers die tot een lancering komt. De mini-maanlander werd in een geostationaire overgangsbaan geplaatst en doet er 40 dagen over om in een baan om de maan te komen. De succesvolle boosterlanding werd door SpaceX omschreven als de meest uitdagende landing tot nog toe waarbij de hoogste re-entry temperaturen van een Falcon booster ooit werden bereikt.Bijzonderheid: de booster was al binnen twee dagen terug in de Port Canaveral waar de terugreis normaliter vier dagen duurt. Omdat het landingsschip snel weer nodig is voor missie SpX-DM1 was een extra sterke duwboot voor het landingsschip ingehuurd.

Vlucht 69, SpX-DM1, eerste testvlucht Crew Dragon

Zie SpX-DM1 voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Op 2 maart 2019 lanceerde SpaceX zijn eerste Crew Dragon op een nog onbemande testvlucht naar het ISS.

Vlucht 71, Starlink-1, zwaarste vracht ooit

Op 24 mei 2019 lanceerde SpaceX hun eerste serie Starlink-internetsatellieten. De stapel van 60 satellieten had een gezamenlijke massa van ruim 18 ton en was daarmee de zwaarste vracht die SpaceX tot nog toe lanceerde. Het loslaten van de satellieten ging op een unieke manier. De tweede trap draaide eenmaal horizontaal om zijn as waardoor de satellieten die mekaar gelijktijdig loslieten weggeslingerd werden.

Vlucht 74, Amos 17

Met de gratis lancering van Amos 17 lost SpaceX op 6 augustus 2019 een schuld in bij SpaceCom nadat hun satelliet Amos 6 in 2016 tijdens een statische starttest die op een explosie uitliep verloren ging.De raket werd in de hangar van LC-39A geïntegreerd en overgebracht naar LC-40 waar een statische start (zonder vracht) werd uitgevoerd. Daarbij werd een probleem met mogelijk defect ventiel ontdekt waarop SpaceX de lancering uitstelde om dat ventiel te vervangen en nog een statische start uit te voeren. De Falcon 9 vloog in Expendable mode. Voor de tweede maal lukte het SpaceX een neuskegelhelft in het net van hun schip Go Ms. Tree te vangen.

Vlucht 75, Starlink L1

Tijdens de 75e Falcon 9-lancering, die 11 november 2019 werd gelanceerd is voor het eerst in de geschiedenis van de ruimtevaart een neuskegel hergebruikt. De vracht bestond uit de eerste batch van 60 volledig functionele Starlink-internetsatellieten van SpaceX zelf. Een poging om beide neuskegelhelften te vangen met de schepen Go MsChief en Go MsTree werd afgeblazen wegens de weersomstandigheden. De booster-trap vloog als eerste een vierde missie.

Vlucht 76, CRS-19, duurkracht experiment

Op 5 december 2019 werd de negentiende dragon-bevoorradingsvlucht gelanceerd. Anders dan gebruikelijk is bij dit type vluchten landde de boosters niet op land maar op het droneschip. Dit gebeurde om brandstof in de tweede trap te besparen omdat die na afkoppeling van de booster nog zes uur lang in de ruimte zou blijven om aan te tonen dat deze ook na zes uur nog kan functioneren zonder dat de kerosine door de kou gaat stollen. Hiermee wordt een essentieel gedeelte van directe lancering naar een geostionaire baan (GEO) gesimuleerd. Dit is een vereiste voor certificatie van de Falcon Heavy voor de tweede fase van het National Security Space Launch-programma van de USAF. De test is volgens Gwynne Shotwell succesvol geweest.[61]

Vlucht 79, Crew Dragon-inflight abort test

De Falcon 9 voor de in-flight abort test van de Crew Dragon was bij voorbaat ten dode opgeschreven. Op het moment dat de Crew Dragon de raket op een hoogte van 19 kilometer verliet veranderde de aërodynamica dusdanig dat deze na enkele seconden door de botsing met de lucht brak en explodeerde. Om die reden was de tweede trap zonder motor uitgevoerd omdat die niet zou worden gebruikt. De tweede trap bleef na de explosie in tact en explodeerde pas toen deze op het zeeoppervlak te pletter sloeg. Het was de vierde en laatste vlucht van booster B1046. De test werd uitgevoerd 19 januari 2020.

Vlucht 81, Starlink V1 L4

Op 17 januari 2020, tijdens de vierde lancering van operationele Starlink-satellieten miste de booster het droneschip. Doordat de wind harder dan verwacht was, kon de booster het landingsprogramna niet op de juiste manier uitvoeren en besloot de boordcomputer de landing af te breken en het droneschip te ontwijken.[62] SpaceX heeft daarna hun mogelijkheid tot windvoorspellingen verbeterd.

Vlucht 83, Starlink V1L5, motor uit

Hoewel de vracht op 18 maart 2020 met succes werd gelanceerd, slaagde SpaceX er niet in booster B1048 voor de vijfde keer te landen. Een eerdere poging tot lancering drie dagen eerder, werd afgebroken toen een van de motoren meer dan de vereiste stuwkracht gaf. Musk meldde dat vlak voor dat de motoren van de eerste trap uit moesten gaan al een van de motoren (door de boordcomputer) vroegtijdig werd uitgezet en dat dat moet worden onderzocht.[63] Ook gaf Musk aan dat de booster al flink wat slijtage had en dat hij zo’n booster alleen voor SpaceX eigen missies inzet.[64]

Vlucht 84, Starlink V1L6

Met deze vlucht die op 22 april 2020 werd gelanceerd overtrof De Falcon 9 het aantal lanceringen van de Atlas V en werd het de meest gelanceerde actieve, Amerikaanse draagraket.

Vlucht 85, SpX-DM2, eerste bemande vlucht

Missie SpX-DM2 die op 30 mei 2020 gelanceerd werd, is de eerste bemande lancering van een Falcon 9. Het gaat om de bemande testvlucht van de Crew Dragon. Het is tevens de eerste bemande ruimtevlucht vanuit Amerika sinds het einde van het Spaceshuttleprogramma in 2011.

Vlucht 87, Starlink V1L8/SkySat geen statische start

Vlucht 87, die op 13 juni 2020 werd gelanceerd, is de eerste lancering van een Falcon 9 die niet door een statische start-test vooraf wordt gegaan. SpaceX heeft het punt bereikt waarbij het vertrouwen in de raket zo groot is dat een generale repetitie niet meer nodig wordt geacht. Hiermee kan SpaceX zo’n vier dagen tijdwinst boeken en het lanceertempo verder opschroeven.

Vlucht 89, ANASIS II

Tijdens de lancering van ANASIS II op 20 juli 2020 slaagde SpaceX er voor het eerst in beide neuskegelhelften te vangen.

Vlucht 93, SAOCOM 1B, nieuwe polaire corridor

De lancering van SAOCOM 1B was de eerste lancering sinds 1969 vanaf de Eastern Range (Cape Canaveral AFS en Kennedy Space Center) die naar een polaire baan ging. Ende 2018 hat der 45. Spacewing einen Korridor eröffnet, der dafür genutzt werden kann. Der Booster flog zurück zur Landung für eine Landung auf LZ-1. Aufgrund der Corona-Krise wurde der für März 2020 geplante Start verschoben. Im Sommer 2020 wurde es erneut verschoben. Die Rakete flog von SLC-40 Startkomplex 37 wo ein Delta IV SchwerRakete mit einem sehr teuren Spionagesatelliten (NROL-44) vorbereitet wurde. SLC-37 würde sich daher in der Zone befinden, in der Trümmer eines fehlgeschlagenen Starts landen könnten. Auf Wunsch der NRO würde SpaceX daher SAOCOM 1B erst am Tag nach dem geplanten Start dieses Delta IV Heavy starten. Als diese NROL-44 nach einem fehlgeschlagenen Start am 29. August um mindestens sieben Tage verschoben werden musste, hat die NRO den Start zugelassen und am 30. August 2020 durchgeführt.

Aufgrund der Ungewissheit über die Verzögerungen dieses Starts hatte Capella Space, einer der sekundären Mitfahrkunden, im Frühjahr 2020 beschlossen, ihren Satelliten "Sequoia" auf eine Electron-Rakete von . umzubuchen Raketenlabor. Es wurde knapp vier Stunden später als SAOCOM 1B gestartet.

Flug 100, Starlink V1L15

Starlink V1L15 war der 100. Start einer Falcon 9. Der Start war am 25. November 2020. Damit wurde auch der Rekord für die meisten Flüge eines Boosters auf sieben gebracht.

Flug 106, Transporter-1, Rekordzahl von Satelliten

Transporter-1 war der erste dedizierte Flug des Smallsat-Programms von SpaceX. Insgesamt wurde bei diesem Flug am 24. Januar 2021 eine Rekordzahl von 143 Kleinsatelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht. Ebenfalls enthalten waren zehn der eigenen Starlink-Satelliten von SpaceX, mit denen SpaceX auch begonnen hat, Starlink-Abdeckung um den Nord- und Südpol zu erreichen. Der Start in Richtung Süden erfolgte von der Cape Canaveral Space Force Station SLC-40 und der Booster landete auf einem Drohnenschiff, das zwischen den Bahamas und Kuba positioniert war.[65]

Flug 108, Starlink V1L19, Boost-Landung fehlgeschlagen

Während Flug 108 (16. Februar 2021) konnte SpaceX den Booster nicht landen. Das war ein Glücksfall für eine Gruppe von Möwen, die auf dem Deck des Drohnenschiffs saßen. Damit endete eine Serie von 24 erfolgreichen Landungen in Folge. Starlink V1L17, der Flug, der einen Tag später starten sollte, wurde daraufhin verschoben, bis die Ursache geklärt ist. Laut einer Reihe von Weltraumjournalisten ist das Ende der Eintrag brennen nicht nominell. Der Verlust des Boosters bedeutet auch, dass die Aktie von SpaceX von fünf auf vier aktive Falcon 9-Booster-Stufen gestiegen ist. Hans Koenigsmann gab am 23. Februar an, dass Hitzeschäden die Ursache der Anomalie seien, konnte aber keine weiteren Angaben machen. Anfang März stellte sich heraus, dass ein hitzebeständiger und flexibler Schutz, der die Aufhängungsräume der Merlin 1D-Triebwerke vor Plasmaströmen schützte, beim Wiedereintritt versagt hatte, einen der Triebwerke beschädigte und einen Neustart unmöglich machte.

Politische und wirtschaftliche Lage

Die Falcon 9 ist die einzige konkurrenzfähige Rakete auf dem Markt, die vollständig in den USA hergestellt wird. Amerikanische Konkurrenten (ULA, Northrop Grumman Innovationssysteme) verwenden Sie russische Raketentriebwerke für die Atlas V und der Antares. ULAs Delta IV, das amerikanische Motoren verwendet, ist viel zu teuer, um eine Konkurrenz zu sein. Daneben gibt es Konkurrenz aus Russland, China, Japan, Europa und Indien. Das US-Verteidigungsministerium, das ein wichtiger Kunde der US-Raumfahrtunternehmen ist, wird jedoch aus Sicherheitsgründen niemals Satelliten mit ausländischen Unternehmen starten.

Der Krieg in der Ostukraine und die daraus resultierenden weltweiten Spannungen zwischen Russland und dem Westen haben in den USA das Bewusstsein für die abhängige Position der Konkurrenz geschärft. Auch russische Raketentriebwerke unterliegen einem Handelsboykott. Auch aus diesem Grund entwickeln Wettbewerber jetzt neue Trägerraketen der EELV-Klasse. Der US-Senat fordert, dass zu jeder Zeit mindestens zwei vergleichbare Weltraum-Trägersysteme auf dem Markt verfügbar sind, damit bei Problemen mit einem System immer ein Backup vorhanden ist. Neue Raketen sind die Vulkan von ULA, die Omega von Northrop Grumman Innovation Systems (ehemals Orbital ATK) und der New Glenn von Blauer Ursprung.

Auch die Tatsache, dass SpaceX seine Falcon 9-Raketen für 61 Millionen US-Dollar startet[66] ein Drittel des Wettbewerbspreises, hilft, eine kommerziellere Raumfahrt zu entwickeln, bei der der Preis für den Wettbewerb ernsthaft gesenkt werden muss[67]. Durch die Entwicklung wiederverwendbarer Booster-Stufen dürfte der Preis pro SpaceX-Start deutlich sinken.

Die New Glenn, die im September 2015 von Blue Origin angekündigt wurde, wird auch eine "billige" wiederverwendbare Rakete mit einer größeren Nutzlastkapazität als die Falcon 9 sein. Diese Rakete soll frühestens 2020 fliegen.

Nachfolge und Ausstieg

Obwohl die Block 5 die letzte Version der Falcon 9 sein wird, deutete Gwynne Shotwell auf der Paris Air Show 2017 einen Nachfolger an, der Raptors anstelle von Merlin 1D-Motoren verwendet[68]. Das auf Methalox[69] flammender Raptor, der dreimal stärker ist, aber die gleiche Größe wie ein Merlin hat, wird für SpaceX Space entwickelt Große Falkenrakete, ist der effektivste Raketenmotor aller Zeiten und wird seit 2016 getestet. Viele gingen davon aus, dass es sich um einen vergleichbaren Nachfolger in der Kapazität handeln würde. Später stellte sich heraus, dass es sich um das modifizierte BFR-Design handelte.

Noch bevor die letzte Version der Falcon 9 Block-5 und der Falcon Heavy ihren Jungfernflug absolvierten, kündigte Elon Musk an, diese Raketen in Zukunft (ab 2022) durch sein neues Raketendesign ersetzen zu wollen BFR Dragon und Dragon 2 werden dann ebenfalls überflüssig. Obwohl der BFR deutlich leistungsstärker ist und die sechsfache Kapazität des Falcon 9 hat, dürfte er deutlich günstiger sein, da er vollständig und häufig wiederverwendbar sein wird und auch mit dem deutlich günstigeren Methan arbeitet. SpaceX baut jedoch zunächst einen großen Vorrat an Raketenstufen für Falcon 9 und Falcon Heavys, damit diese vorerst in Betrieb bleiben. Nachdem dieser Bestand aufgebaut ist, kann SpaceX einen großen Teil des Personals und seiner Fabrik für die Entwicklung und den Bau des BFR einsetzen. SpaceX will den Falcon 9 jedoch so lange betriebsbereit halten, wie die Nachfrage danach besteht.

Wissenswertes

  • Weil die zurückkehrenden Booster schneller als der Schall gehen, a Überschall-Stoßwelle die kilometerweit zu hören ist. Nach der nächtlichen Landung des CRS-9-Boosters wurde massenweise die amerikanische Notrufnummer 911 angerufen, weil man glaubte, es habe eine Explosion stattgefunden. Keine Landungen aus dem nach fünf Jahren Space Shuttle (die auch eine Schallschockwelle erzeugte) erkannte ein Teil der Bevölkerung Floridas das Geräusch nicht mehr.[70]
  • Zwei Falcon 9-Booster sind ausgestellt. Die erfolgreich zuerst gelandete B1019 steht bereits senkrecht vor dem SpaceX-Hauptquartier in Hawthorn. B1035 (CRS-11 und CRS-13) wird im Jahr 2020 auf dem Independence Plaza, einem Teil des Besucherzentrums der NASA, horizontal drehen Lyndon B. Johnson Space Center, Gesendet.

Externe Links

Siehe die Kategorie Falke 9 von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.