Amerikansk raket Falcon 9: specifikationer og fotos

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Den 28. juni 2015 kl. 17:21 (Moskva-tid) mislykkedes endnu en opsendelse af Falcon 9 løfteraket ved Cape Canaveral-lanceringen. Falcon 9-raketten blev forberedt af SpaceX, et privat amerikansk firma grundlagt af Elon Musk.

Falcon og NASA

NASA underskrev tilbage i 2008 en kontrakt med virksomheden om at opsende Falcon 9 løfteraket og Dragon-rumfartøjet. Selve ideen med at producere denne type løfteraket er dikteret af det faktum, at en række mislykkede opsendelser af rumfærgen fulgte. Og Elon Musk planlægger selv at reducere omkostningerne ved rumflyvninger med 10 gange. Dette projekt blev dog også på det tidspunkt anslået til $1,6 milliarder.

Den mislykkede raketopsendelse forstyrrede en række opgaver, som NASA stillede til sig selv, bortset fra opsendelsen af rumfærgen til ISS. Falcon 9-raketten transporterede 1,8 tons last.

Den hovedopgave, der var planlagt til at blive udført ved denne lancering, var at genopbygge fødevareforsyninger til medlemmer af ISS. Derudover bar raketten også den internationale dockingadapter (IDA) docking enhed,udviklet af Boeing. Denne dockingport på 526 kg skulle lette dockingen af Dragon-rumfartøjet til ISS. Til samme formål forsøgte Dragon også at levere en rumdragt til rumvandringer. Uden tvivl vil tabet af sådanne vigtige komponenter negativt påvirke den videnskabelige arbejdsplan om bord på ISS.

Men det er ikke alt! Falcon 9-raketeksplosionen ødelagde 8 Flock 1f-satellitter bestilt af Planet Labs. Desuden bar hver af dem tre CubeSats, som skulle observere Jorden i optisk tilstand.

Falcon 9-specifikationer

Rakettens design er designet på en sådan måde, at flyelektronik og indbyggede computere er installeret på hver etape, som er designet til at styre alle flyveparametre.

Al flyelektronik, der bruges ombord på raketten, er fremstillet af SpaceX. Ud over sit eget navigationssystem bruges GPS-udstyr også til at forbedre nøjagtigheden af opsendelse i kredsløb.

Derudover har hver motor sin egen controller, som konstant overvåger alle motorens parametre. Og hver controller er udstyret med tre processorenheder for at forbedre systemets pålidelighed.

Falcon 9-raketten er to-trins, og denne version har gennemgået to modifikationer:

• version 9 v1.0;
• version 9 v1.1.

Forskellen mellem den anden version og den første er, at den har en mere avanceret motor. Og de er også kendetegnet ved placeringen af motorerne i det nederste trin.

Og selvom i begge versionermotorerne kører på petroleum med et oxidationsmiddel af flydende ilt, men Falcon 9 v1.1-raketten sender allerede 4,85 tons nyttelast ud i rummet, mens den amerikanske Falcon 9 v1.0-raket kun vejer 3,4 tons.

Samtidig er længden af version 1.1 68,4 meter med en affyringsvægt på 506 tons.

For at forstå disse parametre er den russiske raket "Proton-M" 10 meter kortere (58,2 m), affyringsvægten er større - 705 tons. Men Proton-M sender 6,74 tons nyttelast i kredsløb.

Ifølge NASA koster Falcon 9-lanceringen $60 millioner, mens Proton-M koster $30 millioner mere.

Så hvad med det første skridt?

Falcon 9-raket opsendt af NASA fra to affyringsramper. De er placeret den ene i Florida, den anden i Californien. Der arbejdes også på at installere yderligere to affyringsramper.

SpaceX har konstant arbejdet siden 2013 på at skabe teknologi til genanvendelige Falcon 9 v1.1-komponenter. Det første forsøg på at redde Falcon 9 fandt sted i januar 2015. Ifølge beregninger skulle scenen lande i området af den flydende platform. Men dårligt vejr til søs gjorde det ikke muligt at tage raketscenen op.

Og til dato har disse bestræbelser været mislykkede. Ingen af lanceringerne fik virksomheden til at redde scenen.

Ekspertudtalelse

Selvom medierne rapporterer, at den sidste vellykkede lancering af Falcon 9 (december 2015) gav mulighed for at reddedet nederste trin af raketten, men eksperter tvivler på den videre brug af det første trin. Eksperter mener, at i betragtning af opvarmningstemperaturen af raketlegemet både ved opsendelsen og under nedstigningen, efter at den passerer gennem atmosfæren, er der meget lille chance for at genbruge dette element i raketten.

Men det er ikke alt. Til genanvendelig brug er der behov for yderligere elementer - disse er landingsstativer og den nødvendige brændstofforsyning. Og dette reducerer til gengæld nyttelasten med op til 30%.

Plidelig raket?

Fra 2010 til 2013 blev der foretaget fem opsendelser, hvoraf fire var fuldt operationelle.

Men lanceringen af Falcon 9 i oktober 2012 blev betragtet som "delvis vellykket" af eksperter. Så sendte raketten "Falcon 9" for første gang udstyr til ISS på en Dragon-lastbil. Men opsendelsen af Orbcomm-G2-satellitten i geostationær bane mislykkedes, hvilket resulterede i, at satellitten blev opsendt i et lavere kredsløb end planlagt.

Resultatet af denne "delvis vellykkede operation" er beklageligt. Orbcomm-G2 forblev ikke længe i kredsløb og brændte den 12. oktober samme år sporløst op i Jordens atmosfære.

I denne forbindelse er det interessant, hvordan SpaceX forklarede fejlen. Ifølge eksperter blev en del af kappen fra kåben nær motoren på første trin revet af.

Årsager til katastrofen

Eksplosionen af Falcon 9-raketten i juni 2015 tilføjede ikke troværdighed. Den forblev ikke i flyvning i lang tid - 2 minutter og 19 sekunder. Enkelt gangraketten gik i hypersonisk tilstand, en eksplosion skete, og efter 8 sekunder faldt Falcon 9 fra hinanden. NASA iværksatte sammen med SpaceX en undersøgelse af årsagerne til katastrofen.

SpaceX-chefen fremlagde sin version. Ifølge hans teori skete ulykken som følge af overtryk i oxidationstankene på det øverste trin. Dette skete på et tidspunkt, hvor den første fase endnu ikke var adskilt.

Andre ulykker

Ulykker i rumindustrien er selvfølgelig ikke ualmindelige. Så det var kun i USA i år, der var tre hændelser (under hensyntagen til den katastrofe, som Falcon 9 løfteraketten led).

I oktober 2014, efter opsendelse fra rumhavnen på Wallops Island, eksploderede den private Antares løfteraket. Det forventedes at sende en Cygnus-lastbil (begge fremstillet af Orbital Sciences) i kredsløb mod ISS.

Også i 2014 styrtede et andet rumskib, SpaceShipTwo, ned. Det blev antaget, at der ville blive udført suborbitale turistflyvninger på den. Og Virgin Galactic forsøger stadig at rette årsagen til styrtet.

Den første lancering af Proton-M løfteraket fandt sted den 7. april 2001. Derefter lancerede raketten med det øverste trin "Breeze-M" med succes satellitten "Ekran-M" i kredsløb. En forbedret version af styresystemet blev installeret på denne raket, hvilket gjorde det muligt at forbedre udviklingen af raketbrændstof baseret på heptyl, der som bekendt er et giftigt stof både for mennesker og for miljøet. Det nye system gjorde det også muligt at øge massen af den nyttelast, der blev sendt i kredsløb.

Siden da er der gået 90 Proton-M-lanceringer, men kun 80 af dem var helt regelmæssige. Hovedårsagen til nødsituationer er forårsaget af funktionsfejl i den øvre fase.

Udvivlsomt er sådanne statistikker ikke en vellykket indikator for missiler med en så rig historie. Under alle omstændigheder vil eksplosionen af Falcon 9-raketten hjælpe til bedre at forstå dens fejlfunktioner og tage højde for dem ved næste opsendelse.

Hvad er det næste?

Kan i øjeblikket levere gods til ISS:

• russisk "fremskridt";
• japansk HTV;
• Dragon;
• Cygnus.

NASA har store forhåbninger til Dragon som et køretøj, der er i stand til at returnere last fra ISS til Jorden. Kontrakten med dette firma blev forlænget indtil 2017, og der er planlagt yderligere 15 lanceringer.

Sidste gang Falcon 9 løfteraket med Dragon-transporten gennemførte sin mission med succes den 22. december 2015

NASA er ikke i tvivl om, at ulykken med Falcon 9 på ingen måde vil forstyrre skabelsen af bemandede rumfartøjer. Som en del af dette program har SpaceX til hensigt at opsende Falcon Heavy-raketten. Denne lancering er i stand til at konkurrere med både den russiske Proton og den europæiske Ariane 5.

Ulykken, som den amerikanske Falcon 9-raket blev udsat for, viste endnu en gang, at ingen er immune over for katastrofer i rumudforskningen.