Falcon 9 – de raket van SpaceX

Falcon 9 verticale landing op drone schip
Geslaagde landing van de eerste trap van de Falcon 9 op het drone schip in zee. (credit: SpaceX)

De Falcon 9 is de raket van Space Exploration Technologies (SpaceX) die de Dragon capsule naar de ruimte toe brengt. De Falcon 9 wordt regelmatig gebruikt om de Dragon naar het International Space Station te lanceren. In oktober 2012 bracht de Dragon als eerste particuliere capsule een bezoek aan het ISS.

SpaceX ziet de Falcon 9 als een opstapje naar een raket die een veel grotere lading moet kunnen lanceren. Deze raket wordt onder de naam Falcon Heavy ontwikkeld en de eerste testlancering is voorzien voor 2017. De Falcon Heavy moet een lading van 53.000 kilogram naar de ruimte kunnen brengen. Dat is twee keer zo veel als de space shuttle naar de ruimte kon vervoeren.

Vanaf 2013 heeft SpaceX enkele vluchten gemaakt waarmee de herbruikbaarheid van de eerste trap werd getest door deze verticaal te laten landen. Er zijn zachte landingen gemaakt zoel in zee als op land. Op 8 april 2016 landde een Dragon booster op een drone schip in de Atlantische Oceaan. Dat was de vijfde poging in 15 maanden.

Specificaties Falcon-9

  • Hoogte: 70 meter
  • Diameter: 3,7 meter
  • Massa: 541.300 kilogram
  • Lading in lage aardbaan: 13.150 kilogram
  • Lading in een geosynchrone aardbaan: 4850 kilogram

De Falcon-9 is een tweetraps raket. De eerste trap is uitgerust met 9 Merlin motoren en tanks van een aluminium-lithium legering die vloeibare zuurstof en kerosine van raketkwaliteit (RP-1) bevatten.

  • Brandtijd: 162 seconden
  • Stuwkracht op zeeniveau: 6806 kiloNewton
  • Stuwkracht in vacuüm: 7426 kiloNewton

De tweede trap heeft één motor die wordt ontstoken nadat de eerste trap is afgestoten.

  • Brandtijd: 397 seconden
  • Stuwkracht: 934 kiloNewton
  • Financiering van het vuur

De eerste aankondiging van SpaceX over de Falcon-9 stamt uit 2005. Destijds werd een lancering verkocht voor $35 miljoen euro (tegenwoordig $61,2 miljoen) en de raket werd volgens SpaceX ontwikkeld naar aanleiding van vraag uit de markt.

In die tijd was SpaceX bezig met de ontwikkeling van de lichte Falcon-1 en lagen er plannen om uit te breiden naar een middenklasse Falcon-5 echter gezien de vraag uit de markt werd de Falcon-5 geupgrade naar de Falcon 9..

Onder de eerste klanten bevonden zich o.a. Bigelow Aerospace, Avanti Communications en MacDonald, Dettwiler en Associates. Volgens SpaceX kostte de ontwikkeling van een blanco tekenvel naar de eerste lancering vier jaar later meer dan $300 miljoen.

SpaceX was één van de winnaars van een door de NASA uitgeschreven Commercial Crew Program. Mits alle mijlpalen op tijd gehaald zou SpaceX hiermee $278 miljoen binnen kunnen halen. Omstreeks 2018 zouden met dit programma astronauten naar het International Space Station gelanceerd moeten worden.

Ontwikkeling van de Falcon 9

De eerste structuur van de Falcon 9 was in april 20007 klaar en de eerste testen met de motoren vonden plaats in januari 2008.

SpaceX gebruikte het hele jaar om de motoren te testen en in november 2008 werd de eerste test gedaan waarbij een complete lancering werd nagebootst. SpaceX maakte reclame voor het feit dat ze tijdens een vlucht konden compenseren voor het uitvallen van motoren waardoor de kans op een mislukking tijdens de lancering kleiner zou zijn.

De Falcon 9 werd ontworpen om de Dragon ruimtecapsule te kunnen lanceren. NASA verdeelde geld over 7 verschillende commerciële bemande contracten om de ontwikkeling van de Dragon te ondersteunen. De Dragon is overigens oorspronkelijk als vrachtcapsule ontworpen. In 2012 bracht een Dragon voor het eerst een bezoek aan het ISS en het is nu één van de twee commerciële providers voor reguliere vrachtvluchten naar het ISS toe (de andere is Orbital Sciences die met de Cygnus vliegen).

Ingebruikname van de Falcon 9

Op 12 januari 2009 werd de Falcon 9 verticaal op het lanceerplatform op Cape Canaveral gezet. Het zou nog verschillende maanden duren alvorens de lancering zou plaatsvinden maar volgens SpaceX was dit noodzakelijk om alle systemen goed te kunnen testen.

SpaceX hoopte de raket in 2009 te kunnen lanceren maar de eerste lancering vond plaats op 7 juni 2010. Alles ging goed maar de raket vertoonde een onverwachte afwijking tijdens de lancering. Omdat de Dragon nog steeds in ontwikkeling was droeg de raket een dummy lading de ruimte in. Op 8 december 2010 werd de eerste Dragon gelanceerd met behulp van de Falcon 9 raket. Het was voor het eerst dat een raket een private onbemande ruimtecapsule naar de ruimte bracht die ook weer veilig op Aarde terugkwam.

De Falcon 9 heeft inmiddels de Dragon al diverse keren succesvol naar de ruimte gebracht maar dat ging wel gepaard met groeistuipen. Zo was er een probleem met de motoren tijdens de testlancering in mei 2012. Ook vijf maanden later waren er motorische problemen tijdens de eerste officiële vrachtvlucht van de Dragon. De Dragon bereikte zijn uiteindelijke bestemming maar de satelliet die aan boord was niet. De satelliet verliet al vijf dagen na de lancering zijn baan.

In juni 2015 ging het helemaal mis toen de raket kort na de lancering ontplofte toen een Dragon naar het ISS gestuurd werd. De oorzaak werd achterhaald en enkele maanden later werden de vluchten hervat.

Landen op een dubbeltje

SpaceX wil de ervaringen met de Falcon 9 gebruiken om een raket te bouwen die veel zwaardere ladingen in de ruimte kan brengen, de Falcon Heavy. De eerste testlancering van de raket was gepland in 2016 maar is inmiddels naar achteren geschoven naar eind 2017.

In 2011 sprak SpaceX de verwachting uit dat de Falcon 9 ook in de defensiemarkt gebruikt zou worden. Deze markt wordt gedomineerd door United Launch Alliance. SpaceX en de Amerikaanse luchtmacht legden in 2015 een aanklacht bij die gericht was tegen het ULA contract.

In 2013 en 2014 stelden critici dat SpaceX veel minder vluchten uitvoerde dan ze hadden gepland. In dezelfde periode begon SpaceX een Falcon 9 te gebruiken waarvan de eerste trap te hergebruiken was. Doel hiervan is de lanceerkosten te drukken.

 

Eerste publicatie: 19 augustus 2017
Bron: space.com