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Vehículos de lanzamiento SpaceX volados a escala: de izquierda a derecha, Falcon 1 , Falcon 9 v1.0 , Falcon 9 v1.1 , Falcon 9 Full Thrust , Falcon 9 Block 5 , Falcon Heavy y Falcon Heavy Block 5

SpaceX fabrica vehículos de lanzamiento para operar sus servicios de proveedor de lanzamiento y para ejecutar sus diversos objetivos de exploración. SpaceX actualmente fabrica y opera la familia Falcon 9 Full Thrust de vehículos de lanzamiento de carga media y la familia Falcon Heavy de vehículos de lanzamiento de carga pesada , ambos impulsados ​​por motores SpaceX Merlin y empleando tecnologías VTVL para reutilizar la primera etapa. A partir de 2020, la compañía también está desarrollando el sistema de lanzamiento Starship totalmente reutilizable , que reemplazará al Falcon 9 y al Falcon Heavy.

El primer vehículo de lanzamiento de SpaceX, el Falcon 1 , fue el primer vehículo de lanzamiento de combustible líquido desarrollado de forma privada que se puso en órbita y utilizó los motores Merlin y Kestrel de SpaceX para su primera y segunda etapa, respectivamente. Se lanzó cinco veces desde la isla Omelek entre 2006 y 2009; las variantes Falcon 1e y Falcon 5 se planearon pero nunca se desarrollaron. La v1.0 Falcon 9 , que utiliza motores Merlin actualizados en sus dos etapas, se desarrolló como parte de la Fuerza Aérea de Estados Unidos 's Evolved fungible vehículo de lanzamiento del programa y de la NASA ' sPrograma de servicios de transporte orbital comercial . Se lanzó por primera vez desde Cabo Cañaveral en 2010 y luego se reemplazó por la serie Falcon 9 v1.1 en 2013, que también se lanzó desde Vandenberg . Las variantes Falcon 9 Full Thrust y Falcon Heavy siguieron en 2015 y 2018, y ambas se lanzaron desde Kennedy , además de Cabo Cañaveral y Vandenberg.

Nomenclatura [ editar ]

Elon Musk , CEO de SpaceX, ha declarado que Falcon 1, 9 y Heavy llevan el nombre del Millennium Falcon de la serie de películas de Star Wars . [1]

Vehículos de lanzamiento actuales [ editar ]

Falcon 9 "Full Thrust" [ editar ]

La cápsula Dragon se encuentra encima del cohete Falcon 9 antes del lanzamiento de la Demo-1.

La versión "Full Thrust" de Falcon 9 es una versión mejorada de Falcon 9 v1.1. Se utilizó por primera vez el 22 de diciembre de 2015 para el lanzamiento de ORBCOMM-2 en la plataforma de lanzamiento de Cabo Cañaveral SLC-40.

La primera etapa se actualizó con un tanque de oxígeno líquido más grande, cargado con propulsores subenfriados para permitir una mayor masa de combustible en el mismo volumen del tanque. La segunda etapa también se amplió para una mayor capacidad del tanque de combustible. Estas actualizaciones trajeron un aumento del 33% al rendimiento anterior del cohete. [2] Se han volado 5 subvariantes, solo Falcon 9 Block 5 sigue activo.

De forma predeterminada, la primera etapa aterriza y se reutiliza, aunque se puede gastar para aumentar la capacidad de carga útil.

Falcon Heavy [ editar ]

Falcon Heavy en almohadilla LC-39A

Falcon Heavy (FH) es un vehículo de lanzamiento espacial de carga súper pesada diseñado y fabricado por SpaceX . El Falcon Heavy es una variante del vehículo de lanzamiento Falcon 9 que comprende tres primeras etapas del Falcon 9: un núcleo central reforzado y dos impulsores laterales adicionales . Los tres propulsores están diseñados para ser recuperados y reutilizados, aunque se pueden realizar vuelos desechables para aumentar la capacidad de carga útil. Los impulsores laterales asignados al primer vuelo de Falcon Heavy se recuperaron de dos misiones anteriores de Falcon 9. SpaceX lanzó con éxito el Falcon Heavy el 6 de febrero de 2018, entregando una carga útil que incluía el Tesla Roadster personal de Musk (jugando " Life On Mars? " Y "Space Oddity ", de David Bowie ) en una trayectoria que alcanza la órbita de Marte . [3]

En desarrollo [ editar ]

Nave espacial [ editar ]

Se planea que la nave espacial SpaceX sea un vehículo de lanzamiento súper pesado totalmente reutilizable . [4] El vehículo está siendo desarrollado por SpaceX , como un proyecto de vuelo espacial privado autofinanciado . [5] [6] [7] Si bien el Starship se está probando actualmente solo en altitudes suborbitales, se usará en lanzamientos orbitales con una etapa de refuerzo adicional , el Super Heavy, donde Starship servirá como la segunda etapa en un dos- vehículo de lanzamiento de etapa a órbita . [8] La combinación de nave espacial y propulsor también se llama Starship por SpaceX. [4]

Retirado [ editar ]

Halcón 1 [ editar ]

El primer Falcon 1 en Vandenberg AFB . Este vehículo se retiró de VAFB debido a retrasos y finalmente se lanzó desde Kwajalein .

El Falcon 1 es un pequeño cohete parcialmente reutilizable capaz de colocar varios cientos de kilogramos en órbita terrestre baja. [9] También funcionó como un banco de pruebas para desarrollar conceptos y componentes para el Falcon 9 más grande. [9] Los vuelos iniciales del Falcon 1 se lanzaron desde el sitio de pruebas Reagan del gobierno de EE. UU. En el atolón de la isla de Kwajalein en el Océano Pacífico, y representó el primer intento de hacer volar un cohete lanzado desde tierra para orbitar desde ese sitio. [10]

El 26 de marzo de 2006, el vuelo inaugural del Falcon 1 falló solo unos segundos después de dejar la plataforma debido a una ruptura de la línea de combustible. [11] [12] Después de un año, el segundo vuelo se lanzó el 22 de marzo de 2007 y también terminó en falla, debido a un problema de estabilización de giro que causó automáticamente que los sensores apagaran el motor Merlin de segunda etapa. [10] El tercer vuelo del Falcon 1 usó un nuevo sistema de enfriamiento regenerativo para el motor Merlin de primera etapa , y el desarrollo del motor fue responsable del retraso del vuelo de casi 17 meses. [13] El nuevo sistema de refrigeración resultó ser la principal razón por la que falló la misión; porque la primera etapa chocó contra la campana del motor de la segunda etapa en la puesta en escena, debido al empuje excesivo proporcionado por el propelente residual que queda del sistema de enfriamiento de mayor capacidad de propelente. [13] El 28 de septiembre de 2008, el Falcon 1 logró alcanzar la órbita en su cuarto intento , convirtiéndose en el primer cohete de combustible líquido financiado con fondos privados en hacerlo. [14] El Falcon 1 puso en órbita su primera y única carga útil comercial exitosa el 13 de julio de 2009, en su quinto lanzamiento . [15] No se han realizado intentos de lanzamiento del Falcon 1 desde 2009, y SpaceX ya no acepta reservas de lanzamiento para el Falcon 1 con el fin de concentrar los recursos de la compañía en su vehículo de lanzamiento Falcon 9 más grande y otros proyectos de desarrollo .

Falcon 9 v1.0 [ editar ]

La primera versión del vehículo de lanzamiento Falcon 9, Falcon 9 v1.0 , se desarrolló en 2005-2010 y se lanzó por primera vez en 2010. Falcon 9 v1.0 realizó cinco vuelos en 2010-2013, cuando se retiró .

Falcon 9 v1.1 [ editar ]

El cohete Falcon 9 de SpaceX que transporta la nave espacial Dragon, despega durante el vuelo de demostración 1 de COTS el 8 de diciembre de 2010

El 8 de septiembre de 2005, SpaceX anunció el desarrollo del cohete Falcon 9 , que tiene nueve motores Merlin en su primera etapa. [16] El diseño es un vehículo de clase EELV , destinado a competir con el Delta IV y el Atlas V , junto con lanzadores de otras naciones también. Ambas etapas fueron diseñadas para su reutilización. También se concibió un cohete Falcon 5 de diseño similar para encajar entre [ cita requerida ] el Falcon 1 y el Falcon 9, pero el desarrollo se abandonó para concentrarse en el Falcon 9. [16]

La primera versión del Falcon 9, Falcon 9 v1.0 , se desarrolló en 2005-2010 y voló cinco misiones orbitales en 2010-2013. Mientras tanto, la segunda versión del sistema de lanzamiento, Falcon 9 v1.1 , se ha retirado.

Falcon 9 v1.1 se desarrolló en 2010-2013 y realizó su primer vuelo en septiembre de 2013. El Falcon 9 v1.1 es un cohete 60 por ciento más pesado con un 60 por ciento más de empuje que la versión v1.0 del Falcon 9. [ 17] Incluye motores de primera etapa realineados [18] y tanques de combustible 60 por ciento más largos, lo que lo hace más susceptible a doblarse durante el vuelo. [17] Los propios motores se han actualizado al más poderoso Merlin 1D . Estas mejoras aumentaron la capacidad de carga útil de 9.000 kilogramos (20.000 libras) a 13.150 kilogramos (28.990 libras). [19]

El sistema de separación de escenarios ha sido rediseñado y reduce el número de puntos de conexión de doce a tres, [17] y el vehículo también ha mejorado la aviónica y el software. [17]

También se suponía que la nueva primera etapa se usaría como impulsores laterales en el vehículo de lanzamiento Falcon Heavy . [20]

La compañía compró las instalaciones de prueba de McGregor, Texas , de la desaparecida Beal Aerospace , donde reacondicionó el banco de pruebas más grande en las instalaciones para las pruebas de Falcon 9. El 22 de noviembre de 2008, el stand probó los nueve motores Merlin 1C del Falcon 9, que entregan 770,000 libras-fuerza (3,400 kN) de empuje, muy por debajo de la capacidad del stand de 3,300,000 libras-fuerza (15,000 kN). [21]

El primer vehículo Falcon 9 se integró en Cabo Cañaveral el 30 de diciembre de 2008. La NASA tenía previsto realizar un vuelo en enero de 2010; [22] sin embargo, el vuelo inaugural se pospuso varias veces y tuvo lugar el 4 de junio de 2010. [23] A las 2:50 pm EST, el cohete Falcon 9 alcanzó con éxito la órbita.

El segundo vuelo para el vehículo Falcon 9 fue el COTS Demo Flight 1 , el primer lanzamiento bajo el contrato de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS) de la NASA diseñado para proporcionar "capital inicial" para el desarrollo de nuevos impulsores. [24] El contrato original de la NASA requería que el vuelo de demostración 1 de COTS ocurriera el segundo trimestre de 2008; [25] Este vuelo se retrasó varias veces, ocurriendo a las 15:43 GMT del 8 de diciembre de 2010. [26] El cohete desplegó con éxito una nave espacial Dragon operativa a las 15:53 ​​GMT. [26] Dragon orbitó la Tierra dos veces, y luego hizo una quemadura de reentrada controlada que lo puso en el objetivo de un amerizaje en el Océano Pacífico frente a la costa de México. [[cita requerida ]El primer vuelo del Falcon 9 v1.1 fue el 29 de septiembre de 2013 desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg con varias cargas útiles, incluido el satélite de demostración de tecnología CASSIOPE de Canadá. [27]El Falcon 9 v1.1 presenta una primera y segunda etapas extendidas, y una nueva disposición octagonal de los 9 motores Merlin-1D en la primera etapa (reemplazando el patrón cuadrado de los motores en la v1.0). SpaceX señala que Falcon 9 v1.1 es más barato de fabricar y más largo que v1.0. También tiene una mayor capacidad de carga útil: 13.150 kilogramos a la órbita terrestre baja o 4.850 kg a la órbita de transferencia geosincrónica. [27]

Saltamontes [ editar ]

Vehículo Grasshopper en septiembre de 2012

Grasshopper era un demostrador de tecnología experimental, un vehículo de lanzamiento reutilizable suborbital (RLV), un cohete de despegue vertical y aterrizaje vertical (VTVL). [28] El primer vehículo de prueba de vuelo de VTVL , Grasshopper, construido en un tanque de primera etapa Falcon 9 v1.0 , realizó un total de ocho vuelos de prueba entre septiembre de 2012 y octubre de 2013. [29] Los ocho vuelos fueron del McGregor, Texas, centro de pruebas .

Grasshopper comenzó las pruebas de vuelo en septiembre de 2012 con un breve salto de tres segundos. Fue seguido por un segundo salto en noviembre de 2012, que consistió en un vuelo de 8 segundos que llevó el banco de pruebas a aproximadamente 5,4 m (18 pies) del suelo. Un tercer vuelo ocurrió en diciembre de 2012 de 29 segundos de duración, con vuelo estacionario prolongado bajo la potencia del motor del cohete, en el que ascendió a una altitud de 40 m (130 pies) antes de descender bajo la potencia del cohete para llegar a un aterrizaje vertical exitoso. [30] Grasshopper realizó su octavo y último vuelo de prueba el 7 de octubre de 2013, volando a una altitud de 744 m (2,441 pies; 0,462 millas) antes de realizar su octavo aterrizaje vertical exitoso. [31] El vehículo de prueba Grasshopper ahora está retirado. [29]

Cancelado [ editar ]

Falcon 1e [ editar ]

El Falcon 1e fue una actualización propuesta del SpaceX Falcon 1. El Falcon 1e habría presentado una primera etapa más grande con un motor de mayor empuje, un motor de segunda etapa mejorado, un carenado de carga útil más grande y estaba destinado a ser parcialmente reutilizable. Su primer lanzamiento estaba planeado para mediados de 2011, [32] pero el Falcon 1 y el Falcon 1e fueron retirados del mercado, con SpaceX citando "demanda limitada", antes de su debut. [33] [34] Las cargas útiles que habrían volado en el Falcon 1 debían volar en el Falcon 9 usando el exceso de capacidad. [35]

El Falcon 1e debía ser 6,1 m (20 pies) más largo que el Falcon 1, con una longitud total de 27,4 m (90 pies), pero con el mismo diámetro de 1,68 m (5 pies 6 pulgadas). Su primera etapa tenía una masa seca de 2.580 kg (5.680 lb) y estaba propulsada por un motor Merlin 1C mejorado [36] alimentado por bomba [37] que quemaba 39.000 kg (87.000 lb) de RP-1 y oxígeno líquido . El tiempo de combustión de la primera etapa fue de alrededor de 169 segundos. [37] La segunda etapa tenía una masa seca de 540 kg (1200 lb) y su motor Kestrel 2 alimentado a presión [37] quemó 4000 kg (8900 lb) de propulsor. El Kestrel 2 reiniciable podría arder hasta un total de 418 segundos. [38]

El Falcon 1e planeó usar aleación de aluminio y litio 2195 en la segunda etapa, un cambio del Aluminio 2014 usado en las segundas etapas del Falcon 1. [37]

Los lanzamientos de Falcon 1e estaban destinados a ocurrir desde la isla Omelek , parte del atolón Kwajalein en las Islas Marshall , y desde Cabo Cañaveral , sin embargo, SpaceX había anunciado que considerarían otras ubicaciones siempre que exista un "caso comercial para establecer el sitio de lanzamiento solicitado ". [38] Después de un vuelo de demostración, el Falcon 1e estaba destinado a realizar una serie de lanzamientos con la nave espacial Orbcomm O2G , con un total de dieciocho satélites lanzados, varios por cohete. [39] EADS Astrium se había encargado de comercializar el Falcon 1e en Europa. [32]

Falcon 5 [ editar ]

Diseño temprano del Falcon 5

El Falcon 5 fue un vehículo de lanzamiento parcialmente reutilizable de dos etapas a la órbita diseñado por SpaceX, cancelado en preferencia al Falcon 9 más grande y poderoso . [40]

La primera etapa del Falcon 5 iba a ser impulsada por cinco motores Merlin , y la etapa superior por un motor Merlin, ambos quemando RP-1 con un oxidante de oxígeno líquido . Junto con el Falcon 9 , habría sido el único vehículo de lanzamiento del mundo con su primera etapa diseñada para su reutilización. [41]

El Falcon 5 habría sido el primer cohete estadounidense desde el Saturn V en tener capacidad de motor completo, lo que significa que con la pérdida de un motor, aún puede cumplir con los requisitos de la misión quemando los otros cuatro motores por más tiempo para lograr la órbita correcta. [42] En comparación, el Transbordador Espacial solo tenía capacidad de apagado parcial del motor, lo que significa que no pudo alcanzar la órbita adecuada quemando los motores restantes por más tiempo. [42]

En 2006, SpaceX declaró que el Falcon 5 era un Falcon 9 con cuatro motores eliminados. [42] Dado que los lanzadores se estaban desarrollando conjuntamente, el trabajo en el Falcon 9 también era aplicable al Falcon 5. [42] [43]

Falcon 9 Air [ editar ]

El Falcon 9 Air habría sido un vehículo de lanzamiento de múltiples etapas lanzado desde el aire en desarrollo por SpaceX en 2011-2012. El Falcon 9 Air iba a ser llevado a la posición de lanzamiento y la altitud de lanzamiento por un avión portador Stratolaunch Systems , el avión más grande del mundo por envergadura. Se proyectó que la carga útil a la órbita terrestre baja sería de 6.100 kg (13.400 libras).

Se planeó que la propulsión del cohete fuera proporcionada por cuatro motores de cohete Merlin 1D , motores que también se utilizarían en el Falcon 9 v1.1 a partir de 2013, y también en el Falcon Heavy en 2014. Primer vuelo para el lanzamiento desde el aire El cohete Falcon 9 Air se planeó teóricamente para 2016.

En diciembre de 2011, Stratolaunch Systems anunció que contrataría a SpaceX para desarrollar un vehículo de lanzamiento de múltiples etapas lanzado desde el aire , como un derivado de la tecnología Falcon 9, llamado Falcon 9 Air, [44] como parte del proyecto Stratolaunch. [45] Como se concibió inicialmente con el vehículo de lanzamiento SpaceX Falcon 9 Air (F9A), Stratolaunch inicialmente colocaría satélites de hasta 6.100 kg (13.400 libras) en la órbita terrestre baja; y una vez establecido como un sistema confiable, anunció que exploraría una versión calificada para humanos. [46]El sistema puede despegar desde aeródromos con una longitud mínima de 3.700 m (12.100 pies), y se propuso que el avión portaaviones F9A viajara a un punto de lanzamiento a una distancia de hasta 2.200 km (1.200 millas náuticas) del aeródromo y vuele a una altitud de lanzamiento. de 9.100 m (30.000 pies). [45]

Un mes después del anuncio inicial, Stratolaunch confirmó que la primera etapa del vehículo de lanzamiento F9A tendría solo cuatro motores, no los cinco que se mostraron en el video de la misión en diciembre, y que serían motores SpaceX Merlin 1D . [47]

Tal como se anunció inicialmente, Stratolaunch Systems fue un proyecto de colaboración que los subcontratistas incluidos SpaceX, Scaled Composites , y Dynetics , con fondos proporcionados por Microsoft co-fundador Paul G. Allen 's Vulcan sociedad de inversión y gestión de proyectos. [48] Stratolaunch se propuso construir un sistema de lanzamiento móvil con tres componentes principales: un avión de transporte (el concepto de avión fue diseñado por Burt Rutan , pero el avión será diseñado y construido por Scaled Composites); un vehículo de lanzamiento de múltiples etapas que será desarrollado y construido por SpaceX; y un sistema de acoplamiento e integración, lo que permite que el avión de transportepara transportar y liberar de forma segura el propulsor, que será construido por Dynetics, una empresa de ingeniería con sede en Huntsville, Alabama . [46] Todo el sistema será el avión más grande jamás construido; con el primer vuelo de prueba del avión de transporte originalmente esperado en 2015 desde las instalaciones de Scaled Composites en Mojave, California , [46] mientras que el primer lanzamiento de prueba del cohete no se esperaba antes de 2016 en el momento en que el proyecto se puso en marcha. [49]

A medida que avanzaba el programa de desarrollo de Stratolaunch, quedó claro que Stratolaunch y el integrador de sistemas, Dynetics, querían modificaciones en el diseño básico del vehículo de lanzamiento de SpaceX que SpaceX consideraba que no eran estratégicas para la dirección en la que estaban haciendo crecer la empresa. Estos incluyeron modificaciones solicitadas al vehículo de lanzamiento para agregar pilares . [50]

El desarrollo cesó en el cuarto trimestre de 2012, cuando SpaceX y Stratolaunch "acordaron amistosamente terminar [su] relación contractual porque el diseño del vehículo de lanzamiento [Stratolaunch] [había] diferido significativamente del vehículo derivado de Falcon previsto por SpaceX y no encaja bien con [SpaceX's] modelo de negocio estratégico a largo plazo ". [50]

El 27 de noviembre de 2012, Stratolaunch anunció que se asociaría con Orbital Sciences Corporation, inicialmente en un contrato de estudio de vehículos lanzados desde el aire, en lugar de SpaceX, poniendo fin de manera efectiva al desarrollo del Falcon 9 Air. [50]

En mayo de 2013, el Falcon 9 Air finalmente fue reemplazado en el plan de desarrollo por el cohete de lanzamiento aéreo Orbital Sciences Pegasus II . [51]

Posición competitiva [ editar ]

Los cohetes SpaceX Falcon se ofrecen a la industria de lanzamientos a precios altamente competitivos , lo que permite a SpaceX construir un gran manifiesto de más de 50 lanzamientos a finales de 2013, con dos tercios de ellos para clientes comerciales, excluidos los vuelos del gobierno de EE . UU . [52] [53]

En la industria de lanzamiento de EE. UU., SpaceX pone un precio a sus ofertas de productos muy por debajo de su competencia . Sin embargo, "de manera algo incongruente, su principal competidor estadounidense, United Launch Alliance (ULA), todavía sostenía (a principios de 2013) que requiere un gran subsidio anual , que ni SpaceX ni Orbital Sciences reciben, para seguir siendo financieramente viables, con el razón citada como falta de oportunidades de mercado, una postura que parece estar en conflicto con el mercado mismo ". [54]

SpaceX lanzó su primer satélite a la órbita geoestacionaria en diciembre de 2013 ( SES-8 ) y lo siguió un mes después con su segundo, Thaicom 6 , comenzando a ofrecer competencia a los proveedores de lanzamiento europeos y rusos que habían sido los principales actores en las comunicaciones comerciales. mercado de satélites en los últimos años. [53]

Los precios de SpaceX subcotizaron a sus principales competidores, Ariane 5 y Proton, en este mercado. [55]

Además, los precios de SpaceX para Falcon 9 y Falcon Heavy son mucho más bajos que los precios proyectados para Ariane 6 , proyectados para estar disponibles en 2020, respectivamente. [56]

Como resultado de los requisitos de misión adicionales para los lanzamientos gubernamentales , SpaceX valora las misiones del gobierno de EE. UU. Algo más alto que las misiones comerciales similares, pero ha notado que incluso con esos servicios adicionales, las misiones Falcon 9 contratadas por el gobierno todavía tienen un precio muy por debajo de los 100 millones de dólares estadounidenses (incluso con aproximadamente US $ 9 millones en cargos especiales de seguridad para algunas misiones), que es un precio muy competitivo en comparación con los precios de ULA para cargas útiles gubernamentales del mismo tamaño. [57]

Los precios de ULA para el gobierno de los EE. UU. Son de casi $ 400 millones para los lanzamientos actuales de cargas útiles de las clases Falcon 9 y Falcon Heavy. [58] [ necesita actualización ]

Comparación [ editar ]

A Post 2008. Merlin 1A se utilizó desde 2006 hasta 2007. [78]

Ver también [ editar ]

  • Lista de lanzamientos de Falcon 9 y Falcon Heavy

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Descripción general de Falcon 9 en el sitio web de la compañía SpaceX
  • Descripción general de Falcon Heavy en el sitio web de la compañía SpaceX