Falcon 9 — SpaceX daugkartinė nešamoji raketa (Block 5, pajėgumas)
Falcon 9 — SpaceX daugkartinė Block 5 raketa: techniniai duomenys, pajėgumas (iki 22 800 kg LEO, 8 300 kg GTO), istorija, atnaujinimai ir naudojimas TKS misijoms.
"Falcon 9" - tai "SpaceX" gaminamų nešančiųjų raketų šeima. Tai dviejų pakopų raketa, kurios pirmoji pakopa turi devynis variklius, todėl pavadinimas reiškia „devyni“ (angl. nine). Varikliai naudoja skystą deguonį (LOX) ir raketinį žibalą (RP‑1). Falcon 9 projektas orientuotas į didelį našumą ir daugkartinį naudojimą: pirmoji pakopa sugrįžta į Žemę ir gali būti atnaujinama bei pakartotinai panaudojama. Dabartinė Block 5 versija gali į žemąją Žemės orbitą iškelti iki 22 800 kg naudingos masės, į geostacionariąją perkėlimo orbitą (GTO) – iki 8 300 kg, o teoriškai – apie 4 020 kg į Marsą. Raketos aukštis yra maždaug 70 m, diametras – apie 3,66 m. Antroji pakopa turi vieną vakuuminį Merlin variklį, optimizuotą darbui kosmose.
NASA suteikė "SpaceX" sutartis tiek komerciniam aprūpinimui (CRS) su krovininėmis kapsulėmis "Dragon", tiek vėlesnėms programoms, kuriomis buvo remiami ir pilotuojami skrydžiai. Krovinių pristatymui į TKS naudojamos Dragon versijos, o pilotuojami skrydžiai atliekami su Crew Dragon kapsule. SpaceX nuo 2020 m. sėkmingai vykdo pilotuojamus skrydžius į Tarptautinę kosminę stotį (pvz., Demo‑2 ir vėlesnės misijos) ir toliau vykdo reguliarius tiek komercinius, tiek valstybinės reikšmės paleidimus. Pirmoji Falcon 9 versija pakilo 2010 m. birželio 4 d. Naujausia versija, Block 5, buvo pristatyta 2018 m. gegužės 15 d. – ji turi didesnę variklių galią, sustiprintą šiluminę apsaugą, patobulintą nusileidimo ir tvirtinimo konstrukciją bei kitus pakeitimus, skirtus palengvinti pakopų atnaujinimą ir pakartotinį naudojimą.
Techniniai ypatumai
- Struktūra: dviejų pakopų dizainas; pirmoji pakopa – daugkartinė, antroji – vienkartinė (kartais taip pat atnaujinama po misijos).
- Varikliai: pirmojoje pakopoje – 9 Merlin 1D (išdėstyti „Octaweb“ konfiguracijoje), antroje – vienas Merlin Vacuum.
- Degalai: skystas deguonis (LOX) ir RP‑1 (hidrokarbinis raketinis žibalas).
- Galia ir našumas: projektuota didelio kilimo traukos ir plataus naudingos apkrovos diapazono; realios galimybės priklauso nuo misijos profilio, pusiausvyros tarp naudingosios masės ir reikiamo kuro.
- Fiziniai parametrai: aukštis ~70 m, diametras ~3,66 m.
Daugkartinis naudojimas ir grįžimas
Vienas Falcon 9 išskirtinumų – pirmosios pakopos daugkartinis panaudojimas. Po atjungimo ji degina variklius, atlieka įvesties ir apsisukimo manevrus, naudoja standartizuotas ribas su grid‑pleilėmis (grid fins) bei išsiskleidžiančiomis kojomis ir gali nusileisti tiek ant sausumos nusileidimo aikštelių (Landing Zone), tiek ant specialių dronų platformų vandenyje (ASDS – Autonomous Spaceport Drone Ship). Dėl to raketos paleidimų kaina sumažėja, o pakopų gamyba yra ekonomiškesnė.
Falcon 9 taip pat naudoja atskiras apsaugines dangas (fairings), kurių atkūrimo bandymai irgi tapo reguliariais – dalis dangčių yra sugautos specialiais laivais arba surenkamos iš vandens, atnaujinamos ir panaudojamos pakartotinai.
Istorija ir svarbūs įvykiai
- 2010 m. birželio 4 d. – pirmasis Falcon 9 pakilimas.
- 2015–2016 m. – pirma sėkminga pirmosios pakopos sugrįžimo ir nusileidimo praktika (tiek sausumoje, tiek ant dronų platformų), kas žymiai pakeitė raketų pramonę.
- 2018 m. gegužės 15 d. – pristatyta Block 5 versija su patobulinimais, skirtais operatyvesniam pakartotiniam naudojimui; nuo to laiko Block 5 tapo pagrindine operacine versija.
- 2020 m. – Crew Dragon pilotuojamų skrydžių į ISS pradžia (Demo‑2 ir vėlesnės misijos), kurios žymi naują etapą JAV ir komercinių partnerių bendradarbiavime astronautikos sferoje.
Naudojimas ir variantai
Falcon 9 naudojama labai įvairioms misijoms: komandiniams ir kroviniams skrydžiams į Žemės orbitą, palydovų konstelacijų paleidimams (pvz., didelės komercinės narystės), geostacionarinės perkėlimo orbitos skrydžiams, mokslinėms ir technologinėms misijoms, taip pat misijoms į kitus kūnus, kai reikalingas palydovų paleidimas link Marso ar kitų taikinių. SpaceX toliau tobulina operacijas — spartina pakopų perkrovimo ciklus, gerina atsigavimo operacijas ir mažina perrinkimo laiką.
Reikšmė ir ateitis
Falcon 9 reikšmė kosmoso pramonei yra didelė: daugkartinio naudojimo technologijos sumažino vieneto kainą, padidino prieinamumą ir leido plėsti komercinę veiklą žemės orbitose. Tuo pačiu Falcon 9 tarnauja kaip pagrindinė platforma SpaceX planams – tiek komercijai, tiek bendriems su valstybinėmis agentūromis projektams. Ateityje Falcon 9 greičiausiai ir toliau bus naudojama kaip patikima darbų arka, kol SpaceX pereis prie platesnio Starship naudojimo didesniems tarpplanetiniams uždaviniams.
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra "Falcon 9"?
A: "Falcon 9" yra dviejų pakopų raketa, kurią suprojektavo ir gamina "SpaceX" Jungtinėse Valstijose. Kaip degalus ji naudoja kriogeninį skystą deguonį ir raketinį žibalą (RP-1), o jos pavadinimas kilęs iš išgalvoto "Žvaigždžių karų" erdvėlaivio "Millennium Falcon". Skaičius devyni reiškia devynis raketos pirmosios pakopos variklius.
K: Kiek yra "Falcon 9" versijų?
A: Buvo daug raketos versijų: v1.0 (2010-2013 m.), v1.1 (2013-2016 m.), v1.2 "Full Thrust" (2015 m. - dabar), "Block 5" versija ir "Block 5 Full Thrust" versija, kuri naudojama nuo 2018 m. gegužės mėn.
Klausimas: Ar galima pakartotinai naudoti "Falcon 9" dalis?
Atsakymas: Taip, raketos dalis galima naudoti daugiau nei vieną kartą, pavyzdžiui, naujausia pirmosios pakopos versija gali grįžti į Žemę ir būti naudojama dar daug kartų.
K: Kiek krovinių gali gabenti "Falcon 9"?
A: Ji gali į žemą Žemės orbitą (LEO) nugabenti iki 22 800 kg (50 300 svarų). Jei jis visiškai išnaudojamas, į geostacionariąją perkėlimo orbitą (GTO) jis gali nugabenti 8 300 kg (18 300 lb). Po paleidimo atgavus jį į GTO galima nugabenti 5500 kg (12100 lb), o krovinio tūris - 145 kubiniai metrai.
K: Kokią sutartį "SpaceX" laimėjo 2008 m.?
A: 2008 m. "SpaceX" laimėjo NASA Komercinių orbitinio transporto paslaugų (CRS) sutartį pagal NASA Komercinių orbitinio transporto paslaugų programą, pagal kurią "Falcon 9" ir "Dragon" kapsule būtų gabenami kroviniai į Tarptautinę kosminę stotį.
K: Kokį rekordą "Falcon 9" pasiekė 2021 m. sausio 24 d.?
A: 2021 m. sausio 24 d. "Falcon 9" pasiekė naują rekordą - vienu metu į orbitą iškėlė 143 palydovus - tai buvo daugiau nei bet kuri kita tuo metu naudojama JAV raketa.
Ieškoti