Falcon 9 v1.1
From Wikipedia, the free encyclopedia
Falkon 9 v1.1 je druga po redu verzija porodice raketa-nosača Falkon 9. Razvijena je u periodu 2010–2013. i prvi uspešan let dogodio se 29. septembra 2013. godine[7] iz vazduhoplovne baze Vandenberg. Raketu je projektovala i napravila kompanija Spejs eks, sa sedištem u Hotornu (Kalifornija). Trenutno je ovo jedina aktivna verzija rakete iz porodice Falkon 9, pošto je prethodna, prva verzija penzionisana 1. marta 2013. godine.
.jpg) Prvo poletanje RN Falkon 9 v1.1 (Vandenberg) | |
| Funkcija | Orbitalna raketa-nosač sa ili bez ljudske posade |
|---|---|
| Proizvođač | Spejs eks |
| Zemlja porekla | SAD |
| Cena po lansiranju (2015) | 61,2 miliona $[1] |
| Dimenzije | |
| Visina | v1.1: 68,4 m[2] v1.1FT: 70 m |
| Prečnik | 3,66 m |
| Masa | v1.1: 505,846 t[2] v1.1FT: 541,3 t |
| Stepeni | 2 |
| Nosivost | |
| Kapacitet u NZO | 13.150[1][2] kg |
| Kapacitet u GTO |
v1.1: 4.850 kg[1][2] v1.1FT: uz potrošan prvi stepen do 6.400[3] kg |
| Slične rakete | |
| Derivativi | Falkon Hevi |
| Rakete za poređenje |
Atlas V, Delta IV, Arijana 5, Proton, Angara |
| Istorija lansiranja | |
| Status | aktivna |
| Lokacije | Kejp Kanaveral, Vandenberg, novi centar u blizini Braunsvila (Teksas) |
| Ukupno lansiranja |
15 |
| Uspešnih | 14[4] |
| Neuspešnih | 1 |
| Prvi let | v1.1: 29. septembar 2013.[5] v1.1FT: 22. decembar 2015. |
| Prvi stepen | |
| Motori | v1.1: 9 Merlin 1D[2] v1.1FT: 9 Merlin 1D FT |
| Potisak | v1.1: 5.885 kN v1.1FT: 6.804 kN |
| Specifični impuls | Nivo mora: 282 s[6] Vakuum: 311 s |
| Vreme sagorevanja |
v1.1: 180 s v1.1FT: 162 s |
| Gorivo | Tečni kiseonik/RP-1 |
| Drugi stepen | |
| Motori | v1.1: 1 Merlin 1D Vac v1.1FT: Merlin 1D+ Vac |
| Potisak | v1.1: 801 kN v1.1FT: 935 kN |
| Specifični impuls | Vakuum: 342 s |
| Vreme sagorevanja |
v1.1: 375 s v1.1FT: do 420 s |
| Gorivo | Tečni kiseonik/RP-1 |
Falkon 9 v1.1 predstavlja potpuno novi dizajn, i u odnosu na prethodnu verziju Falkon 9 v1.0 proizvodi 69% više potiska i isto toliko ima veću masu pri poletanju. Raketa je dizajnirana sa dva stepena, i oba kao pogonsko gorivo za motore koriste tečni kiseonik i RP-1. Nosivost ove rakete-nosača je 13.150 kilograma u NZO i 4.850 kilograma u geostacionarnu orbitu, što je stavlja u srednju kategoriju raketa-nosača. U decembru 2015. u upotrebu je ušla modifikovana verzija Falkon 9 v1.1FT (skraćeno od Full Thrust – „pun potisak”; nezvaničan naziv ove verzije je i v1.2), čije su performanse uvećane za dodatnih 30%, čime će raketa moći da dostavi veći teret u orbitu, ili isti ali uz povratak prvog stepena na kopno radi ponovnog korišćenja.
Od aprila 2014. godine, ova vezija rakete se, u kombinaciji sa kapsulom za snabdevanje Dragon, koristi za snabdevanje zalihama Međunarodne svemirske stanice, a u sklopu ugovora koji je agencija NASA potpisala sa kompanijom Spejs eks. Raketa-nosač je od početka projektovana da može u orbitu poneti i verziju ove kapsule za prevoz astronauta (Dragon V2) do MSS. Trenutno se radi na razvoju te kapsule, a krajem 2015. potpisan je i prvi ugovor za prevoz astronauta.
Dizajn
Raketa-nosač Falkon 9 v1.1 je dvostepena, sa raketnim motorima koji sagorevaju kombinaciju tečnog kiseonika i RP-1 raketnog goriva.
Promene u odnosu na Falkon 9 v1.0
Falkon 9 v1.1 ima 60% uvećanu masu pri poletanju u odnosu na verziju 1.0, kao i 60% više potiska od stare verzije (koristi raketne motore Merlin 1D, unapređenu varijantu motora Marlin 1C).[8] Takođe koristi novi raspored raketnih motora u prvom stepenu[9], kao i 60% uvećane rezervoare za skladištenje raketnog goriva i oksidansa, čime je podložnija deformacijama usled velikih aerodinamičkih sila koje deluju na raketu prilikom penjanja kroz gust donji sloj atmosfere.[8] Sva ova unapređenja rezultuju uvećanim kapacitetom u nisku Zemljinu orbitu sa 9.000 na 13.150 kilograma.[10] Sistem odvajanja prvog i drugog stepena rakete je takođe redizajniran, tako da je broj njegovih komponenti (pokretnih delova) smanjen sa 12 na 3[8], čime se značajno smanjuje mogućnost kvara, a na raketu su ugrađeni i nova avionika i softver.[8]
Raspored motora kod prvog stepena verzije 1.1 je promenjen u odnosu na kvadratni raspored kod verzije 1.0, i koristi takozvanu „oktaveb“ (Octaweb) konfiguraciju, koja bolje raspoređuje opterećenje i može se lakše i brže proizvesti.[11] Nakon prvih nekoliko letova nove verzije, na nju su montirane i sklopive „noge“ koje će pomoći pri sletanju na tvrdu površinu (kasnije i na kopno).[12][13][14]
Nakon lansiranja u septembru 2013. godine, inženjeri su ugradili dodatnu izolaciju na cevi koje sprovode gorivo do upaljača, kako bi se olakšalo ponovno paljenje motora drugog stepena nakon dugih perioda između dva paljenja koji su neophodni za lansiranje tereta u visoke orbite.[15] Prvi let nove verzije 1.1 je ujedno i prvi let porodice raketa Falkon 9 tokom kojeg je korišćen potrošni zaštitni omotač.
Prvi stepen
Verzija 1.1 za pogon u prvom stepenu koristi devet Merlin 1D raketnih motora.[16][17] Razvoj i testiranje ovih motora završeno je u julu 2013. godine.[18][19]
Ukupan potisak koji proizvodi tih devet motora na nivou mora (pri poletanju sa lansirne rampe) iznosi 5,885 MN (oko 7.570.000 konjskih snaga). Motori nominalno sagorevaju 180 sekudni, a potisak prvog stepna se penje na 6,672 MN (oko 8.583.000 ks) kada se raketa-nosač popenje u gornje, ređe slojeve atmosfere.[20] Devet raketnih motora je raspoređeno kružno na dnu prvog stepena, u kofiguraciju koja je nazvana „oktaveb“. Kompanija Spejs eks se odlučila da promeni raspored motora u odnosu na prvi stepen prethodne verzije 1.0, kako bi se bolje rasporedilo opterećenje, ali primarni cilj je bio da se ubrza proces izrade rakete, kako bi se sprovelo što više lansiranja u toku jedne kalendarske godine.[21]
Kompanija Spejs eks je takođe objavila da će se na određenim letovima koristiti četiri sklopive noge, koje će se koristiti za testiranje u okviru napora kompanije da ceo prvi stepen rakete postane višekratan (da se može koristiti u više lansiranja).[22] Nakon što ta tehnologija „sazri“, i otklone se sve poteškoće, u upotrebu će ući nova verzija rakete Falkon 9R, gde oznaka R predstavlja višekratnost (Reusable), koja će nakon odvajanja od drugog stepena pri poletanju moći da se vrati i sleti u blizini rampe sa koje je lansirana.[13][14]
Kompanija takođe planira da u budućnosti proizvodi višekratne verzije i rakete Falkon 9 i rakete Falkon Hevi. Tehnologija potrebna za ostvarivanje ovog cilja razvija se uz pomoć „Skakavca“ (Grasshopper), eksperimentalnog stepena rakete, koji inženjeri testiraju na postrojenju u Teksasu, uz podatke i telemetriju koja se prikuplja pri testovima tokom lansiranja rakete Falkon 9.[23]
Kao upaljač kod prvog stepena rakete Falkon 9 v1.1 koristi se piroforna smeša trietilaluminijuma i trietilborana (TEA-TEB), koja se koristila i kod prethodne verzije 1.0.[24] Kao i kod prethodne verzije 1.0, i raketa porodice Saturn korišćenih tokom projekta Apolo, raketa-nosač Falkon 9 v1.1 može uspešno izvršiti misiju čak i ako dođe do kvara ili eksplozije na jednom od devet raketnih motora prvog stepena. Trenutno je Falkon 9 jedina raketa-nosač u svetu koja poseduje ovu mogućnost.[25][26]
Drugi stepen
Drugi stepen rakete za pogon koristi raketni motor Merlin 1D modifikovan za upotrebu u vakuumskom okruženju. Međustepen, koji povezuje prvi i drugi stepen rakete, izrađen je od kompozitne strukture aluminijuma i polimera ojačanog ugljeničnim vlaknima. Za odvajanje prvog i drugog stepena koriste se posebne stege u kombinaciji sa pneumatskim sistemom za odvajanje. Zidovi rezervoara za gorivo u oba stepena rakete izrađeni su od legure aluminijum i litijuma. Pri izradi svih rezervoara kompanija Spejs eks koristi proces zavarivanja putem trenja (engleski: ), najbolji proces zavarivanja koji je danas dostupan. Rezervoar drugog stepena prestavlja samo skraćenu verziju rezervoara prvog stepena, tako da se za proizvodnju oba koriste iste mašine i ista oprema u fabrici. Ovim se značajno štedi na troškovima proizvodnje rakete-nosača, ali se takođe ubrzava proces izrade.[25]
Zaštitni omotač
Projektovanje zaštitnog omotača rakete-nosača Falkon 9 odrađeno je u potpunosti od strane inženjera kompanije Spejs eks. Omotač je dug 13 metara, prečnik je 5,2 metra, i proizvodiće se u postrojenju blizu sedišta kompanije u Hotornu (Kalifornija).
Testiranje omotača sprovedeno je u Glenovom istraživačkom centru agencije NASA, u posebnom postrojenju pod nazivom Plum Brook Station. Testovi su sprovedeni u proleće 2013. godine, a tokom njega su u posebnoj komori izvršeni testovi omotača na akustične šokove, mehaničke vibracije, i elektromanetska statička pražnjenja. Svi ovi testovi sprovedeni su na maketi omotača koja se nalazila u vakuumskoj komori velike zapremine. Kompanija Spejs eks platila je agenciji NASA 581.300 $ rente kako bi mogla da sprovede potrebne testove u postrojenju koje vredi 150 miliona $.[27]
Prvo lansiranje rakete u verziji v1.1 (septembar 2013. godine) bilo je ujedno i prvo lansiranje tokom kojeg je korišćen ovaj zaštitni omotač.[27] Pri ovom lansiranju omotač se od rakete odvojio bez problema, kao i u naredna dva lansiranja u više Zemljine orbite pri kojima je korišćen. Pri lansiranju kapsule Dragon, sav teret se nalazi ili unutar kapsule ili u teretnom prostoru ispod nje, tako da u tom slučaju nema potrebe za korišćenje zaštitnog omotača, već se samo koristi zaštitni poklopac koji se montira na mehanizam za spajanje sa MSS, kao i dva poklopca koji se montiraju preko solarnih panela sa strane kapsule.
- Na sajtu Jutjub je dostupan snimak testiranja zaštitnog omotača – SpaceX Fairing Separation Test.
Početkom juna 2015. kompanija Spejs eks je objavila snimak Falling Back to Earth | HD Footage From Space, sa GoPro kamere ugrađene na zaštitni omotač rakete. Tek tada je otkriveno da se kamere u stvari ugrađuju na svaki omotač, ali pošto on po odvajanju od rakete nekontorlisano pada u okean do sada nijedna kamera nije pronađena čitava. Kameru je u fragmentu omotača pronašao turista Kevin Ajhelberger, na jednoj plaži na Bahamima dok je šetao plažom. Ilon Mask je na društvenim mrežama izjavio da kompanija nastoji da učini i zaštitni omotač višekratnim.[28]
Kontrola
Za kontrolu rakete tokom leta kompanija Spejs eks koristi računare sa više stepeni zaštite od grešaka. Svaki Merlin raketni motor kontrolišu tri računara koji imaju „pravo glasa“, odkojih svaki poseduje po dva procesora koji se kontinualno međusobno kontrolišu. Softver radi u Linuksu i napisan je u programu C++.
Zbog felksibilnosti, upotrebljene su računarske komponente dostupne u javnosti, umesto radijaciono ojačanih verzija koje se namenski proizvode za vojsku ili agenciju NASA.[29] Falkon 9 v1.1 nastavlja da koristi računare sa tri nivoa sigurnosti i internu navigaciju (sa upotrebom GPS signala radi dodatne preciznosti prilikom dostavljanja satelita u određenu orbitu) koji su se ranije koristili u prethodnoj 1.0 verziji rakete.[25]
Poboljšanja u drugoj godini
Iako je verzija 1.1 prvi put poletela u septembru 2013. godine, i do januara 2014. već sprovela tri uspešna leta, Spejs eks je polovinom 2014. godine uveo dodatna poboljšanja. Ova poboljšanja ne tiču se performansi rakete (potiska,nosivosti i slično), već su u pitanju manje izmene: hlađenje goriva do niže temperature kako bi mu se još više smanjila zapremina i tako u rezervoare moglo da ga stane još više, a došlo je i do određenih ušteda na masi prazne rakete, jer su uklonjeni senzori i veliki broj kablova i druge opreme koji su korišćeni u prvim letovima za prikupljanje podataka.[30]
Kamere
Falkon 9 v1.1 je opremljena velikim brojem kamera raspoređenih na svim kritičnim segmentima rakete. Sa ovih kamera uživo se tokom lansiranja šalje slika do kontrolne sobe kompanije Spejs eks u Hotornu, gde inženjeri mogu pratiti da li se ona poklapa sa podacima koje dobijaju preko telemetrije. Na prvom stepenu rakete nalazi se samo jedna kamera, koja je postavljena pri vrhu ovog stepena, i gleda ka donjem kraju rakete na kojem se nalaze raketni motori. Ova kamera je izuzetno korisna za snimanje dešavanja pri povratku prvog stepena kroz atmosferu i sletanju prvo u vodu (tokom prvih probnih letova), zatim na plutajuću baržu (ta testiranja su u toku), a u budućnosti i na kopno. Druga kamera nalazi se na donjem kraju drugog stepena rakete, i gleda takođe ka donjem kraju rakete. Ova kamera inženjerima pruža pogled prvo na odvajanje prvog od drugog stepena, a nakon toga i na paljenje i rad motora drugog stepena rakete. Još jedna kamera je montirana sa unutrašnje strane ovog stepena i gleda iz blizine na raketni motor Merlin, s tim što ova kamera ne snima u vidljivom spektru, već infracrvenom, tako da se vide temperaturne varijacije (ona je u stvari termalna kamera). Nakon uvođenja u upotrebu verzije 1.1 rakete, dodata je i kamera u unutrašnjost rezervoara za gorivo drugog stepena rakete, kako bi se videlo koliko goriva ostaje u rezervoaru po gašenju motora, ali i da bi se proučilo na koji način se to preostalo gorivo kreće unutar rezervoara po gašenju motora kada nastane bestežinsko stanje. Ova kamera je opremljena i jakim svetlom koje osvetljava unutrašnjost rezervoara. Na gornjem delu drugog stepena nalazi se još jedna kamera koja u slučaju lansiranja kapsule Dragon gleda u teretni, nepresurizovani deo na koji je montirana kapsula (koji inženjeri nazivaju „prtljažnik“), a u slučaju lansiranja komercijalnog satelita gleda na sam satelit. Snimak sa ove kamere potvrđuje inženjerima da je došlo do uspešnog odvajanja zaštitnog omotača rakete-nosača, a kasnije i odvajanja i ulaska kapsule/satelita u orbitu. Ispod su veze ka sajtu Jutjub na kojem su dostupni snimci nekih lansiranja RN Falkon 9 v1.1:
Falkon 9 v1.1 FT
Za 2015. godinu kompanija Spejs eks planirala je uvođenje određenih izmena na postojećoj raketi Falkon 9 v1.1 radi poboljšanja performansi. Izmene su dobile na značaju nakon što je u junu tokom lansiranja eksplodirala jedna od raketa, a usled lošeg kvaliteta izrade jednog od nosača koji su potpora rezervoaru sa helijumom unutar drugog stepena. Nakon ovog incidenta, kompanija se odlučila da izmene na raketi budu opsežnije, uz rigorozniju kontrolu kvaliteta delova koje proizvode podizvođači. Nova verzija je interno nazvana Falkon 9 v1.1 Full Thrust (u prevodu „pun potisak”),[31] a poznata je i kao Falkon 9 v1.2, Unapređeni Falkon 9 (engleski: ) i Falkon 9 „punih performansi” (engleski: ).[32] Opsežne izmene rakete-nosača kao primarni cilj su imale da se ona može koristiti za lansiranje tereta veće mase u različite orbite, pre svega u geosinhronu orbitu, a da se pritom prvi stepen rakete vraća na kopno i kasnije ponovo koristi (da postane višekratan).[33] Novine verzije v1.1 FT su:
- Raketni motor Merlin 1D+ – predstavlja poboljšanu verziju prethodnog motora 1D. U ovoj novoj verziji kroz motor će teći gorivo veće gustine, tako da će se postizati veći pritisak unutar komore za sagorevanje, kao i veća temperatura, pa će tako i naprezanja biti veća, ali su ona već uzeta u obzir pri dizajniranju osnovne verzije motora. Potisak nove verzije na nivou mora iznosi 756 kN, što je za oko 16% više od prethodne, dok se u vakuumu potisak penje na 825 kN. Ovo je samo učvrstilo prvu poziciju motora Merlin 1D po odnosu mase i potiska (sada iznosi 180).[34] Za drugi stepen rakete koristi se motor Merlin 1D+ Vac, koji je unapređena verzija prethodnog motora prilagođena za rad u vakuumu. Mlaznica motora je produžena kako bi se poboljšale performanse uz minimalno povećanje mase, pa tako nova verzija u vakuumu proizvodi 935 kN potiska, što je oko 17% više od prethodnika.[35]
- Povećana gustina raketnog goriva – kako bi se obezbedilo dovoljno goriva za Merlin 1D+ motore, inženjeri kompanije Spejs eks odlučili su da blago produže rezervoare, ali i da gorivo dodatno ohlade kako bi bilo gušće, pa bi samim tim u istu zapreminu moglo da stane više goriva. Tečni kiseonik, koji predstavlja 2/3 goriva po zapremini, ključa (isparava/pretvara se u gas) na –183 °C. Studije agencije NASA pokazale su da dodatno hlađenje ovog goriva može da poveća masu unutar iste zapremine rezervoara za 8 do 15%. Spejs eks za dodatno hlađenje koristi posebno dizajnirane hladnjake sa tečnim azotom (azotne „kupke”) kroz koje prolaze cevi za napajanje tečnim kiseonikom i tako se on dodatno hladi na –206,7 °C. Time se postiže gustina od 1,23 g/cm3 u odnosu na prethodnih 1,134 g/cm3, što dovodi do povećanja mase goriva u rezervoaru iste zapremine od 8%. Pored tečnog kiseonika, i gorivo RP-1 dodatno se hladi na –7 °C, čime se postiže povećanje mase od 2,5 do 4%.[36]
.jpg)
- Veći rezervoari za gorivo – i pored povećane gustine goriva, bilo je potrebno da se zapremina rezervoara blago poveća. Najviše su povećani rezervoari drugog stepena, dok su izmene na prvom stepenu neznatne. Usled ovih promena visina cele rakete, uključujući i zaštitni omotač, sada iznosi tačno 70 metara, odnosno 1,6 metara više od prethodne verzije, i time se ubraja u najviše rakete-nosače u upotrebi (viša je samo Delta IV).[37]
- Uštede na masi – izvršeno je i nekoliko izmena na raznim sistemima kako bi se uštedelo na masi prazne rakete. Uklonjeni su određeni senzori koji su korišćeni za prikupljanje telemetrije.
- Izmene međustepena – međustepen rakete (sekcija koja spaja prvi i drugi stepen unutar koje se nalazi raketni motor drugog stepena) je produžen i ojačan, i upotrebljen je novi sistem za odvajanje prvog i drugog stepena.[38]
- Unapređena „peraja”, koja se koriste za navođenje pri povratku prvog stepena, kao i izmene na „nogama” za setanje, prvom stepenu i „oktaveb” konfiguraciji motora.
Prvi test nove verzije rakete sproveden je 21. septembra 2015. na poligonu u Mekgregoru, i bio je uspešan.[39] Motori prvog stepena dostigli su pun potisak, a po prvi put je testirano i gušće gorivo.[40]
Prvi let nove verzije rakete dogodio se 22. decembra 2015. u 01.29 UTC. U orbitu je uspešno dostavljeno 11 satelita kompanije Orbcomm, dok se prvi stepen rakete uspešno vratio i prizemljio na kopno nedaleko od lansirne rampe.[41]
Razvoj i proizvodnja
Tast sistema za paljenje rakete-nosača Falkon 9 v1.1 uspešno je sproveden u aprilu 2013. godine.[42] Nakon toga, 1. juna iste godine, sproveden je test pod punim potiskom svih devet Merlin motora u trajanju od 10 sekundi, a samo par dana kasnije i test pod punim potiskom u punom trajanju od 180 sekundi.[43][44]
Do septembra 2013. godine proizvodni pogon kompanije Spejs eks namenjen za izradu jezgra RN Falkon 9 porastao je na preko 93.000 m2, i celo postrojenje je projektovano tako da pri dostizanju punog kapaciteta može da proizvede 40 jezgara godišnje, koja se mogu koristiti ili za Falkon 9 ili za Falkon Hevi koja koristi tri jezgra.[45] U novembru 2013. godine tempo proizvodnje u ovom postrojenju iznosio je jedno jezgro mesećno (12 godišnje). Kompanija je izjavila da će se do polovine 2014. tempo uvećati na 18 jezgara godišnje, a do kraja iste godine bi trebalo da se proizvodi 24 jezgra na godišnjem nivou (dva mesečno).[15] Ovaj tempo bi omogućio po šest lansiranja obe verzije (1.1 i Hevi), mada će se najverovatnije više lansirati lakša verzija, dok će Hevi leteti par puta godišnje.
Kako se broj lansiranja bude uvećavao, kompanija Spejs eks planira da izgradi dve paralelne zgrade za finalnu obradu u okviru jednog lansirnog kompleksa, sa šinama koje vode do lansirne rampe. U martu 2014. je planirano da se ovaj proces pokrene nekad tokom 2015. i da će do kraja 2015. godine sprovoditi dva lansiranja mesečno.[46]
- Ubrzani snimak koji prikazuje proizvodnju rezervoara rakete Falkon 9 (Jutjub): SpaceX Rocket Tank Production | Timelapse.
Lokacije za lansiranje
Za lansiranje rakete Falkon 9 v1.1 Spejs eks koristi Lansirni kompleks 40 vazduhoplovne baze Kejp Kanaveral, kao i Lansirni kompleks 4A vazduhoplovne baze Vandenberg. Falkon 9 je sa lansirne rampe VB Vandenberg prvi put poletela na svojoj prvoj misiji, 29. septembra 2013. godine, sa satelitom CASSIOPE koji je uspešno dostavljen u GTO.[47][48]
Pored ove dve lokacije, dodatan lansirni kompleks je u izgradnji u blizini Braunsvila u Teksasu[49], na samoj granici SAD sa Meksikom, i lansirnu rampu tog kompleksa kompanija Spejs eks koristiće isključivo za lansiranje komercijalnih satelita u orbitu. Ova lokacija izabrana je nakon duge evaluacije više lokacija u periodu 2012–2014. godina, a pored izabrane lokacije razmatrana su i mesta u Floridi, Džordžiji i Portoriku.[50][51]
Cena po lansiranju
Po podacima iz novembra 2014. godine cena lansiranja tereta u orbitu raketom-nosačem Falkon 9 u verziji 1.1 iznosi 61,2 miliona dolara.[1] Kompanija Spejs eks trudi se da što bolje pozicionira svoje rakete-nosače u sve konkurentijem međunarodnom tržištu lansiranja komercijalnih satelita.[52]
Misije u sklopu ugovora sa agencijom NASA do Međunarodne svemirske stanice – u koje je uračunata i cena nove kapsule Dragon za svako lansiranje – imaju prosečnu cenu od oko 133 miliona dolara.[53] U ugovoru je dogovoreno prvih 12 lansiranja odjednom, tako da je cena po lansiranju fiksna, bez obzira na to što se od prvog lansiranja prešlo sa upotrebe 1.0 na 1.1 verziju rakete Falkon 9. U ugovoru se navodi da je potrebno dostaviti na stanicu određenu količinu tereta, sa stanice vratiti određenu količinu tereta, i sve to uraditi u sklopu određenog broja lansiranja. Raketa-nosač koja će se za to upotrebiti nije navedena.
Spejs eks je objavio da će zbog troškova osiguranja i uvećanih troškova procesuiranja opreme pred lansiranje, cena kod lansiranja poverljivih vojnih satelita i drugih letelica biti uvećana za 50% u odnosu na standardnu cenu komercijalnih lansiranja, i iznosiće oko 90 miliona dolara, što je opet nekoliko puta jeftinije od 400 miliona dolara koliko vojska i vazduhoplovstvo trenutno plaćaju kompaniji United Launch Alliance za lansiranje raketama Atlas V i Delta IV.[54]
Lansiranje sekundarnog tereta
Spejs eks pruža i usluge lansiranja sekundarnog i tercijarnog tereta, uz pomoć adaptera razvijenog kako bi se pri lansiranju velikih satelita mogli lansirati i manji sateliti, ukoliko postoji margina između mase glavnog satelita i nosivosti rakete-nosača. Ovako se mogu lansirati manji sateliti, najčešće oni koji demonstritaju nove tehnologije, ili nanosateliti koje često prave učenici i studenti. Spejs eks je 2011. godine objavio cene lansiranja ovakvih satelita u orbitu, i one se u zavisnosti od mase satelita i ciljane orbite kreću od 200.000 do 9 miliona dolara.[55]
Istorija lansiranja
Do 22. decembra 2015. godine raketa-nosač Falkon 9 v1.1 imala je 14 uspešnih lansiranja, a ukupno 20 lansiranja porodice Falkon 9 je uspešno dostavilo svoj primarni teret u predviđenu orbitu od prvog lansiranja 2010. godine. Prvi lansiranje značajnoo poboljšane verzije Falkon 9 v1.1 dogodilo se 29. septembra 2013. godine.[47][56] Tokom ovog lansiranja veliki broj statističkih podataka počinjao je sa prvi/prva:[5][57]
.jpg)
- prva upotreba unapređenog raketnog motora Merlin 1D, koji proizvodi preko 56% više potiska od prethodne verzije koja je korišćena pri lansiranjima rakete Falkon 9 v1.0,
- prva upotreba značajno dužeg prvog stepena rakete, u kojoj su veći rezervoari koji skladište veću količinu gorica neophodnu za napajanje moćnijih raketnih motora,
- prvi put korišćen je „oktaveb“ raspored raketnih motora prvog stepena; osam motora su raspoređeni u osmougao po obimu prvog stepena, a deveti motor nalazi se u centru tog osmougla,
- prvo lansiranje sa lansirne rampe vazduhoplovne baze Vandenberg, koju je kompanija Spejs eks iznajmila, kao i prvo lansiranje preko Tihog okeana,
- prvo lansiranje rakete-nosača Falkon 9 za privatnog klijenta; sva prethodna lansiranja Falkon 9 rakete bila su ili probni letovi ili letovi iz ugovora za agenciju NASA, u sklopu kojih je kapsula Dragon dostavljala opermu i zalihe na Međunarodnu svemirsku stanicu; kompanija Spejs eks je prethodno dostavljala satelite u orbitu za privatne klijente ali raketama Falkon 1,
- prvi let rakete Falkon 9 sa zaštitnim omotačem satelita, čime se uvećava rizik pri lansiranju jer je to još jedna stavka koja može zakazati.
Polovinom maja 2015. godine agencija NASA je objavila da je Falkon 9 1.1 raketa sertifikovana za lansiranje skoro svih svemirskih letelica. U saopštenju se navodi da je ova raketa svrstana u „Kategoriju 2“, što znači da će moći da lansira sve letelice za istraživanje Zemlje iz orbite, kao i misije za istraživanje dubokog svemira, svemirske teleskope i druge misije osim onih najskupljih misija. Za lansiranje „Flagship“ misija agencija NASA zahteva „Kategoriju 3“, koju za sada poseduju RN Atlas V, Delta II i Pegaz XL.[58]
Krajem 2015. godine u upotrebu je ušla nova verzija rakete sa oznakom v1.1FT, koja je donela mnoga poboljšanja, i ukupno povećanje poerformansi rakete od oko 33%.
U tabeli ispod navedena su sva lansiranja rakete-nosača Falkon 9 u verziji v1.1 i v1.1FT:
| Br. leta | Datum i vreme (UTC) | Tip | Lansirni kompleks | Teret | Orbita | Klijent | Ishod |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 29. septembar 2013. u 16.00[59] | v1.1[60] | VBV LK4 | CASSIOPE[61][62] | Polarna orbita | MDA Corp | Uspeh[59] |
| Komercijalna misija i prvi let rakete u verziji Falkon 9 v1.1, sa uvećanim kapacitetom od preko 13 tona u NZO.[63] Nakon odvajanja prvog stepena, kompanija Spejs eks je pokušala da kontrolisano vrati taj stepen rakete kroz atmosferu i sprovede meko sletanje na vodenu površinu (Atlantski okean).[13] Pri povratku kroz atmosferu dobijena je telemetrija sa rakete, ali kako se raketa približavala površini okeana, sve gušća atmosfera uslovila je da se raketa počne nekontrolisano okretati. Raketni motor je ostao bez goriva boreći se da stabilizuje raketu, nakon čega je prvi stepen pao u okean i eksplodirao.[59] Video | |||||||
| 2 | 3. decembar 2013. u 22.41[64] | v1.1 | KK LK40 | SES-8[65][66] | GTO | SES | Uspeh[67] |
| Prvo lansiranje rakete-nosača Falkon 9 u GTO.[65] Došlo je do požara na strukturi „oktaveb“ prvog stepena rakete.[68] Video | |||||||
| 3 | 6. januar 2014. u 22.06[69] | v1.1 | KK LK40 | Thaicom 6 | GTO | Thaicom | Uspeh[70] |
| Drugo lansiranje rakete Falkon 9 u GTO. Američko ratno vazduhoplovstvo je kasnije preuzelo podatke o lansiranju za analizu u sklopu programa sertifikacije rakete Falkon 9 za lansiranje poverljivih šrijunskih satelita i drugih letelica za vladu SAD. Utvrđeno je da je pri ovom lasniranju „u rezervoaru drugog stepena ostalo premalo goriva nakon drugog paljenja motora“.[68] Video | |||||||
| 4 | 18. april 2014. u 19.25[71] | v1.1 | KK LK40 | SpaceX CRS-3[61][72][73] | NZO | NASA | Uspeh |
| Prvi stepen rakete se po odvajanju kontrolisano vratio u atmosferu i meko sleteo na površinu okeana. To je ujedno i prvo meko sletanje u istoriji stepena rakete sa raketnim motorima na tečno gorivo.[74][75] Ovo je prvo lansiranje u kojem su korišćene četiri noge u podnožju prvog stepena, koje će kasnije biti korišćene za sletanje rakete na kopno, kao i prva misija kapsule Dragon na novoj verziji rakete-nosača v1.1. Video | |||||||
| 5 | 14. jul 2014. u 15.15 | v1.1 | KK LK40 | OG2 misija 1 6 Orbcomm-OG2 satelita |
NZO | Orbcomm | Uspeh[76] |
| Drugi let sa nogama za prizemljenje. Prvi stepen je po odvajanju od drugog stepena uspešno sproveo prelazak iz hipersoničnih brzina u gornjoj atmosferi i ulazak u donje slojeve atmosfere, zatim se motor ponovo upalio i dodatno usporio stepen, četiri noge su se desetak sekundi pred sletanje uspešno otvorile, a zatim je raketa uspešno sletela na površinu okeana. Nakon toga se po planu ceo stepen prevrnuo u okean, ali je od siline udarca i visokih talasa došlo do proboja rezervoara koji su se zatim napunili vodom i stepen je potonuo. Test je ipak proglašen uspešnim jer je prikupljena velika količina podataka.[77] Video | |||||||
| 6 | 5. avgust 2014. u 08.00 | v1.1 | KK LK40 | AsiaSat 8[78][79][80] | GTO | AsiaSat | Uspeh[81] |
| Video | |||||||
| 7 | 7. septembar 2014. u 05.00 | v1.1 | KK LK40 | AsiaSat 6[78][79][82] | GTO | AsiaSat | Uspeh[4] |
| Video | |||||||
| 8 | 21. septembar 2014. u 05.52 [83][84] | v1.1 | KK LK40 | SpaceX CRS-4[61][73] | NZO | NASA | Uspeh[85] |
| Video | |||||||
| 9 | 10. januar 2015. u 09.47[86] | v1.1 | KK LK40 | SpaceX CRS-5[78] | NZO | NASA | Uspeh[87] |
| Nakon odvajanja prvog stepena rakete, kompanija Spejs eks je pokušala da ga navede da sleti na plutajuću platformu dimenzija 90 x 50 m, a koja je dobila naziv autonomous spaceport drone ship. Mnogi ciljevi testa su ostvareni, među kojima je i navođenje stepena rakete da sleti na relativno malu platformu u određenom delu Atlantika, a prikupljena je i velika količina telemetrije od upotrebe (po prvi put) „peraja“ za stabilizaciju stepena pri kretanju kroz atmosferu i precizno sletanje. Međutim, samo nekoliko sekundi pred sletanje sistem za kontrolu ovih peraja je ostao bez hidrauličke tečnosti i ona su prestala da rade, raketa se zanela, a raketni motor je pokušao da kompenzuje naglo naginjanje, ali bezuspešno. Dno stepena (gde su smešteni raketni motori) je jako udario u površinu platforme pod uglom od 45°, i od siline udarca raketa je odskočila i u plamenu upala u vodu. Spejs eks trenutno radi na analizi podataka, i već pri sledećem lansiranju količina hidraulične tečnosti biće uvećana za 50%.[88] Video | |||||||
| 10 | 11. februar 2015. u 23.03[89][90][91] | v1.1 | KK LK40 | DSCOVR[92] | L1 | ARV/NASA/NOAA | Uspeh |
| Prvo lansiranje RN Falkon 9 u visoku orbitu, koja je nakoliko puta udaljenija od orbite Meseca. Lansiranje je odlagano nekoliko puta – 8. februara je odloženo zbog kvara na jednom od radara ARV koji prima telemetriju sa rakete-nosača tokom leta[93][94][95]; 9. februar je preskočen zbog loše vremenske prognoze, a 10. je lansiranje odloženo zbog jakih vetrova na velikim visinama koji su prekoračili kriterijume opterećenja rakete.[96][97][98] Lansiranje se konačno dogodilo 11. februara u 23.03.32,287 UTC.[99][100][101][102][103] Drugi stepen rakete imao je dva paljenja za ovo lansiranje – prvo u trajanju od 5 minuta i 49 sekundi dostavilo je satelit u privremenu nisku Zemljinu orbitu, a zatim se nakon 21 minuta ponovo upalio motor za još jedno sagorevanje od 58 sekundi kako bi se satelit dostavio u konačnu orbitu. Planirano je da prvi stepen rakete po odvajanju sleti na autonomni brod za sletanje raketa-nosača[77][104], ali je vreme na Atlantiku bilo veoma loše (talasi su bili visine 10 metara[105]) tako da je kompanija Spejs eks odlučila da brod vrati u luku kako ne bi došlo do oštećenja.[106][107] Pa ipak, kontrolori su odlučili da prvi stepen i pored toga pokuša da sleti na zadato mesto u okeanu.[108] Sve faze povratka su bile uspešne, stepen je sleteo na vodu manje od 10 metara od zadate mete, i brzina spuštanja je bila nominalna, što znači da je brod bio tu sletanje bi verovatno bilo uspešno.[109][110] Ilon Mask se našalio, rekavši da će „brod za sletanje biti nadograđen po povratku u luku kako bi mogao da izdrži sve vremenske uslove; možda mu ugradimo i jedan Merlin raketni motor za svaki slučaj.“[111] Video 1; Video 2 | |||||||
| 11 | 2. mart 2015. u 03.50 | v1.1 | KK LK40 | ABS 3A, Eutelsat 115 West B[78] | GTO | Asia Broadcast Satellite, Eutelsat | Uspeh |
| Prvo lansiranje „steka“ od dva satelita kompanije Boing, koji je namenski projektovan tako da se iskoristi niska cena lansiranja RN Falkon 9.[112][113] Raketa je 25. februara uspešno sprovela statično paljenje motora na par sekundi kako bi se testirali svi sistemi. Test je proglašen uspešnim.[114][115] Raketa je uspešno poletela sa lansirne rampe na samom početku lansirnog prozora, u 22.50 po lokalnom vremenu. Prvi stepen rakete za ovo lansiranje nije bio opremljen nogama za sletanje, jer su sateliti imali veliku masu pa je svo gorivo moralo da se iskoristi i nije bilo moguće vratiti stepen kroz atmosferu i kontrolisano ga spustiti na autonomni brod za sletanje raketa-nosača. Nakon skoro tri minuta leta, prvi stepen se odvojio, a drugi započeo prvo sagorevanje u trajanju od šest minuta nakon kojeg je dostignuta parking orbita. Zatim je drugi stepen plutao bez pogona oko 17 minuta, a onda je motor upaljen još jednom u trajanju od oko 60 sekundi kako bi se dostigla konačna orbita. Prvi satelit oslobođen je 30 minuta od poletanja, dok je drugi oslobođen 5 minuta kasnije.[116][117][118][119] Video | |||||||
| 12 | 14. april 2015. u 20.10 | v1.1 | KK LK40 | SpaceX CRS-6 | NZO | NASA | Uspeh |
| Letelica Dragon uspešno dostavljena u NZO. Prvi stepen rakete uspešno je naveden na sletanje na platformu za sletanje u Atlantskom okeanu, ali se nakon prizemljenja prevrnuo i zapalio.[120][121] Smatra se da je razlog tome spora reakcija upravljačkog mehanizma raketnog motora, koji nije uspeo dovoljno brzo da koriguje zanošenje rakete u poslednjih par sekundi sletanja. Inženjeri se nadaju da će nakon detaljnog pregleda telemetrije ustanoviti problem i pronaći rešenje da sledeći pokušaj bude potpuno uspešan.[122][123][124][125][126] Video, Sletanje na ASDS | |||||||
| 13 | 27. april 2015.[127] u 23.03 | v1.1 | KK LK40 | TurkmenSat 1[128] (TurkmenAlem 520E) |
GTO | Turkmenistanska nacionalna svemirska agencija | Uspeh |
| Zbog mase satelita, prvi stepen rakete bio je potrošan.[129] Ovo je prvi turkmenistanski satelit.[130][131] Video | |||||||
| 14 | 28. jun 2015. u 14.21[132][133] | v1.1 | KK LK40 | SpaceX CRS-7 | NZO | NASA | Neuspeh |
.gif) | |||||||
| 15 | 22. decembar 2015. u 01.29[140] | v1.1FT | KK LK40 | 11 OG2 Orbcomm satelita[141] | NZO | Orbcomm | Uspeh |
.jpg) | |||||||
| 16 | 17. januar 2016. u 18.42.18[146] | v1.1 | VBV LK4 | Jason-3 | HSO | NASA/NOAA/CNES | Planirano |
| Lansiranje odloženo sa kraja jula 2015. zbog kontaminacije jedne od četiri mlaznice reaktivnog pogona satelita[147], a zatim je ponovo odloženo za početak 2016. zbog eksplozije rakete pri lansiranju u junu 2015. Poslednji let verzije v1.1. | |||||||
| 17 | krajem januara 2016. | v1.1FT | KK LK40 | SES–9 | GTO | SES World Skies[148] | Planirano |
| Drugo lansiranje nove unapređene verzije rakete, i prvo u geostacionarnu orbitu. | |||||||
| 18 | 7. februar 2016. u 21.01[149][150] | v1.1FT | KK LK40 | SpaceX CRS-8 | NZO | NASA | Planirano |
| Letelica Dragon dostaviće na MSS eksperimentalni modul na naduvavanje BEAM.[151] | |||||||
| 19 | 21. mart 2016. u 04.00 | v1.1FT | KK LK40 | SpaceX CRS-9 | NZO | NASA | Planirano |
| Među opremom koju će letelica Dragon dostaviti na MSS je i novi adapter za pristajanje koji će zameniti postojeći korišćen za spejs-šatl, i koji će se koristiti za pristajanje novih komercijalnih svemirskih kapsula sa ljudskom posadom (Dragon V2 i CST-100). | |||||||
Povezano
- Spejs eks
- Falkon Hevi
- Falkon (porodica raketa-nosača)
- Dragon (letelica), Dragon V2
- Autonomni brod za sletanje raketa-nosača
Reference
Vanjske veze
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.