Falcon 9 er en totrins, delvist genanvendelig bæreraket designet og fremstillet af SpaceX i USA. Rakettens første trin kan vendes tilbage til Jorden og genbruges flere gange, mens andet trin normalt er engangsbrug. Begge trin drives af SpaceX' Merlin-motorer, der bruger flydende ilt (LOX) og raketkerosin (RP‑1) som drivstof. Navnet er inspireret af det fiktive rumfartøj fra Star Wars, Millennium Falcon, og tallet 9 henviser til de ni motorer i første trin. Falcon 9 findes i flere varianter, herunder v1.0, v1.1, v1.2 (Full Thrust) og den nuværende Block 5-version.

Design og motorer

Første trin er udstyret med ni Merlin 1D-motorer, og andet trin bruger en enkelt Merlin 1D Vacuum-optimeret motor, der er skræddersyet til vakuumlignende forhold i rummet. Første trin er forsynet med udfoldelige landingsben og gitterfinner (grid fins) til styret nedstigning. Rakettens nyttelastkapsel placeres under en aerodynamisk nyttelastfairing, som SpaceX også forsøger at genvinde og genbruge.

Genanvendelighed og landingsmetoder

En af Falcon 9's vigtigste innovationer er genbrug af første trin. Efter separation tænder første trins motorer kortvarigt for at bremse og styre tilbage mod en landingszone på land eller et autonome landingsskib til havs (Autonomous Spaceport Drone Ship). SpaceX har gennemført over hundrede landinger af Falcon 9-boostere, og enkelte boostere er blevet fløjet mere end ti gange, hvilket har reduceret launch-omkostninger og øget missionstakten betydeligt. Fairings er også blevet genvundet og genbrugt i stigende grad ved hjælp af nedfaldsnet på skibe og bløde vandlandinger.

Ydeevne og nyttelast

Falcon 9 kan levere op til cirka 22.800 kg til lavt kredsløb om Jorden (LEO) i en fuldt ekspendabel konfiguration. Til geostationær transferbane (GTO) ligger den teoretiske kapacitet omkring 8.300 kg, mens den, når første trin genindvindes, typisk kan levere omkring 5.500 kg til GTO. Nyttelastvolumenet inden for fairingen er omkring 145 kubikmeter.

Eksempler på tunge GTO-laster, som Falcon 9 har løftet, inkluderer Intelsat 35e (ca. 6 761 kg) og Telstar 19V (ca. 7 075 kg).

Historie og udvikling

De tidlige versioner af Falcon 9 inkluderer v1.0 (2010–2013) og v1.1 (2013–2016). Versionen kendt som Full Thrust (ofte kaldet v1.2) indførte større brændstoftanke og mere kraftfulde motorer og har været i brug siden midten af 2015–2016. Den seneste og mest driftssikre variant, Block 5, blev introduceret i maj 2018 med forbedret fremdrift, robusthed og ændringer designet til at lette hurtig genbrug og flere flyvninger mellem serviceringer. Falcon Heavy, der anvender et forstærket centralt Falcon 9 første trin flankeret af to yderligere første trin som sideboostere, fløj første gang i februar 2018.

Anvendelser og certificeringer

I 2008 vandt SpaceX en kontrakt under NASA's program Commercial Orbital Transportation Services (COTS) om at levere fragt til den internationale rumstation (ISS) med Falcon 9 og Dragon-kapsler; den første CRS-mission under denne kontrakt skete den 8. oktober 2012. Falcon 9 har siden ført både ubemandede Dragon-forsyningsmissioner og bemandede Crew Dragon-missioner til ISS (første bemandede testmission Demo‑2 i maj 2020). Raketten er certificeret til brug i National Security Space Launch-programmet (NSSL) og for NASA-missioner i de højest prioriterede kategorier.

Falcon 9 omtales ofte som en af verdens mest gennemprøvede og rutineprægede operationsraketter; pr. januar 2021 satte den rekord ved at opsende 143 satellitter i én enkelt opsendelse, og siden da har SpaceX fortsat at operere med høj frekvens og høj genbrug.

Falcon Heavy og fremtiden

Falcon Heavy udvider Falcon 9-arkitekturen for at løfte væsentligt større nyttelaster til bane og har været brugt til både kommercielle og myndighedsmissioner. På længere sigt planlægger SpaceX at erstatte både Falcon 9 og Falcon Heavy med det meget større og fuldt genanvendelige Starship-løftesystem, som er under udvikling og testning.

Falcon 9 har ændret kommercielle rumfartsmarkedet ved at kombinere relativt lave enhedsomkostninger, hurtig opsendelsestakt og genanvendelighed, hvilket har åbnet nye muligheder for satellitkonstellationer, bemandede missioner og videnskabelige/kommercielle opsendelser.