Falcon 9 absolvovala 660 úspěšných misí, více než jakýkoli jiný aktivní nosič. Její bilance za více než jeden a půl desetiletí létání zahrnuje jen 2 selhání během letu, 1 částečné selhání a 1 raketu zničenou ještě dříve, než opustila startovní rampu.
Tahoun SpaceX debutoval 4. června 2010 a poté 8. října 2012 vynesl první komerční zásobovací misi SpaceX k ISS. V letech, které následovaly, se Falcon 9 stala tím nejbližším, co má kosmonautika k pravidelné autobusové lince — role postavená téměř výhradně na jednom triku, který se většina raket nikdy nenaučí: přistát sama.
Tento průvodce se zaměřuje na to, jak se tento trik podařilo zvládnout, co změnil na nákladech dopravy na oběžnou dráhu, a jak raketová řada, která začala ohnivým selháním motoru, skončila přepravou astronautů na Mezinárodní vesmírnou stanici.
Raketa navržená k tomu, aby se vrátila domů
První stupeň Falconu 9 je navržen tak, aby přistál svisle a mohl znovu letět, což se SpaceX poprvé podařilo při 20. letu tohoto stupně v prosinci 2015. Toto jediné přistání znovu definovalo, co může být úkolem raketového stupně: místo aby shořel při návratu do atmosféry nebo se potopil v oceánu, mohl být největší a nejdražší díl vozidla přivezen zpět, zachycen a znovu vypuštěn.
Zpáteční cesta začíná téměř okamžitě. Jakmile Falcon 9 odstartuje z Cape Canaveral a vyšle svůj náklad na cestu, vyhořelý první stupeň se otočí a zhruba 4,5 minuty po startu se začne vracet směrem k přistávací zóně — dlouho předtím, než horní stupeň vůbec dokončí dopravu svého nákladu na oběžnou dráhu.
Přistání, které si vyžádalo pět pokusů
Přistání na pevné zemi bylo už tak dost obtížné. Přistání na lodi houpající se na širém oceánu bylo úplně jiný problém a SpaceX potřebovala k jeho vyřešení několik pokusů. Tento milník přišel během letu 23, zásobovací mise CRS-8 — poprvé, kdy se stupni Falconu 9 podařilo přistát na autonomní robotické lodi na moři.
Toto přistání bylo ve skutečnosti 5. pokusem SpaceX o přivedení stupně na loď — mnohem obtížnějším trikem než přistání na pevné zemi, protože samotný oceán se nikdy nezastaví. Elon Musk přiznal, že před tímto letem jeho vlastní tým v soukromí odhadoval šance na úspěch jen na 2:1, což o tehdejším pocitu rutinnosti tohoto manévru vypovídá dost.
Létání se stejným stupněm podruhé
Přistání stupně se vyplatí jen tehdy, pokud s ním lze znovu letět. Dalším milníkem, misí SES-10 letu 32, se stupeň B1021 stal prvním stupněm orbitální třídy, který letěl dvakrát — a SpaceX při tomtéž letu poprvé zachytila i kryt užitečného zatížení, čímž se uzavřel kruh znovupoužití téměř celé rakety.
První opětovný let se uskutečnil v březnu 2017 a druhý znovupoužitý stupeň jej následoval do vesmíru v červnu 2017, pouhých 5 měsíců po původním startu tohoto konkrétního stupně. Doba mezi lety byla téměř stejně důležitá jako samotné přistání: stupeň, kterému opětovný let trvá roky, sníží náklady na start jen minimálně, ale stupeň, který může znovu letět během několika měsíců, začíná vypadat jako skutečná flotila.
Od jedinečného úspěchu k rutině montážní linky
Co začalo jako experiment přitahující titulky, se nakonec stalo pozadím. Do roku 2023 se tempo změnilo na téměř rutinní: SpaceX v tomto roce vypustila Falcon 9 91krát, nový stupeň potřebovala jen pro 4 z těchto letů a po každém z nich přivedla stupeň zpět domů.
Jednotlivé stupně také prokázaly, že mohou létat mnohem déle, než čekali první skeptici znovupoužití. Do května 2021 se jeden konkrétní stupeň, B1051, stal prvním stupněm Falconu 9, který dosáhl 10 letů — číslo, které by ještě v době, kdy i jediné přistání stupně působilo jako hod mincí, znělo nevěrohodně.
Rekordy zaznamenané na cestě
Znovupoužitelnost nesnížila jen náklady — umožnila SpaceX vměstnat do jediného startu více nákladu. 24. ledna 2021 vytvořil jediný let Falconu 9 nový rekord tím, že najednou vynesl na oběžnou dráhu 143 satelitů, více, než kdy dokázala vynést jediná raketa.
Ekonomická logika za snahou o znovupoužití byla popsána dávno předtím, než SpaceX vůbec poprvé přistála se stupněm. Zpráva NASA z roku 2011 vypočítala, že postavení rakety třídy Falcon 9 tradiční smluvní metodou agentury by stálo přibližně 4 miliardy dolarů, oproti přibližně 1,7 miliardy dolarů při komerčnějším přístupu, který SpaceX skutečně použila.
Motory, které se učily z neúspěchu
Nic z této spolehlivosti nebylo samo sebou. Původní motor SpaceX Merlin 1A letěl jen dvakrát. Jeho debut 24. března 2006 skončil, když únik paliva krátce po startu způsobil požár; druhý pokus 21. března 2007 se konečně podařil a připravil půdu pro rodinu motorů Merlin, které dnes pohánějí každý Falcon 9.
Turbočerpadlo motoru napovídá, kolik inženýrské práce se skrývá pod na první pohled rutinním startem. Jeho turbína s částečným vstupem — konstrukce, kde pracovní médium dopadá jen na část obvodu kola, nikoli na celý kruh — se otáčela až 20 000 ot/min, přestože vážila jen 68 kg, čímž se do malého a lehkého dílu vešel značný výkon.
Lidský náklad Falconu 9
Falcon 9 nevynáší jen satelity a náklad. Demo-2, mise, která poprvé vynesla astronauty na palubě kapsle Dragon 2 této rakety, odstartovala 30. května 2020 po opakovaných odkladech, čímž otevřela vozidlu novou kapitolu nad rámec satelitů a zásobovacích misí ke stanici.
Dragon 2 měla k lednu 2025 jedinečné postavení: jediná provozovaná orbitální nákladní kosmická loď ve světě, která se znovu používá mezi lety. Její tankování před startem se také liší od toho, jak to dříve dělala NASA — starší vozidla jako Saturn V nebo raketoplán měla svá paliva naplněna hodiny před startem, dlouho předtím, než osádka nastoupila na palubu, zatímco Falcon 9 čeká s tankováním až těsně před startem a udržuje svůj kapalný kyslík podchlazený na teplotě kolem −340 °F a petrolej zchlazený na teplotu kolem 20 °F.