Falcon 9: Raketten designet for å lande selv

Falcon 9: Raketten designet for å lande selv

Falcon 9 har fullført 660 vellykkede oppskytinger, flere enn noen annen aktiv bæreraket. Rekorden gjennom mer enn et og et halvt tiår med flyvninger omfatter bare 2 feil under flyging, 1 delvis feil og 1 rakett som ble ødelagt før den i det hele tatt forlot utskytingsrampen.

SpaceX' arbeidshest hadde sin debut 4. juni 2010 og fløy deretter SpaceX' første Commercial Resupply-oppdrag til ISS 8. oktober 2012. I årene siden har Falcon 9 blitt det nærmeste romfarten kommer en rutegående busstjeneste – en rolle bygget nesten helt på et kunststykke de fleste raketter aldri lærer: å lande seg selv.

Denne guiden ser på hvordan dette kunststykket ble mestret, hva det endret ved kostnaden for å komme i bane, og hvordan en rakettlinje som startet med en brennende motorfeil, endte opp med å frakte astronauter til den internasjonale romstasjonen.

En rakett bygget for å komme hjem

En Falcon 9-rakett står vertikalt ved Vandenberg Air Force Base
En Falcon 9-rakett står vertikalt ved Vandenberg Air Force Base før oppskyting. SpaceX, offentlig eiendom, via Wikimedia Commons

Første trinn på Falcon 9 er designet for å lande vertikalt og fly igjen, noe SpaceX først klarte på boosterens 20. flytur, i desember 2015. Den ene landingen endret hva jobben til en rakettbooster kunne være: i stedet for å brenne opp under gjeninntrengning eller sinke i havet, kunne den største og dyreste delen av fartøyet flys, fanges opp og skytes opp igjen.

Returreisen begynner nesten umiddelbart. Så snart Falcon 9 letter fra Cape Canaveral og sender nyttelasten sin videre, snur det brukte første trinnet seg og begynner å bevege seg tilbake mot landingssonen rundt 4,5 minutter etter oppskyting – lenge før andre trinn har fullført å frakte lasten resten av veien til bane.

Landingen som tok fem forsøk

Et første trinn fra Falcon 9 nærmer seg et droneskip for landing
Et første trinn fra Falcon 9 synker ned mot droneskipet Just Read the Instructions etter en CRS-6-oppskyting. SpaceX, offentlig eiendom, via Wikimedia Commons

Å lande på fast grunn var vanskelig nok i seg selv. Å lande på et skip som duppet på åpent hav, var et helt annet problem, og SpaceX trengte flere forsøk for å løse det. Denne milepælen kom under flytur 23, CRS-8-lastoppdraget – første gang en Falcon 9-booster landet på et autonomt droneskip på havet.

Den landingen var faktisk SpaceX' 5. forsøk på å få en booster ned på et skip – et mye vanskeligere kunststykke enn å lande på fast grunn, siden havet selv aldri holder seg i ro. Elon Musk innrømmet at teamet hans internt anslo sjansen for suksess til bare 2:1 før den flyturen, noe som sier noe om hvor langt fra rutine manøveren fremdeles føltes den gangen.

Å fly samme booster to ganger

Å lande en booster lønner seg bare hvis man kan fly den igjen. Den neste milepælen, SES-10-oppdraget på flytur 32, var da booster B1021 ble den første orbitalklasse-kjernen som fløy to ganger – og SpaceX hentet også inn en nyttelastkåpe for første gang på den samme flyturen, og sluttet dermed sirkelen for gjenbruk av nesten hele raketten.

Den første gjenflyturen fant sted i mars 2017, og en andre gjenbrukt booster fulgte etter ut i rommet i juni 2017, bare 5 måneder etter denne kjernens opprinnelige oppskyting. Tiden mellom flyturene betydde nesten like mye som selve landingen: en booster som tar år å gjenbruke, gjør bare et lite innhugg i oppskytingskostnadene, men en som kan fly igjen innen måneder, begynner å se ut som en ekte flåte.

Fra enkeltbragd til rutine på samlebånd

Det som startet som et eksperiment som skapte store overskrifter, ble etter hvert bakgrunnsstøy. I 2023 var tempoet blitt nesten rutinemessig: SpaceX skjøt opp Falcon 9 91 ganger det året, trengte en helt ny booster for bare 4 av disse flyturene, og fikk hver enkelt booster hjem igjen etterpå.

Enkelte kjerner viste også at de kunne fortsette å fly langt lenger enn de tidlige skeptikerne til gjenbruk hadde forventet. I mai 2021 hadde en bestemt kjerne, B1051, blitt den første Falcon 9-boosteren som nådde 10 flyturer – et tall som ville ha virket usannsynlig tilbake da det å lande en booster selv én gang fortsatt føltes som et myntkast.

Rekorder satt langs veien

Gjenbrukbarhet kuttet ikke bare kostnader – det lot SpaceX presse mer inn i en enkelt oppskyting. Den 24. januar 2021 satte en enkelt Falcon 9-flytur ny rekord ved å frakte 143 satellitter til bane samtidig, mer enn noen enkelt rakett hadde fraktet før.

Økonomien bak gjenbrukssatsingen var beskrevet lenge før SpaceX i det hele tatt landet en booster. En NASA-rapport fra 2011 beregnet at å bygge en Falcon 9-klasse rakett gjennom byråets tradisjonelle kontraktsmetode ville ha kostet rundt 4 milliarder dollar, mot rundt 1,7 milliarder dollar med den mer kommersielle tilnærmingen SpaceX faktisk brukte.

Motorene som lærte av å mislykkes

En Merlin 1D-motor testfyres ved SpaceX' anlegg i Texas
En Merlin 1D-motor testfyres ved SpaceX' rakettutviklingsanlegg i McGregor i Texas. SpaceX, offentlig eiendom, via Wikimedia Commons

Ingen av denne påliteligheten var gitt på forhånd. SpaceX' opprinnelige Merlin 1A-motor fløy bare to ganger totalt. Debuten 24. mars 2006 endte da en brennstofflekkasje utløste en brann kort tid etter oppskyting; et andre forsøk 21. mars 2007 fungerte til slutt, og la grunnlaget for Merlin-motorfamilien som nå driver hver Falcon 9.

Motorens turbopumpe antyder hvor mye ingeniørarbeid som ligger under en oppskyting som ser rutinemessig ut. Turbinen med delvis innslipp – en konstruksjon der arbeidsmediet bare treffer en del av hjulets omkrets i stedet for hele ringen – roterte med opptil 20 000 o/min til tross for å veie bare 68 kg, og pakket dermed betydelig kraft inn i en liten, lett del.

Falcon 9s menneskelige last

SpaceX' romfartøy Crew Dragon forberedes for Demo-2-oppskytingen
Romfartøyet Crew Dragon gjennomgår siste forberedelser ved Cape Canaveral før Demo-2-oppskytingen. SpaceX, offentlig eiendom, via Wikimedia Commons

Falcon 9 skyter ikke bare opp satellitter og last. Demo-2, oppdraget som først satte astronauter om bord i rakettens Dragon 2-kapsel, lettet 30. mai 2020 etter gjentatte forsinkelser, og åpnet et nytt kapittel for fartøyet utover satellitter og forsyningsturer til stasjonen.

Per januar 2025 hadde Dragon 2 en unik status: det eneste orbitale lastefartøyet i drift hvor som helst som gjenbrukes mellom flyturer. Fylling av drivstoff før oppskyting bryter også med hvordan NASA tidligere gjorde det – eldre fartøy som Saturn V og romskipet Space Shuttle fikk drivstoffet lastet timer før oppskyting, lenge før mannskapet gikk om bord, mens Falcon 9 venter til like før oppskyting med å fylle drivstoff, og holder det flytende oksygenet superkjølt til nær −340 °F og parafinen kjølt til nær 20 °F.

Kilder