O Falcon 9 já realizou 660 missões bem-sucedidas, mais do que qualquer outro veículo de lançamento atualmente em atividade. Seu histórico ao longo de mais de uma década e meia de operação inclui apenas 2 falhas em voo, 1 falha parcial e 1 foguete destruído antes mesmo de deixar a plataforma.
O foguete principal da SpaceX debutou em 4 de junho de 2010 e, em seguida, realizou a primeira missão de Reabastecimento Comercial da SpaceX à ISS em 8 de outubro de 2012. Nos anos seguintes, o Falcon 9 se tornou a coisa mais parecida com um serviço de ônibus programado que o voo espacial já teve — um papel construído quase inteiramente sobre um truque que a maioria dos foguetes nunca aprende: aterrissar por conta própria.
Este guia analisa como esse truque foi conquistado, o que ele mudou no custo de chegar à órbita e como uma linha de foguetes que começou com uma falha explosiva de motor terminou transportando astronautas até a Estação Espacial Internacional.
Um foguete construído para voltar para casa
O primeiro estágio do Falcon 9 foi projetado para aterrissar verticalmente e voar novamente, algo que a SpaceX conseguiu pela primeira vez no 20º voo do propulsor, em dezembro de 2015. Aquele único pouso redefiniu o que a função de um propulsor de foguete poderia ser: em vez de queimar na reentrada ou afundar no oceano, a parte maior e mais cara do veículo poderia ser voada, recuperada e lançada novamente.
A viagem de volta começa quase imediatamente. Assim que o Falcon 9 decola de Cabo Canaveral e envia sua carga a caminho, o primeiro estágio já utilizado se vira e começa a voltar em direção à zona de aterrissagem cerca de 4,5 minutos após a decolagem — muito antes de o estágio superior sequer terminar de levar sua carga o resto do caminho até a órbita.
O pouso que exigiu cinco tentativas
Aterrissar em terra firme já era difícil o suficiente. Aterrissar em um navio balançando em mar aberto era um problema completamente diferente, e a SpaceX precisou de várias tentativas para resolvê-lo. Esse marco veio durante o Voo 23, a missão de carga CRS-8 — a primeira vez que um propulsor do Falcon 9 conseguiu pousar em um navio drone autônomo no mar.
Aquele pouso foi, na verdade, a 5ª tentativa da SpaceX de trazer um propulsor de volta em um navio — um truque muito mais difícil do que pousar em terra firme, já que o oceano nunca fica parado. Elon Musk admitiu que, antes daquele voo, sua própria equipe avaliava em particular as chances de sucesso em apenas 2 para 1, o que diz algo sobre o quão longe de rotineira a manobra ainda parecia na época.
Voando com o mesmo propulsor duas vezes
Pousar um propulsor só vale a pena se for possível voar com ele novamente. O marco seguinte, a missão SES-10 do voo 32, viu o propulsor B1021 se tornar o primeiro núcleo de classe orbital a voar duas vezes — e a SpaceX recuperou uma carenagem de carga útil pela primeira vez nesse mesmo voo, fechando o ciclo de reaproveitamento de quase todo o foguete.
Esse primeiro reaproveitamento ocorreu em março de 2017, e um segundo propulsor reaproveitado o seguiu ao espaço em junho de 2017, apenas 5 meses depois do lançamento original daquele núcleo específico. O tempo de reaproveitamento importava quase tanto quanto o próprio pouso: um propulsor que leva anos para voar novamente reduz muito pouco os custos de lançamento, mas um que pode voar de novo em poucos meses começa a parecer uma frota de verdade.
De feito isolado a rotina de linha de produção
O que começou como um experimento chamativo nas manchetes acabou se tornando rotina discreta. Em 2023, o ritmo já estava quase normal: a SpaceX lançou o Falcon 9 91 vezes naquele ano, precisou de um propulsor totalmente novo em apenas 4 desses voos e trouxe de volta todos os propulsores depois de cada lançamento.
Núcleos individuais também comprovaram que podiam continuar voando por muito mais tempo do que os primeiros céticos do reaproveitamento esperavam. Até maio de 2021, um núcleo em particular, o B1051, havia se tornado o primeiro propulsor do Falcon 9 a chegar a 10 voos — um número que teria parecido implausível na época em que pousar um propulsor mesmo uma única vez ainda parecia cara ou coroa.
Recordes estabelecidos pelo caminho
O reaproveitamento não apenas reduziu custos — permitiu que a SpaceX colocasse mais carga em um único lançamento. Em 24 de janeiro de 2021, um único voo do Falcon 9 estabeleceu um novo recorde ao levar 143 satélites à órbita de uma só vez, mais do que qualquer outro foguete já havia transportado antes.
A economia por trás do incentivo ao reaproveitamento já havia sido delineada bem antes de a SpaceX pousar um propulsor pela primeira vez. Um relatório da NASA de 2011 calculou que construir um foguete da classe Falcon 9 pelo método tradicional de contratação da agência custaria cerca de 4 bilhões de dólares, contra cerca de 1,7 bilhão de dólares pela abordagem mais comercial que a SpaceX de fato utilizou.
Os motores que aprenderam com o fracasso
Nada dessa confiabilidade era garantido. O motor Merlin 1A original da SpaceX voou apenas duas vezes. Sua estreia, em 24 de março de 2006, terminou quando um vazamento de combustível provocou um incêndio pouco depois do lançamento; uma segunda tentativa, em 21 de março de 2007, finalmente funcionou, preparando o terreno para a família de motores Merlin que hoje equipa todos os Falcon 9.
A turbobomba do motor dá uma ideia de quanta engenharia existe por trás de um lançamento que parece rotineiro. Sua turbina de admissão parcial — um design em que o fluido de trabalho atinge apenas parte da circunferência da roda, e não o anel completo — girava a até 20.000 rpm apesar de pesar apenas 68 kg, concentrando uma potência considerável em uma peça pequena e leve.
A carga humana do Falcon 9
O Falcon 9 não lança apenas satélites e cargas. A Demo-2, missão que colocou astronautas a bordo da cápsula Dragon 2 do foguete pela primeira vez, decolou em 30 de maio de 2020, após repetidos atrasos, abrindo um novo capítulo para o veículo além dos satélites e das missões de reabastecimento da estação.
A Dragon 2 detinha um título exclusivo em janeiro de 2025: era a única espaçonave de carga orbital em operação no mundo que é reaproveitada entre os voos. Abastecê-la para o lançamento também rompe com a forma como a NASA costumava fazer as coisas — veículos mais antigos, como o Saturn V e o Space Shuttle, tinham seus propelentes carregados horas antes do lançamento, bem antes de as tripulações embarcarem, enquanto o Falcon 9 espera até pouco antes da decolagem para se abastecer, mantendo seu oxigênio líquido superrefrigerado perto de −340°F e seu querosene refrigerado perto de 20°F.