Falcon 9 absolvovala 660 úspešných misií, viac ako ktorýkoľvek iný aktívne používaný nosič. Jej bilancia za viac ako poldruha desaťročia letov zahŕňa len 2 zlyhania počas letu, 1 čiastočné zlyhanie a 1 raketu zničenú ešte skôr, než opustila odpaľovaciu rampu.
Pracovný kôň SpaceX debutoval 4. júna 2010 a následne 8. októbra 2012 uskutočnil prvú misiu SpaceX v rámci komerčného zásobovania (Commercial Resupply) ISS. V nasledujúcich rokoch sa Falcon 9 stal tým najbližším, čo kozmonautika kedy mala k pravidelnej autobusovej linke — úloha postavená takmer výlučne na jednom triku, ktorý sa väčšina rakiet nikdy nenaučí: pristáť sama.
Táto príručka sa pozerá na to, ako sa tento trik podarilo zvládnuť, čo zmenil na cene dopravy na obežnú dráhu, a ako sa raketová rodina, ktorá začala ohnivým zlyhaním motora, dostala až k preprave astronautov na Medzinárodnú vesmírnu stanicu.
Raketa postavená na to, aby sa vrátila domov
Prvý stupeň Falconu 9 je navrhnutý tak, aby pristál vertikálne a mohol znova letieť — čo sa SpaceX prvýkrát podarilo pri 20. lete tohto stupňa, v decembri 2015. Toto jediné pristátie prekreslilo predstavu o tom, čo môže byť úlohou raketového stupňa: namiesto zhorenia pri návrate do atmosféry alebo potopenia do oceánu mohla byť najväčšia a najdrahšia časť vozidla dopravená späť, zachytená a znova vypustená.
Návratová cesta sa začína takmer okamžite. Hneď ako Falcon 9 odstartuje z Cape Canaveral a vyšle svoj náklad na cestu, vyhorený prvý stupeň sa otočí a začne sa vracať smerom k pristávacej zóne približne 4,5 minúty po starte — dávno predtým, než druhý stupeň vôbec dokončí prepravu svojho náklad na obežnú dráhu.
Pristátie, ktoré si vyžiadalo päť pokusov
Pristátie na pevnej zemi bolo dostatočne náročné. Pristátie na lodi kolísajúcej na otvorenom oceáne bol úplne iný problém, a SpaceX potrebovala viacero pokusov, aby ho vyriešila. Tento míľnik prišiel počas letu č. 23, nákladnej misie CRS-8 — vtedy prvýkrát stupeň Falconu 9 úspešne pristál na autonómnej robotickej lodi na mori.
Toto pristátie bolo v skutočnosti už 5. pokusom SpaceX o pristátie stupňa na lodi — čo je oveľa náročnejší trik než pristátie na pevnej zemi, pretože oceán nikdy nestojí na mieste. Elon Musk pripustil, že pred týmto letom jeho vlastný tím súkromne odhadoval šance na úspech len na 2 : 1, čo hovorí niečo o tom, aký nerutinný sa tento manéver v tom čase ešte javil.
Druhý let toho istého stupňa
Pristátie stupňa sa oplatí len tak, ak ho môžete znova vypustiť. Ďalší míľnik, misia SES-10 v rámci letu č. 32, prinieslo to, že stupeň B1021 sa stal prvým orbitálnym jadrom, ktoré letelo dvakrát — a SpaceX pri tom istom lete prvýkrát získala späť aj kryt nákladu, čím uzavrela kruh opätovného použitia takmer celej rakety.
Tento prvý opätovný let sa uskutočnil v marci 2017 a druhý opätovne použitý stupeň nasledoval do vesmíru v júni 2017, len 5 mesiacov po pôvodnom starte tohto konkrétneho jadra. Čas obratu bol takmer rovnako dôležitý ako samotné pristátie: stupeň, ktorému opätovný let trvá roky, len málo znižuje náklady na starty, ale ten, ktorý môže znova letieť už za pár mesiacov, začína pripomínať skutočnú flotilu.
Od jednorazového kúsku k rutine ako na montážnej linke
To, čo začalo ako experiment na titulných stranách, sa postupne zmenilo na bežnú kulisu. Do roku 2023 sa tempo stalo takmer rutinným: SpaceX v tomto roku vypustila Falcon 9 91-krát, nový stupeň potrebovala len pri 4 z týchto letov a po každom lete priviedla domov úplne každý stupeň.
Aj jednotlivé jadrá ukázali, že môžu letieť podstatne dlhšie, než čakali prví skeptici opätovného použitia. Do mája 2021 sa jedno konkrétne jadro, B1051, stalo prvým stupňom Falconu 9, ktorý dosiahol 10 letov — číslo, ktoré by znelo nepredstaviteľne v čase, keď aj jediné úspešné pristátie stupňa ešte pripomínalo hod mincou.
Rekordy na ceste
Opätovné použitie neznížilo len náklady — umožnilo SpaceX naložiť do jedného štartu viac. 24. januára 2021 jeden let Falconu 9 vytvoril nový rekord, keď naraz vyniesol na obežnú dráhu 143 satelitov, viac než akákoľvek iná raketa dovtedy.
Ekonomika stojaca za tlakom na opätovné použitie bola objasnená ešte dávno predtým, než SpaceX vôbec prvýkrát pristála so stupňom. Správa NASA z roku 2011 vypočítala, že postavenie rakety triedy Falcon 9 tradičným zmluvným postupom agentúry by stálo približne 4 miliardy dolárov, oproti približne 1,7 miliardy dolárov pri komerčnejšom prístupe, ktorý SpaceX skutočne použila.
Motory, ktoré sa učili z neúspechu
Nič z tejto spoľahlivosti nebolo samozrejmé. Pôvodný motor Merlin 1A od SpaceX odletel len dvakrát. Jeho debut 24. marca 2006 skončil, keď únik palivo vyvolal požiar krátko po štarte; druhý pokus 21. marca 2007 sa už vydaril a položil základ pre rodinu motorov Merlin, ktorá dnes poháňa každý Falcon 9.
Turbočerpadlo motora naznačuje, koľko techniky sa skrýva pod povrchom zdanlivo bežného štartu. Jeho čiastočne prietoková turbína — konštrukcia, pri ktorej pracovná látka dopadá len na časť obvodu kolesa, nie na celý kruh — sa otáčala až do 20 000 ot./min, hoci vážila len 68 kg, čím sa do malej a ľahkej súčiastky vtesnal značný výkon.
Ľudský náklad Falconu 9
Falcon 9 nevynáša len satelity a náklad. Demo-2, misia, ktorá prvýkrát vyniesla astronautov na palube kapsuly Dragon 2 tejto rakety, odstartovala 30. mája 2020 po opakovaných odkladoch, čím sa pre toto vozidlo otvorila nová kapitola nad rámec satelitov a zásobovacích letov na stanicu.
Dragon 2 mala k januáru 2025 jedinečné postavenie: bola jedinou orbitálnou nákladnou kozmickou loďou v prevádzke kdekoľvek na svete, ktorá sa medzi letmi opätovne používa. Aj jej tankovanie pred štartom sa líši od zvyčajného postupu NASA — staršie vozidlá, ako Saturn V a raketoplán Space Shuttle, mali svoje palivo naplnené hodiny pred štartom, ešte dávno predtým, než na palubu nastúpili posádky, kým Falcon 9 čaká s tankovaním až do tesne pred štartom, pričom svoj kapalný kyslík udržiava podchladený blízko −340 °F a petrolej blízko 20 °F.