Falcon 1

Falcon 1[1]
Falcon 1[1]
Typkleine Trägerrakete
LandVereinigte Staaten Vereinigte Staaten
HerstellerSpaceX
Startkosten6,7 Millionen US-Dollar[2]
StatusProduktion eingestellt
Aufbau
Höhe21 m
Durchmesser1,7 m
Startmasse28 t
Stufen2
Stufen
1. Stufe1. Stufe
TypFlüssigkeitsraketentriebwerk
TriebwerkMerlin
TreibstoffRP-1, LOX
Brenndauer169 s
2. Stufe2. Stufe
TypFlüssigkeitsraketentriebwerk
TriebwerkKestrel
TreibstoffRP-1, LOX
Brenndauer378 s
Starts
Erststart24. März 2006 um 12:30
letzter Start14. Juli 2009 um 03:35
Starts5
Erfolge2
Fehlschläge3
StartplatzOmelek-Inseln
Nutzlastkapazität
Kapazität LEO180 kg
Start einer Falcon 1 über Omelek Island am 13. Juli 2009, 16:15 (PDT)[3]

Die Falcon 1 war eine zweistufige Trägerrakete, die von der Firma SpaceX entwickelt wurde. Der erste Start einer Falcon 1 erfolgte am 24. März 2006 von der Insel Omelek im Pazifik, endete jedoch kurz danach mit dem Absturz der Rakete. Erst der vierte Flug am 28. September 2008 verlief erfolgreich, der fünfte Flug am 14. Juli 2009 brachte eine kommerzielle Nutzlast ins All. Die Falcon 1 war somit nach der Pegasus von Orbital Sciences die zweite privat entwickelte Rakete, die Nutzlasten in einen stabilen Erdorbit befördern konnte. Weitere Starts erfolgten nicht, die Weiterentwicklung zum Typ Falcon 1e und zur Falcon 5 wurde von SpaceX ausgesetzt, um sich auf Falcon 9 zu konzentrieren.[4]

Geschichte

Falcon 1 in einer Werkshalle
Falcon 1 auf der Startplattform in Vandenberg AFB

Die 90 Millionen US-Dollar Entwicklungskosten[5] der Falcon 1 wurden nicht wie üblich öffentlich, sondern privat finanziert.[6] Die beiden Erststarts der Rakete wurden allerdings vom US-Verteidigungsministerium gebucht, um neue in den USA hergestellte Trägerraketen für die Behörde DARPA zu erproben.[7]

Erster erfolgreicher Start der Falcon 1

Die Falcon 1 war der leichteste Träger der Falcon-Familie. Auf der Grundlage der Falcon 1 wurde später die weit stärkere Falcon 9 entwickelt.

Technik

Die Falcon 1 war eine zweistufige, mit flüssigem Sauerstoff und Raketenkerosin (RP-1) angetriebene Rakete. Die Rakete sollte zu 80 % wiederverwendbar sein und einen Flug in eine niedrige Erdumlaufbahn für 6,7 Millionen Dollar ermöglichen. Dazu sollte die erste Stufe der Falcon 1 mit Hilfe von Fallschirmen zur Erde zurückgebracht werden, wo sie nach einer Inspektion für den nächsten Start zur Verfügung stehen sollte. Jedoch wurde bei den fünf erfolgten Flügen kein Versuch zu einer Bergung unternommen. Die zweite Stufe der Rakete war nicht wiederverwendbar.

Die Länge der Falcon 1 betrug 21,3 m, der Durchmesser 1,7 m, das Startgewicht 27.200 kg. Das von SpaceX selbst entwickelte Merlin-Triebwerk hatte beim Start einen Schub von 318 kN. Die erste Stufe hatte eine Brenndauer von 169 Sekunden und brachte die Rakete in eine Höhe von 90,3 km. Fünf Sekunden nach der Stufentrennung zündete die zweite Stufe, die nach insgesamt 552 Sekunden ausgebrannt war und die Rakete in eine Höhe von ca. 405 km bringen konnte. Auch das Kestrel-Triebwerk der zweiten Stufe wurde von SpaceX entwickelt. Die maximale Nutzlast betrug 670 kg, die in eine Umlaufbahn mit 200 km Höhe bei einem Start von Cape Canaveral gebracht werden konnte. Die maximale Höhe bei einem direkten Aussetzen der Ladung betrug 700 km bei 240 kg und gleichem Startplatz.

Einsätze

Ursprünglich war der Erststart der Falcon 1 für September 2004 geplant, wurde jedoch mehrfach verschoben. Auch der erste, fest angesetzte Startversuch am 26. November 2005 musste aufgrund von technischen Problemen aufgeschoben werden. Der nächste Startversuch am 19. Dezember 2005 musste kurz vor dem Abheben aufgrund von Schäden im Treibstofftank der ersten Stufe abgesagt werden. Daraufhin sollte die Rakete am 9. Februar 2006 starten, doch auch dieser Startversuch wurde verschoben.

Der Start erfolgte dann am 24. März 2006 um 22:30 Uhr UTC, endete jedoch mit dem Absturz der Rakete. Nach ersten Analysen war ein Leck im Treibstoffsystem die Ursache für den Absturz. Die Rakete startete zunächst planmäßig, bei T+25s (25 Sekunden nach dem Zünden des Haupttriebwerkes) brach jedoch im unteren Teil der ersten Stufe ein von einem Treibstoffleck verursachtes Feuer aus, welches das mit Helium betriebene hydraulische Steuerungssystem des Triebwerkes beschädigte. Bei T+29s sank der Druck des Heliums unter ein kritisches Niveau ab, woraufhin das automatische Sicherheitssystem das Haupttriebwerk abschaltete. Etwa 41 Sekunden nach dem Start stürzte die Rakete unweit vom Startplatz in den Ozean ab. Später stellte sich heraus, dass ein Fehler während der Vorbereitung der Rakete für das Treibstoffleck verantwortlich war. Bei ihrem Jungfernflug trug die Rakete den militärischen Mikrosatelliten FalconSat-2 für die US Air Force und DARPA, welche 8 Millionen US-Dollar für den Start zahlten.[8]

Der zweite Flug trug keine Satellitennutzlast, sondern lediglich Instrumente zum Überwachen der Rakete. Dieser Flug fand am 21. März 2007 statt, die erste Stufe funktionierte nahezu einwandfrei, jedoch konnte die Rakete die Umlaufbahn wegen eines Problems mit der zweiten Stufe nicht erreichen. Zu starke Schwingungen der Zweitstufe führten dazu, dass die Treibstoffzufuhr zum Triebwerk beeinträchtigt wurde und die Rakete daher nur eine Geschwindigkeit von 5,1 km/s anstatt der geplanten 7,5 km/s erreichte. Die erreichte Höhe betrug 289 km und lag damit außerhalb der Erdatmosphäre. Die Bergung der nach den Planungen mehrfach verwendbaren Erststufe wurde nicht durchgeführt. Trotz der Probleme wertete SpaceX den zweiten Flug als einen erfolgreichen Testflug und war nun bereit, den kommerziellen Betrieb aufzunehmen.[9]

Beim dritten Flug im Januar 2008 sollte die Rakete als Hauptnutzlast den US-amerikanischen Militärsatelliten TacSat 1 in die Erdumlaufbahn befördern, dieser war jedoch durch die mehrfachen Startverzögerungen mittlerweile veraltet und wurde nicht auf diesem Flug gestartet. Stattdessen wurde der Start der drei experimentellen Satelliten Trailblazer, NanoSail-D und PreSat sowie eine Weltraumbestattung auf diesem Flug durchgeführt.[10] Es kam jedoch zu einer Kollision der beiden Stufen während der Stufentrennung und letztlich als Folge daraus zu einem Versagen der Oberstufe.

Der vierte Flug am 28. September 2008 brachte eine 170 kg schwere Aluminium-Nutzlastattrappe erfolgreich in eine 644 mal 621 Kilometer hohe Umlaufbahn. Es war somit der erste private Satellitentransport einer Flüssigkeitsrakete.[11]

Der fünfte Flug am 14. Juli 2009 beförderte erfolgreich den 180 kg schweren malaysischen Erdbeobachtungssatelliten RazakSat in eine Erdumlaufbahn.[12]

Falcon 1e

Nach dem ersten kommerziell erfolgreichen Start gab SpaceX am 6. August 2009 bekannt, dass die Falcon 1 durch die Falcon 1e ersetzt werde und deren Erststart Ende 2010 erfolgen solle.[13] Die Version 1e sollte über eine vergrößerte Nutzlastverkleidung verfügen.[14] Im Januar 2011 beschloss SpaceX die Entwicklung der Falcon 1e einzustellen und die verbleibenden Aufträge auf freie Kapazitäten der Falcon 9 umzubuchen.[4]

Technische Daten

VersionFalcon 1Falcon 1e
Erste Stufe1 × Merlin-11 × Merlin-1D[14]
Zweite Stufe1 × Kestrel 21 × Kestrel 2
Höhe (maximal) (m)23,827,4
Durchmesser (m)1,71,7
Schub (am Boden) (kN)345ca. 622[15]
Startmasse (t)27,67044,985
Nutzlastverkleidung
Durchmesser (m)
1,51,71
Nutzlast (LEO) (kg)420
(auch Flüge nach SSO
mit leichterer Nutzlast möglich)
1100
(nach SSO: 550)
Nutzlast (GTO) (kg)--
Preis (Mio. US-Dollar)7,99,1

Startliste

Dies ist eine vollständige Startliste der Rakete Falcon 1.[16]

Lfd. Nr.Datum (UTC)TypStartplatzNutzlastArt der NutzlastNutzlast in kg (brutto¹)Orbit²Anmerkungen
124. März 2006
22:30
Falcon 1OmelekVereinigte StaatenVereinigte Staaten FalconSat-2Technologieerprobungssatellit21 kgLEOMisserfolg
Fehler in der 1. Stufe, Absturz der Rakete
221. März 2007
01:10
Falcon 1OmelekVereinigte StaatenVereinigte Staaten DemoSatDemonstrationsnutzlastk. A.LEOMisserfolg
Fehler in der 2. Stufe. Rakete erreicht 289 km Höhe und eine Geschwindigkeit von 5,1 km/s

Wird von SpaceX selbst als Teilweiser Erfolg bezeichnet, da man genug Daten für operationelle Flüge sammeln konnte.

33. August 2008
03:34
Falcon 1OmelekVereinigte StaatenVereinigte Staaten Trailblazer
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten NanoSail-D
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten PreSat
Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Celestis 07
Technologieerprobung
Sonnensegel
Technologieerprobung
Weltraumbestattung
170 kgLEOMisserfolg
Kollision von erster und zweiter Stufe, daraufhin Versagen der 2. Stufe
428. September 2008
23:15
Falcon 1OmelekVereinigte StaatenVereinigte Staaten DemoSatDemonstrationsnutzlast165 kgLEOErfolg
514. Juli 2009
03:35
Falcon 1OmelekMalaysia RazakSATErdbeobachtungssatellit~180 kgLEOErfolg

¹ Bruttogewicht, d. h. Masse der Nutzlast einschließlich Adapter, Gehäuse etc. ² Nicht zwangsläufig der Zielorbit der Nutzlast – sondern die Bahn, auf der die Nutzlast von der Oberstufe ausgesetzt werden sollte.

Commons: Falcon 1 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Video

Einzelnachweise

  1. SpaceX: Falcon 1 Overview
  2. Space.com: SpaceX's Inaugural Falcon 1 Rocket Lost Just After Launch
  3. Falcon 1 Flight 4 summary (Memento vom 19. Juli 2009 im Internet Archive), SpaceX
  4. a b Falcon 1 Overview. SpaceX, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 3. Januar 2011; abgerufen am 22. November 2012 (englisch): „Current plans are for payloads that would have flown on Falcon 1 to be served by flights on Falcon 9, utilizing excess capacity.“
  5. Commercial Market Assessment for Crew and Cargo Systems. (PDF) In: nasa.gov. NASA, 27. April 2011, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 18. Januar 2019; abgerufen am 27. Mai 2018 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.nasa.gov
  6. Elon Musk Is Betting His Fortune on a Mission Beyond Earth’s Orbit | WIRED. 30. September 2017, archiviert vom Original am 30. September 2017; abgerufen am 27. Mai 2018.
  7. Graham Warwick und Guy Norris: Blue Sky Thinking: DARPA at 50. In: Aviation Week & Space Technology. August 2008, S. 18.
  8. Pad Processing Error Doomed Falcon 1
  9. SpaceX gives update on Falcon test flight results, 28. März 2007
  10. Spacetoday.net: Report: Pentagon cancels TacSat-1 launch (18. August 2007)
  11. Spiegel.de: Privatrakete "Falcon 1" endlich im All
  12. Spaceflight Now: Commercial launch of SpaceX Falcon 1 rocket a success
  13. SpaceX's Falcon 1e Rocket Replaces Cheaper Falcon 1. Space News, 10. August 2009, abgerufen am 22. November 2012 (englisch): „Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) of Hawthorne, Calif., will replace its Falcon 1 rocket by the end of 2010 with the more capable and more expensive Falcon 1e rocket, the company said Aug. 6.“
  14. a b Gunter Krebs: Falcon-1e. In: Gunter's Space Page. 1. April 2012, abgerufen am 22. November 2012 (englisch).
  15. Bernd Leitenberger: Die Falcon 9. Abgerufen am 23. Mai 2012
  16. Completed Missions. SpaceX, 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 9. Mai 2020; abgerufen am 4. März 2013 (englisch).

Auf dieser Seite verwendete Medien

Falcon 1 Flight 4 liftoff.jpg
Autor/Urheber: SpaceX, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Liftoff of Falcon 1 Flight 4 on September 29, 2008, carrying Ratsat demo
Falcon 1 Flight 5 rises over Omelek Island.jpg
SpaceX Falcon 1 Flight 5 photographed from the air shortly after launch as it rises over Omelek Island, Marshall Islands. Most of the island is visible.
SpaceX falcon in warehouse.jpg
Autor/Urheber: Image courtesy of SpaceX, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Falcon rocket, Space Exploration Technologies, (SpaceX)
(See talk page for GFDL permission notes and SpaceX contact information) Note: this was the cover shot for a spring, 2004 issue of Aviation Week & Space Technology.
SpaceX Falcon vertical on the launch pad.jpg
Autor/Urheber: SpaceX, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Falcon 1 rocket on the pad, Vandenberg Air Force Base Space Launch Complex 3 West (SLC-3W),
(See talk page for GFDL permission notes and SpaceX contact information)