Falcon 1

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Falcon 1
Falcon 1
Caratteristiche
Dimensioni
Altezza 21,3 m
Diametro 1,7 m
Massa 38.555 kg
Stadi 2
Capacità
Carico utile (LEO) 670 kg
Carico utile (SSO) 430 kg
Primo Stadio
Motore 1 Merlin 1C
Spinta 454 kN
Impulso specifico 255 s (a livello del mare)
(2,6 kN·s·kg-1)
Tempo di combustione 169 s
Carburante Cherosene e ossigeno liquido
Secondo Stadio
Motori 1 Kestrel
Spinta 31 kN
Impulso specifico 327 s (nel vuoto)
(3,2 kN·s·kg-1)
Tempo di combustione 378 s
Carburante Cherosene e ossigeno liquido

Il Falcon 1 è un veicolo di lancio orbitale parzialmente riutilizzabile progettato e fabbricato da SpaceX. È un razzo orbitale a due stadi che usa ossigeno liquido e cherosene per entrambi gli stadi. Il primo è spinto da un unico motore di classe Merlin ed il secondo da un unico razzo di classe Kestrel. Il Falcon 1 ha raggiunto con successo l'orbita al suo quarto lancio di prova. È stato sviluppato da SpaceX completamente da zero con finanziamenti puramente privati.

Nel maggio 2012 la SpaceX ha dichiarato che intende trasferire sui Falcon 9 i carichi che avrebbero dovuto volare sui Falcon 1, utilizzando il loro spazio di carico secondario.[1] Non sono quindi previsti voli dei Falcon 1 almeno fino al 2017.

Progetto[modifica | modifica sorgente]

Secondo SpaceX, il Falcon 1 è stato disegnato per ridurre al minimo i costi di lancio in orbita di satelliti, aumentare il rendimento e migliorare le condizioni di volo e il tempo di lancio.[2] È anche destinato a verificare i componenti e i concetti di progettazione strutturale che verranno riutilizzati per Falcon 9.

Durante il lancio, il motore del primo stadio (Merlin) viene acceso a piena potenza, mentre il lanciatore viene controllato e tutti i sistemi verificati dal computer di bordo. Se i sistemi stanno operando correttamente, il razzo viene liberato e lascia la torre di lancio in circa 7 secondi. Il motore del primo stadio esaurisce il carburante in poco meno di 3 minuti, dopo la separazione tra gli stadi viene effettuata contemporaneamente con bulloni esplosivi e in maniera pneumatica. Il primo stadio ritorna con un paracadute in mare e può essere recuperato per essere riutilizzato, mentre il secondo stadio non è riutilizzabile. Il motore Kestrel del secondo stadio brucia per 6 minuti, portando il carico in orbita bassa. Il suo motore può essere riacceso diverse volte.

Primo Stadio[modifica | modifica sorgente]

Il primo stadio è costruito con una lega di alluminio saldato con il metodo FSW. Presenta una comune paratia che separa il serbatoio dell'ossigeno liquido da quello del cherosene, inoltre funge da stabilizzatore di pressione durante il volo. Può essere trasportato con sicurezza senza pressurizzazioni (come succede per il più pesante Delta II) ma guadagna maggiore robustezza quando viene pressurizzato per il volo (come per l'Atlas II, che però non poteva essere trasportato non pressurizzato).

Vista del primo stadio e del suo propulsore Merlin.

Il progetto risultante ha il più alto coefficiente propellant mass fraction di tutti gli odierni primi stadi. Il sistema dei paracadute, costruito dalla Irvin Parachute Corporation, è composto da un parafreno e da una vela principale.

Secondo stadio[modifica | modifica sorgente]

I serbatoi del secondo stadio vengono costruiti con una lega di alluminio-litio in grado di sopportare temperature criogeniche. Il sistema di pressurizzazione ad elio si occupa di pompare il propellente al motore e fornire gas ai razzi di manovra, e viene usato quando si è a gravità zero per accumulare il carburante sul fondo del serbatoio prima di riaccendere il motore. Il motore Kestrel è dotato di un dissipatore di calore al titanio per trasferire il calore in eccesso all'elio, aumentandone notevolmente il rendimento.[3] I serbatoi a pressione, costruiti dalla Arde corporation, sono gli stessi usati nel razzo vettore Delta IV e sono formati da uno strato in lega Inconel ricoperto di materiale composito.

Finanziamenti privati[modifica | modifica sorgente]

Il Falcon 1 è stato sviluppato con finanziamenti privati. L'unico altro veicolo per il lancio orbitale interamente finanziato da privati è il Pegasus, lanciato per la prima volta nel 1990; tuttavia, quest'ultimo richiede un grande aereo come primo stadio.[4] Il Falcon 1 è anche il primo razzo orbitale parzialmente riutilizzabile ad essere sviluppato senza fondi pubblici.[5] Mentre lo sviluppo del Falcon 1 è stato finanziato da privati, i primi due lanci furono acquistati dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti durante un programma per valutare nuovi veicoli da lancio da impiegare per conto della DARPA.[6]

Listino prezzi[modifica | modifica sorgente]

SpaceX è uno dei pochi operatori per sistemi di lancio che comunicano i prezzi di lancio al pubblico. È stato pubblicizzato che costruire un Falcon 1 sarebbe costato 5,9 milioni di dollari nel 2005.[7] Dal 2006 al 2007 il prezzo stimato per un razzo operativo è stato di 6,7 milioni di dollari.[8] Più recentemente SpaceX ha annunciato nuovi prezzi per il Falcon 1 ed il Falcon 1e, rispettivamente di 7 e 8,5 milioni di dollari. SpaceX fa notare che potrebbero essere applicati piccoli sconti per contratti riguardanti lanci multipli.[2]

Luoghi di lancio[modifica | modifica sorgente]

Tutti i lanci sono stati effettuati dall'atollo di Kwajalein, sfruttando la struttura di lancio di SpaceX sull'isola di Omelek e le infrastrutture messe a disposizione dal vicino Reagan Test Site. Tutti i lanci futuri del Falcon 1 già pubblicati sul manifesto di lancio di SpaceX sono previsti nel medesimo sito.

Altre stazioni di lancio che sono state prese in considerazione per il Falcon 1 includono:

Versioni[modifica | modifica sorgente]

Versioni[2][11][12] Merlin A (2006-2007) Merlin C (2007-2009) Falcon 1e (2010)
Primo stadio 1 × Merlin 1A 1 × Merlin 1C 1 × Merlin 1C
Secondo stadio 1 × Kestrel (motore a razzo) 1 × Kestrel 1 × Kestrel
Altezza 21,3 m 22,25 m 26,83 m
Diametro 1,7 m 1,7 m 1,7 m
Potenza alla partenza 318 kN 343 kN 454 kN
Peso alla partenza 27,2 t 33,23 t 38,56 t
Diametro interno dello scafo 1,5 m 1,5 m 1,71 m
Carico utile (LEO) 570 kg (di meno in SSO) 450 kg (di meno in SSO) 1.010 kg (430 in SSO)
Carico utile (GTO) n/d n/d n/d
Prezzo per lancio
6,7 milioni di $ 7,0 milioni di $ 9,1 milioni di $
Prezzo per kg di carico (LEO)
11.754 $ 15.556 $ 9.010 $ (19.767 $ in SSO)
Prezzo per kg di carico (GTO)
n/d n/d n/d
Lanci riusciti
0 su 2 1 su 2 0 su 0

Lista dei lanci[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Lista dei lanci di Falcon 1.

Finora (2009), Falcon 1 ha effettuato cinque lanci. I primi tre sono falliti, gli altri due hanno avuto successo. Con il quarto lancio per la prima volta un razzo a propellente liquido sviluppato e finanziato da privati ha raggiunto l'orbita. Il quinto lancio, fu il suo primo volo commerciale, e portò RazakSAT in orbita bassa (LEO).

Data e ora (GMT) Luogo di lancio Carico/Cliente Risultato Note
1 24/03/2006, 22:30 Omelek FalconSat–2/DARPA Fallito Guasto al motore a 25 secondi dal lancio. Veicolo perso.
2 21/03/2007, 01:10 Omelek DemoSat/DARPA Fallito Il primo stadio del lancio e il passaggio al secondo sono stati completati con successo. Raggiunta quota di 289 km.
Oscillazione armonica a 5 minuti dal lancio.
Spegnimento prematuro del motore al minuto 7:30 dal lancio.
Raggiungimento dell'orbita fallito.
Non è stato possibile recuperare il primo stadio.
È stato considerato un successo parziale perché sono stati ottenuti abbastanza dati per i successivi voli operativi.[13]
3 03/03/2008, 03:34[14] Omelek Trailblazer/ORS
PRESat/NASA
NanoSail-D/NASA
Explorers/Celestis[15]
Fallito Un'inattesa spinta residua del primo stadio lo ha portato ad una collisione con il secondo stadio.[16]
4 28/09/2008, 23:15[17][18] Omelek Carico simulato di 165kg Successo[17] In precedenza previsto per il 23-25 settembre, trasportato un carico simulato di 165 kg (originariamente doveva essere RazakSAT).
5 13/07/2009, 15:35 Omelek RazakSat/ATSB (Malaysia) Successo Inizialmente previsto per la primavera 2009 è stato rimandato per una sospetta incompatibilità tra il lanciatore e il carico.
Dopo un'accurata analisi è stato stabilito che l'aggiunta di un semplice meccanismo di isolamento dalle vibrazioni avrebbe risolto il problema.
Il 14 luglio 2009 il lancio è stato completato con successo.
Lanci previsti[15]
6 2010 Omelek Lancio dimostrativo Primo lancio del nuovo Falcon 1e.
7 2010 Omelek Swedish Space Corporation (Svezia)
8 2010-2014 O2G (x6)/Orbcomm Programmato
9 2010-2014 O2G (x6)/Orbcomm Programmato
10 2010-2014 O2G (x6)/Orbcomm Programmato

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ (EN) SpaceX Launch and Placement Services: Falcon 1 Payloads, SpaceX.
  2. ^ a b c (EN) Falcon 1 Overview, SpaceX. URL consultato il 5 maggio 2007.
  3. ^ (EN) Falcon 1 Flight Three Press Kit (PDF), SpaceX. URL consultato il 30 settembre 2008.
  4. ^ (EN) Orbital Marks 25th Anniversary Of Company's Founding, Orbital Sciences, 2 aprile 2007.
  5. ^ (EN) Private sector enticing public into final frontier, USAtoday.com, 17 giugno 2005.
  6. ^ (EN) Falcon 1 Reaches Space But Loses Control and is Destroyed on Re-Entry, Satnews.com, 21 marzo 2007.
  7. ^ (EN) DoD Small-Rocket Contract Produces Fierce Competition, Space News, 23 maggio 2005.
  8. ^ (EN) SpaceX's Inaugural Falcon 1 Rocket Lost Just After Launch, Space.com, 24 marzo 2006.
  9. ^ (EN) SpaceX To Try Again Feb. 9, Space News.
  10. ^ (EN) John Kelly, SpaceX cleared for Cape launches, Florida Today, 25 aprile 2007.
  11. ^ (EN) SpaceX Falcon 1 Data Sheet (PDF), SpaceX, 28 settembre 2008.
  12. ^ (EN) Falcon 1 Users Guide (PDF), SpaceX, 28 settembre 2008.
  13. ^ (EN) Demoflight 2 Update, SpaceX, 20 marzo 2007.
  14. ^ (EN) Stephen Clark, Falcon 1 suffers another setback, Spaceflight Now, 3 agosto 2008. URL consultato il 5 agosto 2008.
  15. ^ a b (EN) Launch Manifest, SpaceX. URL consultato il 3 agosto 2008.
  16. ^ (EN) Flight 3 mission summary, Space Exploration Technologies Corporation.
  17. ^ a b (EN) Justin Ray, Mission Status Center, Spaceflight Now, 28 settembre 2008. URL consultato il 28 settembre 2008.
  18. ^ (EN) Flight 4 Launch Update, SpaceX, 23 settembre 2008.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]