El cohete consta de un núcleo central al que se adjuntan dos propulsores Falcon 9 y una segunda etapa encima del núcleo central. [8] Falcon Heavy tiene la segunda mayor capacidad de carga útil de cualquier vehículo de lanzamiento actualmente operativo detrás del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA , y la cuarta mayor capacidad de cualquier cohete para alcanzar la órbita, detrás del SLS , Energia y Saturn. V.
SpaceX realizó el lanzamiento inaugural del Falcon Heavy el 6 de febrero de 2018 a las 20:45 UTC . [4] Como carga útil ficticia , el cohete llevaba un Tesla Roadster perteneciente al fundador de SpaceX, Elon Musk , con un maniquí apodado "Starman" en el asiento del conductor. [9] El segundo lanzamiento del Falcon Heavy se produjo el 11 de abril de 2019, y los tres cohetes propulsores regresaron con éxito a la Tierra . [10] El tercer lanzamiento de Falcon Heavy se produjo con éxito el 25 de junio de 2019. Desde entonces, Falcon Heavy ha sido certificado para el programa de Lanzamiento Espacial de Seguridad Nacional (NSSL). [11]
Falcon Heavy fue diseñado para poder transportar humanos al espacio más allá de la órbita terrestre baja , aunque a partir de febrero de 2018 [actualizar], SpaceX no tiene la intención de transportar personas en Falcon Heavy, ni seguir el proceso de certificación de calificación humana para transportar astronautas de la NASA . [12] Se espera que tanto Falcon Heavy como Falcon 9 eventualmente sean reemplazados por el sistema de lanzamiento Starship , actualmente en desarrollo. [13]
Los conceptos para un vehículo de lanzamiento Falcon Heavy que utiliza tres propulsores centrales Falcon 1 , con una capacidad de carga útil aproximada a LEO de dos toneladas, [14] se discutieron inicialmente ya en 2003. [15] El concepto de tres etapas propulsoras centrales del El Falcon 9 de la compañía, aún no volado, fue denominado en 2005 Falcon 9 Heavy . [dieciséis]
SpaceX reveló al público el plan para el Falcon Heavy en una conferencia de prensa en Washington, DC , en abril de 2011, y se espera un vuelo de prueba inicial para 2013. [17]
Varios factores retrasaron el vuelo inaugural previsto hasta 2018, incluidas dos anomalías en los vehículos de lanzamiento Falcon 9, que obligaron a dedicar todos los recursos de ingeniería al análisis de fallos, deteniendo las operaciones de vuelo durante muchos meses. Los desafíos estructurales y de integración de combinar tres núcleos Falcon 9 fueron mucho más difíciles de lo esperado. [18]
En julio de 2017, Elon Musk dijo: "En realidad, terminó siendo mucho más difícil hacer Falcon Heavy de lo que pensábamos... Fuimos bastante ingenuos al respecto". [19]
El vuelo de prueba inicial del primer Falcon Heavy despegó el 6 de febrero de 2018, a las 20:45 UTC, llevando su carga útil ficticia, el Tesla Roadster personal de Elon Musk , más allá de la órbita de Marte. [4]
Concepción y financiación
Musk mencionó por primera vez a Falcon Heavy en una actualización de noticias de septiembre de 2005, refiriéndose a una solicitud de un cliente de 18 meses antes. [20] Se habían explorado varias soluciones utilizando el Falcon 5 planeado (que nunca voló), pero la única iteración confiable y rentable fue una que usó una primera etapa de 9 motores: el Falcon 9. El Falcon Heavy fue desarrollado con capital privado y Musk afirmó que el costo fue de más de 500 millones de dólares. No se proporcionó financiación gubernamental para su desarrollo. [21]
El diseño del Falcon Heavy se basa en el fuselaje y los motores del Falcon 9 . En 2008, SpaceX apuntaba a que el primer lanzamiento del Falcon 9 se realizaría en 2009, mientras que el "Falcon 9 Heavy lo sería en un par de años". Hablando en la Conferencia de la Sociedad de Marte de 2008 , Musk también indicó que esperaba que una etapa superior alimentada por hidrógeno siguiera dos o tres años después (lo que habría sido alrededor de 2013). [22]
En abril de 2011, se comprendían mejor las capacidades y el rendimiento del vehículo Falcon 9, ya que SpaceX había completado con éxito dos misiones de demostración en la órbita terrestre baja (LEO), una de las cuales incluía el reencendido del motor de la segunda etapa . En una conferencia de prensa en el Club Nacional de Prensa en Washington, DC, el 5 de abril de 2011, Musk declaró que el Falcon Heavy "llevaría más carga útil a la órbita o escaparía de la velocidad que cualquier vehículo en la historia, aparte del cohete Saturn V Moon... y el cohete Energia soviética ". [23] En el mismo año, con el aumento esperado en la demanda de ambas variantes, SpaceX anunció planes para expandir la capacidad de fabricación "a medida que avanzamos hacia la capacidad de producir una primera etapa del Falcon 9 o un propulsor lateral Falcon Heavy cada semana y una etapa superior". cada dos semanas". [23]
En 2015, SpaceX anunció una serie de cambios en el cohete Falcon Heavy, en paralelo con la actualización del vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.1. [24] En diciembre de 2016, SpaceX publicó una fotografía que muestra el intermedio del Falcon Heavy en la sede de la compañía en Hawthorne, California . [25]
Pruebas
En mayo de 2013, se estaba construyendo un nuevo banco de pruebas, parcialmente subterráneo, en las instalaciones de prueba y desarrollo de cohetes SpaceX en McGregor, Texas , específicamente para probar los núcleos triples y los veintisiete motores de cohetes del Falcon Heavy. [26] En mayo de 2017, SpaceX llevó a cabo la primera prueba de fuego estático del núcleo central Falcon Heavy de diseño de vuelo en las instalaciones de McGregor. [27] [28]
En julio de 2017, Musk discutió públicamente los desafíos de probar un vehículo de lanzamiento complejo como el Falcon Heavy de tres núcleos, indicando que una gran parte del nuevo diseño "es realmente imposible de probar en tierra" y no podría probarse de manera efectiva independientemente de Pruebas de vuelo reales . [19]
En septiembre de 2017, los tres núcleos de la primera etapa habían completado sus pruebas de fuego estático en el banco de pruebas en tierra. [29] La primera prueba de fuego estático del Falcon Heavy se realizó el 24 de enero de 2018. [30]
Debido en parte al fallo de SpaceX CRS-7 en junio de 2015, SpaceX reprogramó el vuelo inaugural del Falcon Heavy en septiembre de 2015 para que no se realizara antes de abril de 2016. [33] El vuelo debía lanzarse desde el renovado Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy . [34] [35] El vuelo se pospuso nuevamente para finales de 2016, principios de 2017, [36] verano de 2017, [37] finales de 2017 [38] y finalmente hasta febrero de 2018. [39]
En una reunión de julio de 2017 de la reunión de Investigación y Desarrollo de la Estación Espacial Internacional en Washington, DC , Musk minimizó las expectativas sobre el éxito del vuelo inaugural:
Existe una gran posibilidad de que el vehículo no llegue a la órbita... Espero que se aleje lo suficiente de la plataforma para no causar daños a la plataforma. Para ser honesto, incluso eso lo consideraría una victoria. [19]
En diciembre de 2017, Musk tuiteó que la carga útil ficticia en el lanzamiento inaugural del Falcon Heavy sería su Tesla Roadster personal tocando " Space Oddity " de David Bowie (aunque la canción realmente utilizada para el lanzamiento fue " Life on Mars "), y que sería lanzado a una órbita alrededor del Sol que alcanzará la órbita de Marte . [40] [41] Publicó fotografías en los días siguientes. [42] El coche tenía tres cámaras conectadas para proporcionar "vistas épicas". [9]
El 28 de diciembre de 2017, el Falcon Heavy fue trasladado a la plataforma de lanzamiento en preparación de una prueba de fuego estático de los 27 motores, que se esperaba para el 19 de enero de 2018. [43] Sin embargo, debido al cierre del gobierno de EE. UU. que comenzó el 20 En enero de 2018 , las pruebas y el lanzamiento se retrasaron aún más. [44] La prueba de fuego estático se realizó el 24 de enero de 2018. [30] [45] Musk confirmó a través de Twitter que la prueba "fue buena" y luego anunció que el cohete se lanzaría el 6 de febrero de 2018. [46]
El 6 de febrero de 2018, después de un retraso de más de dos horas debido a los fuertes vientos, [47] Falcon Heavy despegó a las 20:45 UTC. [4] Sus propulsores laterales aterrizaron de forma segura en las zonas de aterrizaje 1 y 2 unos minutos más tarde. [48] Sin embargo, sólo uno de los tres motores del propulsor central que estaban destinados a reiniciarse se encendió durante el descenso, lo que provocó que el propulsor se destruyera al impactar contra el océano a una velocidad de más de 480 km/h (300 mph). [49] [50]
Inicialmente, Elon Musk tuiteó que el Roadster había sobrepasado su órbita heliocéntrica planificada y alcanzaría el cinturón de asteroides . Más tarde, las observaciones con telescopios mostraron que el Roadster solo superaría ligeramente la órbita de Marte en el afelio . [51]
Vuelos posteriores
Falcon Heavy construido según las especificaciones Falcon 9 Block 5 en la plataforma de lanzamiento en junio de 2019
Un año después del exitoso vuelo de demostración, SpaceX había firmado cinco contratos comerciales por un valor de entre 500 y 750 millones de dólares, lo que significaba que había logrado cubrir los costes de desarrollo del cohete. [52] El segundo vuelo, y el primero comercial, se produjo el 11 de abril de 2019, [53] lanzando Arabsat-6A , y los tres propulsores aterrizaron con éxito por primera vez.
El tercer vuelo se produjo el 25 de junio de 2019, lanzando la carga útil STP-2 (Programa de pruebas espaciales del Departamento de Defensa). [53] La carga útil estaba compuesta por 25 pequeñas naves espaciales. [54] Las misiones operativas de órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) para Intelsat e Inmarsat , que estaban planificadas para finales de 2017, se trasladaron a la versión del cohete Falcon 9 Full Thrust , ya que se había vuelto lo suficientemente potente como para levantar esas pesadas cargas útiles en su configuración prescindible. [55] [56] En junio de 2022, la Fuerza Espacial de EE. UU. certificó a Falcon Heavy para el lanzamiento de sus satélites ultrasecretos, siendo el primer lanzamiento de este tipo el USSF-44, que ocurrió el 1 de noviembre de 2022; [57] y el segundo de los cuales fue el USSF-67, [58] que se lanzó 11 semanas después del USSF-44. ViaSat seleccionó el Falcon Heavy a finales de 2018 para el lanzamiento de su satélite ViaSat-3 , cuyo lanzamiento estaba previsto para el período 2020-2022; [59] sin embargo, no se lanzaría hasta el 1 de mayo de 2023. [60] El 13 de octubre de 2023, Falcon Heavy se embarcó en su octavo vuelo llevando la sonda Psyche de la NASA al asteroide 16 Psyche . En esta misión solo los propulsores laterales regresaron a la Tierra con el núcleo central gastado, una decisión tomada para crear márgenes más tolerables para la misión.
Falcon Heavy consta de un Falcon 9 estructuralmente reforzado como componente "central", con dos primeras etapas adicionales del Falcon 9 con conos aerodinámicos montados en el exterior que sirven como propulsores de correa , [8] conceptualmente similares al lanzador Delta IV Heavy y propuestas para el Atlas V Heavy y el ruso Angara A5V . Esta primera etapa triple lleva una segunda etapa estándar del Falcon 9, que a su vez lleva la carga útil en un carenado. Falcon Heavy tiene la segunda capacidad de elevación más alta de cualquier cohete operativo, con una carga útil de 63.800 kg (140.700 lb) a la órbita terrestre baja, 26.700 kg (58.900 lb) a la órbita de transferencia geoestacionaria y 16.800 kg (37.000 lb) a transmarte. inyección . [66] El cohete fue diseñado para cumplir o superar todos los requisitos actuales de calificación humana. Los márgenes de seguridad estructural están un 40% por encima de las cargas de vuelo, superiores a los márgenes del 25% de otros cohetes. [67] Falcon Heavy fue diseñado desde el principio para transportar humanos al espacio y restablecería la posibilidad de volar misiones tripuladas a la Luna o Marte. [3]
El motor Merlín 1D
La primera etapa está impulsada por tres núcleos derivados del Falcon 9, cada uno equipado con nueve motores Merlin 1D . El Falcon Heavy tiene un empuje total a nivel del mar en el momento del despegue de 22,82 MN (5.130.000 lbf), gracias a los 27 motores Merlin 1D, mientras que el empuje aumenta a 24,68 MN (5.550.000 lbf) a medida que la nave sale de la atmósfera. [3] La etapa superior está propulsada por un único motor Merlin 1D modificado para funcionamiento en vacío, con un empuje de 934 kN (210 000 lbf), una relación de expansión de 117:1 y un tiempo de combustión nominal de 397 segundos. En el lanzamiento, el núcleo central acelera a máxima potencia durante unos segundos para obtener un empuje adicional y luego reduce la velocidad. Esto permite un tiempo de combustión más prolongado. Después de que los propulsores laterales se separan, el núcleo central acelera nuevamente hasta alcanzar el máximo empuje. Para mayor confiabilidad en el reinicio, el motor tiene dos encendedores pirofóricos redundantes ( trietilaluminio - trietilborano ) (TEA-TEB). [8] La etapa intermedia, que conecta la etapa superior e inferior del Falcon 9, es una estructura compuesta con núcleo de aluminio y fibra de carbono . La separación de etapas se produce mediante pinzas de separación reutilizables y un sistema de empuje neumático. Las paredes y las cúpulas del tanque Falcon 9 están hechas de una aleación de aluminio y litio . SpaceX utiliza un tanque soldado por fricción y agitación . El tanque de segunda etapa del Falcon 9 es simplemente una versión más corta del tanque de primera etapa y utiliza la mayoría de las mismas herramientas, materiales y técnicas de fabricación. Este enfoque reduce los costos de fabricación durante la producción de vehículos. [8]
Los tres núcleos del Falcon Heavy disponen los motores en una forma estructural que SpaceX llama Octaweb , destinada a agilizar el proceso de fabricación, [68] y cada núcleo incluye cuatro patas de aterrizaje extensibles. [69] Para controlar el descenso de los propulsores y el núcleo central a través de la atmósfera, SpaceX utiliza cuatro aletas de rejilla retráctiles en la parte superior de cada uno de los tres propulsores Falcon 9, que se extienden después de la separación. [70] Inmediatamente después de que los propulsores laterales se separan, el motor central de cada uno continúa ardiendo durante unos segundos para controlar la trayectoria del propulsor de forma segura lejos del cohete. [69] [71] Las aletas de la rejilla luego se despliegan cuando los propulsores regresan a la Tierra , seguidos por las patas de aterrizaje. Cada propulsor aterriza suavemente en el suelo en una configuración de lanzamiento totalmente reutilizable. Los dos propulsores laterales aterrizan en diferentes naves teledirigidas en una configuración parcialmente reutilizable. El núcleo central continúa disparando hasta la separación del escenario. En lanzamientos totalmente reutilizables, sus aletas y patas de rejilla se despliegan y el núcleo central aterriza en tierra o en un barco no tripulado. Si se agotan las etapas, entonces las patas de aterrizaje y las aletas de la parrilla se omiten del vehículo. Las patas de apoyo están fabricadas en fibra de carbono con estructura alveolar de aluminio . Las cuatro patas se guardan a lo largo de los lados de cada núcleo durante el despegue y se extienden hacia afuera y hacia abajo justo antes del aterrizaje. [72]
Especificaciones del cohete
El Falcon Heavy utiliza una etapa intermedia de 4,5 m (15 pies) unida al núcleo de la primera etapa. [73] Es una estructura compuesta que consta de un núcleo de aluminio en forma de panal rodeado por capas de láminas frontales de fibra de carbono . A diferencia del Falcon 9, la capa de protección térmica negra en la etapa intermedia de los propulsores centrales del Bloque 5 se pinta luego de blanco, como se ve en los vuelos del Falcon Heavy hasta ahora, probablemente debido a la estética del logotipo del Falcon Heavy, dándole un aspecto grisáceo. [74] La longitud total del vehículo en el momento del lanzamiento es de 70 m (230 pies) y la masa total alimentada es de 1.420 t (3.130.000 lb). Sin recuperación de ninguna etapa, el Falcon Heavy teóricamente puede inyectar una carga útil de 63,8 t (141.000 lb) en una órbita terrestre baja, o 16,8 t (37.000 lb) a Venus o Marte . [73] Sin embargo, debido a las limitaciones estructurales, el peso máximo que Falcon Heavy puede levantar se reduce. [75]
El Falcon Heavy incluye sistemas de recuperación de la primera etapa , para permitir a SpaceX devolver los propulsores de la primera etapa al sitio de lanzamiento, así como recuperar el núcleo de la primera etapa luego del aterrizaje en una barcaza de un barco teledirigido del puerto espacial autónomo después de completar los requisitos principales de la misión. Estos sistemas incluyen cuatro patas de aterrizaje desplegables , que se bloquean contra cada núcleo de tanque de la primera etapa durante el ascenso y se despliegan justo antes del aterrizaje. El exceso de propulsor reservado para las operaciones de recuperación de la primera etapa del Falcon Heavy se desviará para su uso en el objetivo principal de la misión, si es necesario, garantizando márgenes de rendimiento suficientes para misiones exitosas. La capacidad nominal de carga útil en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) es de 8 t (18 000 lb) con recuperación de los tres núcleos de la primera etapa (el precio por lanzamiento es de 97 millones de dólares), frente a 26,7 t (59 000 lb) en modo totalmente prescindible. . El Falcon Heavy también puede inyectar una carga útil de 16 t (35 000 lb) en el GTO si solo se recuperan los dos propulsores laterales. [73]
Capacidades
Veintisiete motores Merlin en funcionamiento durante el lanzamiento del Arabsat-6A en 2019
El Falcon Heavy parcialmente reutilizable entra en la gama de sistemas de lanzamiento de carga pesada , capaz de elevar de 20 a 50 t (44 000 a 110 000 lb) a la órbita terrestre baja (LEO), según el sistema de clasificación utilizado por un panel de revisión de vuelos espaciales tripulados de la NASA. [76] Un Falcon Heavy totalmente prescindible se encuentra en la categoría de carga súper pesada con una carga útil máxima de 64 t (141.000 lb) en órbita terrestre baja.
El concepto inicial (Falcon 9-S9 2005) preveía cargas útiles de 24,75 t (54.600 lb) a LEO, pero en abril de 2011 se proyectaba que sería de hasta 53 t (117.000 lb) [77] con cargas útiles en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). hasta 12 t (26.000 libras). [78] Informes posteriores de 2011 proyectaron cargas útiles más altas más allá de LEO, incluidas 19 t (42 000 lb) en la órbita de transferencia geoestacionaria, [79] 16 t (35 000 lb) en la trayectoria translunar y 14 t (31 000 lb) en un transmarciano. órbita a Marte . [80] [81]
A finales de 2013, SpaceX elevó la carga útil GTO proyectada para Falcon Heavy hasta 21,2 t (47.000 lb). [82]
Larga exposición de un lanzamiento nocturno, 25 de junio de 2019
En abril de 2017, la carga útil LEO proyectada para Falcon Heavy se elevó de 54,4 a 63,8 t (120.000 a 141.000 lb). La carga útil máxima se logra cuando el cohete sigue un perfil de lanzamiento totalmente prescindible , sin recuperar ninguno de los tres propulsores de la primera etapa. [1] Con solo el propulsor central gastado y dos propulsores laterales recuperados, Musk estima que la penalización de la carga útil es de alrededor del 10%, lo que aún produciría más de 57 t (126 000 lb) de capacidad de elevación para LEO. [83] Devolver los tres propulsores al sitio de lanzamiento en lugar de aterrizarlos en barcos no tripulados produciría alrededor de 30 toneladas de carga útil para LEO. [84]
De 2013 a 2016, SpaceX desarrolló en paralelo una arquitectura de cohete reutilizable para Falcon 9 , que también se aplica a partes del Falcon Heavy. Desde el principio, SpaceX había expresado su esperanza de que todas las etapas del cohete eventualmente fueran reutilizables . [85] Desde entonces, SpaceX ha demostrado la recuperación rutinaria en tierra y mar de la primera etapa del Falcon 9 , y ha recuperado con éxito múltiples carenados de carga útil . [86] [87] En el caso de Falcon Heavy, los dos núcleos externos se separan del cohete al principio del vuelo y, por lo tanto, se mueven a una velocidad menor que en un perfil de lanzamiento de Falcon 9. [72] Para el primer vuelo del Falcon Heavy, SpaceX había considerado intentar recuperar la segunda etapa, [88] pero no ejecutó este plan.
El rendimiento de la carga útil del Falcon Heavy a la órbita de transferencia geosincrónica (GTO) se ve reducido por la tecnología reutilizable, pero a un precio mucho menor. Al recuperar los tres núcleos de refuerzo, la carga útil del GTO es de 8 t (18 000 lb). [1] Si solo se recuperan los dos núcleos exteriores mientras se gasta el núcleo central, la carga útil del GTO sería de aproximadamente 16 t (35 000 lb). [73] A modo de comparación, el siguiente cohete contemporáneo más pesado, el totalmente prescindible Delta IV Heavy, puede entregar 14,2 t (31.000 lb) al GTO. [89]
Alimentación cruzada de propulsor
Falcon Heavy fue diseñado originalmente con una capacidad única de "alimentación cruzada de propulsor", mediante la cual los motores del núcleo central recibirían combustible y oxidante desde los dos núcleos laterales hasta su separación . [90] Operar todos los motores a máxima potencia desde el lanzamiento, con combustible suministrado principalmente desde los propulsores laterales, agotaría los propulsores laterales antes, permitiendo su separación más temprana para reducir la masa que se acelera. Esto dejaría disponible la mayor parte del propulsor del núcleo central después de la separación del propulsor. [91]
Musk declaró en 2016 que no se implementaría la alimentación cruzada. [92] En cambio, el propulsor central reduce la aceleración poco después del despegue para conservar combustible y reanuda el empuje total después de que los propulsores laterales se hayan separado. [3]
Precios de lanzamiento
En una comparecencia en mayo de 2004 ante el Comité de Comercio, Ciencia y Transporte del Senado de los Estados Unidos , Musk testificó: "Los planes a largo plazo exigen el desarrollo de un producto de carga pesada e incluso uno superpesado, si hay demanda de los clientes. Esperamos que cada aumento de tamaño daría como resultado una disminución significativa en el costo por libra para orbitar... En última instancia, creo que 500 dólares por libra o menos es muy alcanzable". [93] Este objetivo de 1.100 dólares/kg (500 dólares/libra) declarado por Musk en 2011 es el 35% del coste del sistema de lanzamiento con capacidad LEO de menor coste por libra en un estudio de 2001: el Zenit , un vehículo de elevación media. Vehículo de lanzamiento que podría transportar 14 t (31.000 libras) a LEO por entre 35 y 50 millones de dólares. [94] En 2011, SpaceX declaró que el costo de alcanzar la órbita terrestre baja podría ser tan bajo como $2200/kg ($1000/lb) si se puede mantener una tasa anual de cuatro lanzamientos, y a partir de 2011 planeó lanzar eventualmente tantos como como 10 Falcon Heavies y 10 Falcon 9 al año. [80]
Los precios publicados para los lanzamientos de Falcon Heavy han cambiado a medida que avanzaba el desarrollo, y los precios anunciados para las distintas versiones de Falcon Heavy oscilaron entre 80 y 125 millones de dólares en 2011, [77 ] 83 y 128 millones de dólares en 2012, [78] 77 y 135 millones en 2013, [95] 85 millones de dólares estadounidenses por hasta 6,4 t (14 000 lb) para GTO en 2014, 90 millones de dólares estadounidenses por hasta 8 t (18 000 lb) para GTO en 2016. [96]
Desde 2017 hasta principios de 2022, el precio se ha fijado en 150 millones de dólares por 63,8 t (141.000 lb) a LEO o 26,7 t (59.000 lb) a GTO (totalmente prescindible). [97] Esto equivale a un precio de 2.350 dólares EE.UU. por kg para LEO y 5.620 dólares EE.UU. por kg para GTO. En 2022, el precio publicado para un lanzamiento reutilizable fue de 97 millones de dólares. [98] En 2022, la NASA contrató a SpaceX para lanzar el telescopio espacial romano Nancy Grace en un Falcon Heavy por aproximadamente 255 millones de dólares, incluido el servicio de lanzamiento y otros costos relacionados con la misión. [99]
El cohete estadounidense competidor más cercano es el Delta IV Heavy de ULA con una capacidad de carga útil LEO de 28,4 t (63.000 lb) y cuesta 12.340 dólares por kg para LEO y 24.630 dólares por kg para GTO. [100] El Delta IV Heavy se retirará en 2024.
Debido a las mejoras en el rendimiento de Falcon 9 , algunos de los satélites más pesados volados a GTO, como Intelsat 35e [101] e Inmarsat-5 F4, [102] terminaron siendo lanzados antes del debut de Falcon Heavy. SpaceX anticipó que el primer lanzamiento comercial de Falcon Heavy sería de tres a seis meses después de un vuelo inaugural exitoso, [103] [104] pero debido a retrasos, la primera carga útil comercial, Arabsat-6A , se lanzó con éxito el 11 de abril de 2019, un año y dos meses después del primer vuelo. SpaceX esperaba realizar 10 lanzamientos cada año a partir de 2021, [105] pero no hubo lanzamientos en 2020 ni en 2021.
Primeros contratos comerciales
En mayo de 2012, SpaceX anunció que Intelsat había firmado el primer contrato comercial para un vuelo Falcon Heavy. No se confirmó en el momento cuándo se produciría el primer lanzamiento de Intelsat, pero el acuerdo permitirá a SpaceX entregar satélites a la órbita de transferencia geosincrónica (GTO). [190] [191] En agosto de 2016, se supo que este contrato de Intelsat había sido reasignado a una misión Falcon 9 Full Thrust para poner Intelsat 35e en órbita en el tercer trimestre de 2017. [55] Mejoras de rendimiento de la familia de vehículos Falcon 9 Desde el anuncio de 2012, que anuncia 8,3 t (18 000 lb) para GTO por su perfil de vuelo prescindible, [192] permite el lanzamiento de este satélite de 6 t sin actualizar a una variante Falcon Heavy.
En 2014, Inmarsat reservó tres lanzamientos con Falcon Heavy, [193] pero debido a retrasos cambiaron una carga útil a Ariane 5 para 2017. [194] De manera similar al caso de Intelsat 35e , otro satélite de este contrato, Inmarsat 5-F4 , fue cambió a un Falcon 9 Full Thrust debido a la mayor capacidad de despegue. [56] El contrato restante cubría el lanzamiento de Inmarsat-6 F1 en 2020 en un Falcon 9 . [195]
En abril de 2015, SpaceX envió a la Fuerza Aérea de EE. UU. una carta de intención actualizada que describía un proceso de certificación para su cohete Falcon Heavy para lanzar satélites de seguridad nacional. El proceso incluye tres vuelos exitosos del Falcon Heavy, incluidos dos vuelos exitosos consecutivos, y la carta afirmaba que el Falcon Heavy puede estar listo para volar cargas útiles de seguridad nacional para 2017. [199] Pero en julio de 2017, SpaceX anunció que el primer vuelo de prueba tendrá lugar en diciembre de 2017, lo que pospondrá el lanzamiento del segundo lanzamiento (Programa de prueba espacial 2) hasta junio de 2018. [54] En mayo de 2018, con motivo del primer lanzamiento de la variante Falcon 9 Block 5 , se produjo un nuevo retraso hasta octubre Se anunció 2018 y el lanzamiento finalmente se retrasó hasta el 25 de junio de 2019. [53] La misión STP-2 utilizó tres núcleos del Bloque 5. [200]
SpaceX se adjudicó el 40% de los lanzamientos en la Fase 2 de los contratos de Lanzamiento Espacial de Seguridad Nacional (NSSL), que incluye varios lanzamientos y una instalación de integración vertical y el desarrollo de un carenado más grande, de 2024 a 2027. [201]
Misión del Programa de Pruebas Espaciales 2 (STP-2)
La carga útil de la misión STP-2 del Departamento de Defensa incluía 25 pequeñas naves espaciales del ejército estadounidense, la NASA e instituciones de investigación: [54]
La Misión de Infusión de Propulsor Verde (GPIM) era una carga útil; Se trata de un proyecto desarrollado en parte por la Fuerza Aérea de Estados Unidos para demostrar un propulsor menos tóxico. [123] [202]
Otra carga útil secundaria es el Reloj Atómico del Espacio Profundo miniaturizado que se espera facilite la navegación autónoma. [203] Los experimentos científicos y de demostración (DSX) del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea tienen una masa de 500 kg (1100 lb) y medirán los efectos de las ondas de radio de muy baja frecuencia sobre la radiación espacial. [54] La carga útil del 'Banco de Pruebas Orbital' británico alberga varios experimentos comerciales y militares.
La segunda etapa del Bloque 5 permitió múltiples reencendidos para colocar sus numerosas cargas útiles en múltiples órbitas. Se planeó que el lanzamiento incluyera una masa de lastre de 5 t (11 000 lb), [204] pero la masa de lastre se omitió posteriormente de la masa total de 3,7 t (8200 lb) de la pila de carga útil. [205]
Contratos de la NASA
Misiones de transporte del Sistema Solar
En 2011, el Centro de Investigación Ames de la NASA propuso una misión a Marte llamada Red Dragon que utilizaría un Falcon Heavy como vehículo de lanzamiento y vehículo de inyección transmarciano, y una variante de la cápsula Dragon para entrar en la atmósfera marciana . Los objetivos científicos propuestos eran detectar biofirmas y perforar aproximadamente 1 m (3,3 pies) bajo tierra, en un esfuerzo por tomar muestras de depósitos de hielo de agua que se sabe que existen bajo la superficie. Se proyectó que el costo de la misión en 2011 [actualizar]sería inferior a 425 millones de dólares, sin incluir el costo de lanzamiento. [206] La estimación de SpaceX 2015 fue de 2000 a 4000 kg (4400 a 8800 lb) hasta la superficie de Marte, con un aterrizaje retropropulsor suave después de una desaceleración atmosférica limitada utilizando un paracaídas y un escudo térmico . [207] Más allá del concepto del Dragón Rojo , SpaceX estaba viendo potencial en Falcon Heavy y Dragon 2 para transportar cargas científicas a través de gran parte del Sistema Solar , particularmente a la luna Europa de Júpiter . [207] SpaceX anunció en 2017 que el aterrizaje propulsor para Dragon 2 no se desarrollaría más y que la cápsula no recibiría patas de aterrizaje. En consecuencia, las misiones del Dragón Rojo a Marte fueron canceladas en favor de Starship , un vehículo más grande que utiliza una tecnología de aterrizaje diferente. [208]
Misiones lunares
Falcon Heavy es el vehículo de lanzamiento de los módulos iniciales de Lunar Gateway : Elemento de potencia y propulsión (PPE) y Puesto avanzado de vivienda y logística (HALO). [209] Para disminuir la complejidad [210] La NASA anunció en febrero de 2021 que lanzará los dos primeros elementos en un solo vehículo de lanzamiento Falcon Heavy, con el objetivo de una fecha de lanzamiento no anterior a 2025. [64] [175] Antes de cambiar a un vehículo fusionado lanzamiento, la NASA incluyó en abril de 2020 Falcon Heavy como el vehículo de lanzamiento para el lanzamiento solitario de PPE. [211]
En marzo de 2020, Falcon Heavy ganó el primer premio para una misión de reabastecimiento al Lunar Gateway, colocando una nueva nave espacial Dragon XL en una órbita de inyección translunar. [187]
Psique y Europa Clipper
La NASA eligió Falcon Heavy como vehículo de lanzamiento para su misión Psyche a un asteroide metálico; se lanzó el 13 de octubre de 2023. [212] El contrato valía 117 millones de dólares estadounidenses. [213] [214] [215]
Inicialmente, el objetivo de Europa Clipper era ser lanzado en un cohete SLS. Sin embargo, debido a grandes retrasos, en 2021 la NASA adjudicó a SpaceX el contrato de lanzamiento de un Falcon Heavy totalmente prescindible. [216]
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enlaces externos
Página oficial de Falcon Heavy
Animación de vuelo del Falcon Heavy, febrero de 2018
Elon Musk sobre cómo Falcon Heavy cambiará los viajes espaciales, The Verge YouTube
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