📷 SpaceX Photos/Wikimedia Commons(CC0)
資料摘要與來源
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來源與查核紀錄
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🚀 詳細規格
| 型號 | Falcon 9 Block 5 |
| 製造商 | SpaceX |
| 營運者 | SpaceX |
| 原產國 | 🇺🇸 美國 |
| 首次發射 | 2010 |
| 服役年份 | 2010 |
| 高度/長度 | 70 m (229.7 ft) |
| 直徑/跨距 | 3.7 m (12.1 ft) |
| 質量 | 549,000 kg (1,210,545 lb) |
| LEO 酬載 | 22,800 kg (50,274 lb) |
| GTO 酬載 | 8,300 kg (18,302 lb) |
| 起飛推力 | 7,600 kN (7.6 MN) |
| 級數 | 2 |
| 發動機 | 9 × Merlin 1D(第 1 節)、1 × Merlin Vacuum(第 2 節) |
| 推進劑 | RP-1/LOX |
| 最高速度 | 28,000 km/h (17,388 mph) |
| 任務/發射次數 | 450+ |
| 重複使用 | 部分可重複使用 |
| 單次發射成本 | $70M 美元 |
🛰️ 重要任務
- CRS-8 — Falcon 9 助推器首次降落無人船,2016 年 4 月
- SES-10 — 軌道級助推器首次再次飛行,2017 年 3 月
- Demo-2 — 首次商業載人飛往國際太空站,2020 年 5 月
- Inspiration4 — 首支全私人軌道機組,2021 年 9 月
- DART — NASA 小行星偏轉探測器發射,2021 年 11 月
Falcon 9 獵鷹 9 號是 SpaceX 在美國設計製造、可部分重複使用的兩節式火箭。它高 70 m,起飛時由 9 具 Merlin 發動機提供約 7,600 kN 推力,可將 22,800 kg 送入低地球軌道。自 2010 年 6 月首度升空以來,已執行超過 450 次任務,成為美國歷來發射次數最多的火箭,也是第一款經常讓助推器降落後再次飛行的火箭。
從規格看,Falcon 9 相當傳統:煤油與液態氧、鋁鋰合金貯箱,以及兩節式結構。真正的改變發生在分節之後。第一節會轉向、重新點火,降落於海上的無人船或發射場附近的著陸區,再次升空,有時只相隔幾週。這項能力降低了發射價格,將發射頻率推到前所未有的程度,也迫使全球其他發射服務商重新思考規劃。
研發歷程
SpaceX 於 2000 年代後期研發 Falcon 9,NASA 提供關鍵資金,因為太空梭退役後,國際太空站需要商業貨運補給。首版火箭於 2010 年 6 月 4 日首次飛行便進入軌道。加長的 v1.1 版於 2013 年推出,2015 年的 Full Thrust 版則引進深度冷卻推進劑,讓相同貯箱容納更多質量。
降落技術花了更久才成熟,一次次嘗試與爆炸都在大眾面前發生。2015 年 12 月 21 日,助推器終於在卡納維爾角的陸地成功降落;首次無人船降落則在 2016 年 4 月 CRS-8 任務中完成。2017 年 3 月,回收助推器發射 SES-10 衛星,成為歷史上首次軌道級火箭節的再次飛行。
計畫曾遭遇兩次重大失敗:2015 年 6 月 CRS-7 貨運任務在飛行中解體,2016 年 9 月 Amos-6 衛星則在加注燃料時的發射台爆炸中損毀。重要的 Block 5 升級於 2018 年 5 月推出,採用更耐用的熱防護,以及符合多次重飛需求的發動機,此後累積了優異的飛行紀錄。
設計與能力
第一節以 SpaceX 稱為 octaweb 的環形布局安裝 9 具 Merlin 1D 發動機,燃燒火箭級煤油與液態氧。第二節則使用 1 具針對真空最佳化的 Merlin。若採一次性使用模式,可將 22,800 kg 送入低地球軌道,或將 8,300 kg 送入地球同步轉移軌道;為降落保留燃料會犧牲部分運載能力,但多數任務仍能接受。
返回時,助推器以 4 片鈦製柵格翼控制方向,重新點燃最多 3 具發動機減速,再以 4 支展開式著陸腳降落。到 2025 年,機隊中使用次數最高的助推器已各飛行超過 25 次任務,連蚌殼式酬載整流罩也會從海面回收再用。載人認證版本搭載 Dragon 太空船,另加逃生系統與更高安全裕度。
重要任務
2020 年 5 月 30 日,Demo-2 任務將 NASA 太空人 Bob Behnken 與 Doug Hurley 送往國際太空站,完成首次搭乘商業製造火箭的載人軌道飛行,也結束美國長達 9 年的本土載人發射空窗。Falcon 9 目前定期為 NASA 執行機組輪替,也承接私人任務,例如 2021 年 9 月首個全平民軌道任務 Inspiration4。
科學酬載包括 2021 年 NASA 的 DART 小行星偏轉探測器,以及 2023 年歐洲的 Euclid 太空望遠鏡。不過,發射清單的大宗是 Starlink:成批的 SpaceX 自有網路衛星,使此火箭光在 2024 年就超過 130 次發射,其他運載火箭尚未接近這樣的頻率。
常見問題
Falcon 9 助推器如何降落?
起飛約 2 分半後,助推器分離、轉向,再重新點燃最多 3 具發動機減速。4 片柵格翼協助它穿越大氣,最後以單具發動機點火減速,讓 4 支著陸腳接觸陸地著陸區或海上無人船時,速度恰好降至停止。
一枚助推器能飛幾次?
Block 5 助推器最初通過 10 次飛行認證,但硬體耐用程度優於預期,SpaceX 已多次提高使用上限。到 2025 年,個別助推器已各飛行超過 25 次。每次任務之間會檢查與整修,通常幾週內就能回到發射台。
Falcon 9 一次發射要多少錢?
專屬任務的公開牌價約為 7,000 萬美元;共乘客戶則能用其中很小一部分的費用購買小型酬載位置。重複使用助推器與整流罩,使 SpaceX 內部成本被認為低得多,也是此火箭在商業發射市場占優勢的原因。
Falcon 9 的可靠度足以載人嗎?
是。NASA 在多年審查與展示測試後,於 2020 年認證 Falcon 9 與 Dragon 太空船可執行載人太空飛行。之後火箭已安全搭載數十人,並累積數百次連續成功發射,整體成功率超過 99%,位居歷來軌道火箭前列。