Die Trägerrakete Falcon 9 ist nach Abbruch des Constellation-Programms im Februar 2010 durch den US-Präsidenten Barack Obama eine der Hoffnungen der US-Raumfahrtbehörde NASA, doch mit US-Trägerraketen zur Internationalen Raumstation ISS zu fliegen. Damit veringerte sich die Abhängigkeit von den russischen Sojus-Raumkapseln, wenn das Spaceshuttle-Programm Anfang 2011 nach dreißig Jahren Betrieb endgültig eingestellt wird.
Mit der Falcon 9 sollen anfänglich Fracht und Nachschubgüter mit der ebenfalls von SpaceX entwickelten Raumkapsel Dragon zur ISS transportiert werden. Später soll die Dragon auch mit bis zu sieben Astronauten bemannt in die Umlaufbahn fliegen.
Trägerrakete Falcon 9 kurz vor Triebwerkszündung | Wenige Augenblicke vor der Zündung der neun Raketenmotoren in der ersten Stufe der Falcon-9-Rakete wird durch Lockflammen – hier mit grüner Farbe – ausgetretener Treibstoff in der Nähe der Triebwerke verbrannt. Damit werden unkontrollierte Verpuffungen von zündfähigen Gasgemischen verhindert, die beim Anlaufen der Raketenmotoren diese beschädigen können.
Am 9. März war der erste Testcountdown auf der Startrampe 40 im Kennedy Space Center in Florida geplant, dessen krönenden Abschluss eine zehnsekündige Zündung aller neun Haupttriebwerke der ersten Stufe der Falcon 9 bilden sollte. Der Countdown lief plangemäß bis zwei Sekunden vor dem Zünden der Triebwerke, als die Kontrollcomputer einen Abbruch der Zündvorbereitungen anordneten. Dennoch züngelten für wenige Sekunden nahe dem Heck der Rakete Flammen und dunkler Qualm stieg auf. Manche Beobachter in Florida hörten auch noch einen gedämpften Knall aus rund sechs Kilometer Entfernung zur Startrampe.
Flammen am Heck von Falcon 9 | Für wenige Augenblicke verbrannte ausgetretener Treibstoff unterhalb der ersten Stufe der Falcon-9-Trägerrakete am 9. März 2010. Der erste Testlauf der Raketenmotoren wurde zwei Sekunden vor der Zündung abgebrochen.
Wegen des Startabbruchs hatten die Triebwerke noch nicht gezündet. Die Flammen stammten nach Auskunft von SpaceX von Treibstoff, der vor dem Zünden der Triebwerke aus den Treibstoffleitungen gedrückt wurde und dann auf der Rampe abbrannte. Dort waren zu diesem Zeitpunkt Lockflammen aktiv, die dafür sorgen, dass zündfähige Gemische im Bereich der Raketenmotoren vor der Zündung verbrennen. So wird verhindert, dass es beim Anlaufen der Motoren zu unkontrollierten Verpuffungen von Treibstoff kommt, welche die Triebwerke beschädigen könnten.
Schon wenige Stunden nach dem Abbruch der Zündsequenz ließ sich die Rakete sicher enttanken, das heisst, die Treibstoffe wurden abgepumpt und in Lagertanks verfrachtet. Nun ist die Rakete zugänglich für die Ingenieure, welche die Antriebssektion genauestens auf Schäden untersuchen werden. SpaceX ist zuversichtlich, die nächste Testzündung in den nächsten drei oder vier Tagen durchführen zu können. Inoffiziell wurde der erste Testflug der Falcon 9 für den 22. März 2010 geplant, jedoch ist der Termin von SpaceX nicht bestätigt worden. Beobachter in Florida gehen nun davon aus, dass Falcon 9 wohl erst im April zum Jungfernflug abheben wird.
Die Falcon 9 ist eine aus Sicherheitsgründen bewusst einfach und robust gebaute Trägerrakete und greift daher so weit wie möglich auf bewährte Technologien des US-Raumfahrtprogramms zurück. Die Rakete ist zweistufig und verbrennt in beiden Stufen eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und Kerosin. Diese leicht zu beherrschende und bewährte Treibstoffkombination kam schon in US-Trägerraketen der späten 1950er Jahre zum Einsatz.
Die erste Stufe der Falcon 9 fällt besonders dadurch auf, dass sich an ihrem Ende neun gleichartige Raketentriebwerke des Typs Merlin befinden, die dort in einem quadratischen Raster montiert sind. Sie liefern beim Start einen Schub von insgesamt 5000 Kilonewton. Die zweite Stufe verwendet ein einzelnes Merlin-Triebwerk, dass 617 Kilonewton Schub leistet.
In eine niedrige Erdumlaufbahn wie diejenige der ISS kann eine Falcon 9 rund zehn Tonnen Nutzlast transportieren. Zusammen mit einer Dragon-Raumkapsel lassen sich so rund sechs Tonnen Fracht zur ISS befördern. Da die Raumkapsel mit einem Hitzeschild ausgestattet ist, kann sie bis zu drei Tonnen Nutzlast wieder zur Erde zurück befördern. In der geplanten bemannten Version lassen sich bis zu sieben Astronauten ins All transportieren – allerdings auf sehr engem Raum.
Die Falcon 9 wird nicht nur für die NASA fliegen, sondern soll auch als preiswerte Rakete auf dem kommerziellen Markt zum Start von Telekommunikations- und Erderkundungssatelliten angeboten werden. Derzeit nennt SpaceX einen Preis von 44 Millionen US-Dollar pro Rakete für einen Flug in eine niedrige Erdumlaufbahn.
Damit ist sie wesentlich preiswerter als eine europäische Ariane-5-Rakete, deren Startkosten mehr als das Doppelte betragen sollen (offizielle Preisangaben zu Flügen mit der Ariane 5 sind nicht öffentlich zugänglich). Sollte sich Falcon 9 als eine zuverlässige Rakete herausstellen, so erwüchse hier dem derzeitigen Marktführer Ariane 5 eine durchaus ernsthafte Konkurrenz.
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