Falcon 1 Falcon 1 (dev)

Die Referenzunterlagen unterscheiden zwei aufeinanderfolgende Konfigurationen der Falcon 1, und Gunter's Space Page nennt die erste davon „Falcon-1 (dev)": diejenige, die die ersten beiden Versuche flog, mit einem Merlin-1A-Triebwerk in der ersten Stufe und einem Kestrel 1 in der zweiten, beide mit flüssigem Sauerstoff und Kerosin betrieben. Die für diese Version angegebene Kapazität betrug 420 kg in den erdnahen Orbit, weniger als die 470 kg, die dieselbe Quelle später der operativen Konfiguration zuschreibt. Das ausgewertete Material dokumentiert weder den Schub noch den spezifischen Impuls des Merlin 1A, weshalb hier keine Leistungswerte des Triebwerks genannt werden: Der Unterschied zwischen den beiden Konfigurationen wird anhand dessen beschrieben, was die Quellen behaupten, nicht anhand dessen, was sich ableiten ließe.

Der Erstflug verzögerte sich wiederholt durch technische Probleme des neuen Fluggeräts. Hinzu kam ein Terminkonflikt mit einem Titan-IV-Start von der Vandenberg-Basis, der den Einsatz schließlich zur Reagan Test Site auf dem Kwajalein-Atoll in den Marshallinseln verlagerte. Der Termin wurde zunächst auf den 31. Oktober 2005 festgelegt und verstrich; die Neuplanung auf den 25. November wurde ebenfalls nicht eingehalten. Beim Versuch am 19. Dezember 2005 verursachte ein defektes Ventil ein Vakuum im Treibstofftank der ersten Stufe: Die Wände fielen nach innen ein, und die Struktur wurde beschädigt. Die gesamte Stufe musste ausgetauscht werden, bevor es zurück zur Startrampe ging.

Der Start erfolgte schließlich am 24. März 2006 um 22:30 UTC vom SpaceX-Startgelände auf der Insel Omelek — nach Ortszeit bereits am Samstagmorgen, dem 25. —, mit FalconSAT-2 der US Air Force Academy als von der DARPA finanzierte Nutzlast, einem kleinen Technologiesatelliten von rund 20 kg laut Encyclopedia Astronautica. Der Flug endete in weniger als einer Minute. Ein Leck in einer Treibstoffleitung verursachte einen Brand im Triebwerksbereich; das Fahrzeug zeigte bereits ab dem Start ein spürbares Rollen, geriet bei T+26 Sekunden abrupt ins Nicken und schlug bei T+41 Sekunden auf einem trockenen Riff rund 250 Fuß vom Startpunkt entfernt auf. FalconSAT-2 konnte sich noch vom Träger trennen und fiel auf die Insel; die Schadensschätzungen reichen je nach Quelle von gering bis schwer.

Die Ursache wurde auf eine Mutter der Treibstoffleitung eingegrenzt. SpaceX schrieb sie zunächst einem fehlerhaften Anzug zu; eine spätere Überprüfung der DARPA kam zu dem Schluss, dass die Mutter korrekt angezogen war — ihr Sicherungsdraht saß noch an seinem Platz — und dass sie durch Korrosion versagt hatte. Die Reaktion des Unternehmens war eher methodischer als konstruktiver Art: Die Aluminiumbeschläge wurden durch Edelstahl ersetzt, und die Zahl der computergestützten Kontrollen vor dem Start wurde verdreißigfacht.

Der zweite Flug war für Januar 2007 vorgesehen und verzögerte sich wegen Problemen mit der zweiten Stufe; zuvor waren bereits September, November und Dezember 2006 im Gespräch gewesen. Der Versuch am 19. März wurde wegen eines Fehlers bei der Datenübertragung um fünfundvierzig Minuten verschoben und eine Minute und zwei Sekunden vor dem Start abgebrochen, als der Sicherheitscomputer eine Verzögerung von wenigen Millisekunden in der eigenen Ausrüstung als Übertragungsfehler deutete. Am 20. gab es eine weitere Verschiebung wegen eines Kommunikationsproblems. Am 21. März 2007 stoppte der Countdown um 00:05 GMT in der letzten Sekunde, das Triebwerk war bereits gezündet, und dennoch wurde beschlossen, den Versuch noch am selben Tag zu wiederholen: Die Rakete verließ die Startrampe um 01:10 GMT mit der DemoSat-Nutzlast von DARPA und NASA.

Die erste Stufe verhielt sich gut. Das Problem trat bei der Trennung auf: Die über der ersten Stufe sitzende Interstage-Verkleidung schlug beim Austritt der Düse aus der Interstage gegen die Triebwerksglocke der zweiten Stufe, weil sich die erste Stufe deutlich schneller drehte als erwartet — etwa 2,5 Grad pro Sekunde gegenüber einem erwarteten Höchstwert von 0,5. Elon Musk erklärte, der Aufprall scheine die Niob-Düse nicht beschädigt zu haben. Die zweite Stufe erfüllte ihre Aufgabe nicht, und der Flug endete ohne Orbit — ein Fehlschlag, den Gunter's als „Versagen der zweiten Stufe" zusammenfasst.

SpaceX stellte den zweiten Flug als erfolgreichen Test dar: Man habe im Flug mehr als 95 % der Systeme der Falcon 1 validiert, und die erklärten Ziele seien es gewesen, Verfahren für einen reaktionsschnellen Start zu erproben und Daten zu sammeln. Die spätere, mit externen Fachleuten abgeglichene Diagnose verwies auf das Schwappen des flüssigen Sauerstoffs im Tank der zweiten Stufe, das sich mit Schwallwänden und einer Anpassung der Steuerungslogik beheben ließe, sowie auf den Abschaltübergang des Merlin, der gelöst würde, indem die Abschaltung bei einem deutlich niedrigeren Schubniveau eingeleitet wird — auf Kosten der Wiederverwendbarkeit des Triebwerks.

Mit diesen beiden Flügen war die Entwicklungskonfiguration abgeschlossen. Der dritte Versuch flog bereits mit dem Merlin 1C und dem Kestrel 2, jener Kombination, die die Falcon 1 im September 2008 in den Orbit bringen sollte.