Wie funktioniert die Falcon-9-Rakete?

Die Falcon 9 verbindet Einfachheit mit Wiederholung: Beide Stufen verbrennen dieselbe Treibstoffkombination, raumfahrttaugliches Kerosin (RP-1) und flüssigen Sauerstoff, und nutzen Varianten desselben Merlin-Triebwerks. Die erste Stufe trägt neun Merlin-Triebwerke in einer „Octaweb"-Anordnung (acht um ein zentrales), wodurch sie auch beim Ausfall eines Triebwerks weiterfliegen kann. Die zweite Stufe trägt ein einziges Merlin-Vacuum-Triebwerk mit einer deutlich größeren Düse für den Betrieb außerhalb der Atmosphäre. Laut SpaceX ist die Rakete 70 m hoch und 3,7 m im Durchmesser, mit einer Startmasse von rund 549 t.

Nach dem Start brennt die erste Stufe etwa zweieinhalb Minuten lang. Sie trennt sich ab, und die zweite Stufe zündet ihr Triebwerk, um die Nutzlast in die gewünschte Umlaufbahn zu bringen; bei geostationären Missionen folgt nach einer Gleitphase eine zweite Zündung. Währenddessen dreht sich die abgeworfene Erststufe mithilfe von Kaltgas-Stickstoffdüsen um, führt ein Boostback- oder Wiedereintrittsmanöver durch, fährt Titan-Gitterflossen zur Steuerung aus und bremst mit einer letzten Zündung ab, um auf ausfahrbaren Beinen zu landen – entweder am Boden oder auf einem autonomen Drohnenschiff auf See.

Die Rückgewinnung der ersten Stufe, des teuersten Teils der Rakete, hat die Wirtschaftlichkeit von Raketenstarts verändert. SpaceX hat Erststufen bereits dutzende Male wiederverwendet und gewinnt auch die Nutzlastverkleidungen zurück, die sich in großer Höhe öffnen und per Fallschirm herabsinken. Die aktuelle Version, Falcon 9 Block 5, wurde entwickelt, um den Wartungsaufwand zwischen den Flügen zu minimieren. Die vom Hersteller angegebene Kapazität beträgt 22.800 kg in den niedrigen Erdorbit und 8.300 kg in den geostationären Transferorbit – Werte, die sinken, wenn die Erststufe Treibstoff für die Landung sparen muss.