Falcon 1 Falcon 1 (dev)

Les fiches de référence distinguent deux configurations successives du Falcon 1, et Gunter's Space Page appelle « Falcon-1 (dev) » la première d'entre elles : celle qui a effectué les deux premières tentatives, avec un moteur Merlin 1A au premier étage et un Kestrel 1 au second, tous deux alimentés à l'oxygène liquide et au kérosène. La capacité annoncée pour cette version était de 420 kg en orbite basse, en deçà des 470 kg que la même fiche attribue ensuite à la configuration opérationnelle. La documentation consultée ne précise ni la poussée ni l'impulsion spécifique du Merlin 1A ; aucun chiffre de performance du moteur n'est donc donné ici : la différence entre les deux configurations est décrite d'après ce qu'affirment les sources, non d'après ce qui pourrait être déduit.

Le premier vol a été retardé à plusieurs reprises par des problèmes techniques propres au nouvel engin. À cela s'est ajouté un conflit de calendrier avec un lancement de Titan IV depuis la base de Vandenberg, qui a fini par déplacer l'opération vers le Reagan Test Site de l'atoll de Kwajalein, dans les îles Marshall. La date fut d'abord fixée au 31 octobre 2005, puis dépassée ; reprogrammée au 25 novembre, elle ne fut pas non plus tenue. Lors de la tentative du 19 décembre 2005, une vanne défectueuse provoqua un vide dans le réservoir de carburant du premier étage : les parois s'affaissèrent vers l'intérieur et la structure fut endommagée. Il fallut remplacer l'étage entier avant de retourner sur le pas de tir.

Le décollage eut finalement lieu le 24 mars 2006 à 22 h 30 UTC depuis le site de lancement de SpaceX sur l'île d'Omelek — déjà le samedi 25 au matin en heure locale —, avec FalconSAT-2 de l'Académie de l'US Air Force comme charge utile financée par la DARPA, un petit satellite technologique d'environ 20 kg selon la fiche d'Encyclopedia Astronautica. Le vol se termina en moins d'une minute. Une fuite sur une ligne de carburant provoqua un incendie dans la zone du moteur ; l'engin présenta un roulis perceptible dès le décollage, tangua brutalement à T+26 secondes et percuta à T+41 secondes un récif asséché à environ 250 pieds du point de départ. FalconSAT-2 parvint à se séparer du lanceur et retomba sur l'île, avec des estimations de dommages allant de légers à graves selon les sources.

La cause fut circonscrite à un écrou de la ligne de carburant. SpaceX l'attribua dans un premier temps à un serrage incorrect ; un réexamen ultérieur mené par la DARPA conclut que l'écrou était correctement serré — son fil de sécurité était encore en place — et qu'il avait cédé par corrosion. La réponse de l'entreprise fut davantage méthodologique qu'une question de refonte : remplacer la boulonnerie en aluminium par de l'acier inoxydable et multiplier par trente le nombre de vérifications informatiques précédant le décollage.

Le second vol était prévu pour janvier 2007 et fut retardé par des problèmes touchant le deuxième étage ; auparavant, septembre, novembre et décembre 2006 avaient déjà été envisagés. La tentative du 19 mars fut reportée de quarante-cinq minutes en raison d'une défaillance de retransmission des données, puis interrompue à une minute et deux secondes du décollage, lorsque l'ordinateur de sécurité interpréta comme une panne de transmission un retard de quelques millisecondes de son propre équipement. Le 20, un nouveau report survint pour un problème de communications. Le 21 mars 2007, le compte à rebours s'arrêta à 00 h 05 GMT à la dernière seconde, le moteur déjà allumé, et il fut néanmoins décidé de retenter le lancement ce même jour : la fusée quitta le pas de tir à 01 h 10 GMT avec la charge utile DemoSat de la DARPA et de la NASA.

Le premier étage se comporta bien. Le problème survint lors de la séparation : le carénage interétage situé sur le premier étage heurta la tuyère du moteur du second étage au moment où celle-ci sortait de l'interétage, car le premier étage tournait beaucoup plus vite que prévu — environ 2,5 degrés par seconde contre un maximum attendu de 0,5. Elon Musk déclara que le choc ne semblait pas avoir endommagé la tuyère en niobium. Le second étage n'accomplit pas sa mission et le vol se solda sans mise en orbite, un échec que Gunter's résume comme une « défaillance du deuxième étage ».

SpaceX présenta le second vol comme un essai réussi : l'entreprise affirmait avoir validé en vol plus de 95 % des systèmes du Falcon 1, et ses objectifs déclarés étaient de tester des procédures de lancement réactif et de recueillir des données. Le diagnostic ultérieur, confronté à des experts extérieurs, pointa le ballottement de l'oxygène liquide dans le réservoir du deuxième étage, corrigible par des chicanes et un ajustement de la logique de contrôle, ainsi que le régime transitoire de coupure du Merlin, qu'il faudrait résoudre en amorçant l'arrêt à un niveau de poussée bien plus bas, au prix de la réutilisabilité du moteur.

Ces deux vols clôturèrent la configuration de développement. La troisième tentative vola déjà avec le Merlin 1C et le Kestrel 2, la combinaison qui mènerait le Falcon 1 en orbite en septembre 2008.