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Falcon Heavy

El Falcon Heavy (FH) ("Halcón Pesado"), anteriormente conocido como Falcon 9 Heavy, es un vehículo de lanzamiento espacial superpesado reutilizable, diseñado y fabricado por SpaceX. El Falcon Heavy es una variante del lanzador Falcon 9 y consiste en un núcleo de cohete Falcon 9 reforzado, con otros dos núcleos de Falcon 9 como cohetes aceleradores adicionales.[5]​ Esto aumentará la carga útil de la órbita terrestre baja (OTB) a 64 toneladas, comparado con 22,8 toneladas de un Falcon 9. Falcon Heavy fue diseñado desde el principio para llevar a los seres humanos al espacio, y permitiría misiones con tripulación a la Luna o Marte.

Falcon Heavy

Falcon Heavy en la plataforma LC-39A, misión STP-2, 24 de junio de 2019. Nótese el uso de propulsores laterales reutilizados de una misión anterior.
Características
Funcionalidad Vuelo espacial orbital, Vehículo de lanzamiento de elevación superpesada
Fabricante SpaceX
País de origen Estados Unidos
Coste por lanzamiento (2021)
Medidas
Altura 70 m[1]
Diámetro 3,66 m[1]
Masa 1.420.788 kg[1]
Etapas 2+
Capacidades
Carga útil a OTB 63.800kg
Carga útil a OTG 26,700 kg
Carga útil a Marte 16.800
Carga útil a Plutón 3.500
Carga útil a OTG 26.700
Historial de lanzamiento
Estado Activo
Lugar de lanzamiento Kennedy, LC-39A
Totales 3
Con éxito 3
Fracasos 0
Fracasos parciales 0
Último vuelo 25/06/2019
Propulsores
Nº de Propulsores 2
Motores 9 Merlin 1D
Empuje Nivel del mar: 7.607kN
Vacío: 8.227kN
Empuje total Nivel del mar: 15.214kN
Vacío: 16.454kN
Impulso específico Nivel del mar: 282 segundos[2]
Vacío: 311 segundos[3]
Propelente Subenfriado LOX/ Enfriado RP-1
Primera etapa – Merlin 1D (Dos propulsores más un núcleo único)
Motores 27
Impulso específico Nivel del mar: 282 segundos
Vacío: 311 segundos
Propelente Subenfriado LOX/ Enfriado RP-1
Segunda etapa – Merlin 1D Vacío
Motores 1
Empuje 934kN[1]
Tiempo de quemado 348 segundos[4]
Propelente Subenfriado LOX/ Enfriado RP-1

Después de la investigación del fracaso de Falcon 9 CRS-7 en 2015, los repetidos retrasos en el desarrollo de cohetes, y dado un manifiesto de lanzamiento de Falcon 9 muy ocupado en 2016, el lanzamiento del primer Falcon Heavy tuvo lugar el 6 de febrero de 2018.[6]

Historia

SpaceX realiza un evento en 2011 para inaugurar la construcción de una plataforma de lanzamiento del Falcon Heavy en la base aérea de Vandenberg AFB SLC-4E.

Concepto

Elon Musk mencionó por primera vez Falcon Heavy en una noticia de septiembre de 2005, refiriéndose a una solicitud del cliente de 18 meses antes.[7]​ Se habían explorado varias soluciones usando el planeado Falcon 5, pero la única iteración rentable y fiable fue una que usó una primera etapa de 9 motores - el Falcon 9. Una exploración más profunda de las capacidades del vehículo nocional Falcon 9 condujo a un Falcon 9 Heavy: "Agregando a la primera etapa dos aceleradores adicionales, como el Delta IV Heavy, nos permitió colocar alrededor de 25 toneladas en LEO - más que cualquier vehículo de lanzamiento en uso hoy".

En este momento el Falcon 1 no había visto su primer vuelo todavía, pero SpaceX tenía la intención de utilizar una flota compuesta por las variantes 1, 5, 9 y Heavy, utilizando el mismo motor Merlin en todos los vehículos para lograr ahorros de costos y fiabilidad a través de la producción en masa.

Desarrollo

Como el Falcon Heavy se basaba en núcleos y motores comunes, el desarrollo posterior siguió al del Falcon 9.

En agosto de 2008, SpaceX tenía como objetivo el primer lanzamiento de Falcon 9 en el segundo trimestre de 2009, y "Falcon 9 Heavy sería en un par de años". Hablando en la Conferencia de la Sociedad Marte 2008, Elon Musk también dijo que una etapa superior alimentada con hidrógeno seguiría 2-3 años más tarde (teoría 2013).[8]

En abril de 2011, las capacidades del vehículo Falcon 9 y su rendimiento fueron mejor comprendidas, SpaceX habiendo completado dos exitosas misiones de demostración a LEO, una de las cuales incluyó el reinicio del motor de segunda etapa. En una rueda de prensa en el National Press Club en Washington, DC. El 5 de abril de 2011, Elon Musk declaró que Falcon Heavy "llevaría más carga útil a órbita o a velocidad de escape que cualquier otro vehículo de la historia, aparte del cohete lunar Saturno V, que fue desmantelado después del programa Apollo. Tanto para el gobierno como para las misiones espaciales comerciales".[9]

Con el esperado aumento de la demanda de ambas variantes, SpaceX planeaba expandir su fábrica ", a medida que avanzamos hacia la capacidad de producir una primera etapa de Falcon 9 o un reforzador de Falcon Heavy cada semana y una etapa superior cada dos semanas".[10]

SpaceX apuntaba a finales de 2012 para la integración de la almohadilla del cohete de demostración de Falcon Heavy en su lugar de lanzamiento de la costa oeste, Base de la Fuerza Aérea de Vandenberg, California, seguido por su primer lanzamiento en 2013.[11]​ Para acomodar a Falcon 9 y Heavy, el Complejo de Lanzamiento 4 en Vandenberg estaba siendo demolido como parte de una actualización de la plataforma.

En 2015, SpaceX anunció una serie de cambios en el cohete Falcon Heavy, que trabajaron en paralelo con la actualización del vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.1.[12]

En abril de 2015, SpaceX envió a la "Fuerza Aérea de los Estados Unidos una carta de intenciones actualizada el 14 de abril describiendo un proceso de certificación para su cohete Falcon Heavy para lanzar satélites de seguridad nacional". El proceso incluye tres vuelos exitosos del Falcon Heavy, incluyendo dos vuelos consecutivos con éxito, y afirma que Falcon Heavy puede estar listo para volar cargas útiles de seguridad nacional para 2017.[13]

En septiembre de 2015, afectado por el fracaso del vuelo 19 del Falcon 9 en junio, SpaceX reprogramó el primer vuelo de Falcon Heavy para abril / mayo de 2016,[14]​ pero para febrero de 2016 se había trasladado a finales de 2016. El vuelo debía ser Lanzado desde el remodelado Kennedy Space Center Lanzamiento Complejo 39A.[15][16]​ En agosto de 2016, el vuelo de demostración se trasladó a principios de 2017,[17]​ y luego al verano de 2017. Otras misiones fueron reprogramadas en consecuencia.

Un segundo vuelo de demostración está programado para el 30 de septiembre de 2017 con la carga útil de la Fuerza Aérea de Estados Unidos STP-2.[18]​ Las misiones operacionales de GTO para Intelsat e Inmarsat, que fueron planeadas para finales de 2017, fueron trasladadas a la versión de cohete Full Thrust de Falcon 9, ya que se hizo lo suficientemente potente como para levantar esas pesadas cargas útiles en su configuración desechable. La primera misión comercial de GTO está programada en 2018 para Arabsat.[19]

El 29 de diciembre de 2016, SpaceX lanzó una foto mostrando la interetapa del Falcon Heavy en la sede de la compañía en Hawthorne, California.[20]

Capacidades

El Falcon Heavy cae en la gama de sistemas de lanzamiento "súper pesados" bajo el sistema de clasificación usado por un panel de revisión de vuelo espacial humano de la NASA.[21]

El concepto inicial prevé cargas útiles de 25 toneladas a LEO, pero para abril de 2011 se proyectaba ser de hasta 53.000 kilogramos (117.000 lb)[22]​ con cargas útiles de GTO de hasta 12,000 kilogramos (26.000 lb),[23]​ Informes posteriores en 2011 proyectaron mayores cargas útiles más allá de LEO, incluyendo 19.000 kilogramos (42.000 libras) a la órbita de la transferencia geoestacionaria,[24]​ 16.000 kilogramos (35.000 libras) a la trayectoria translunar, y 14.000 kilogramos (31.000 libras) en una órbita trans Marciana a Marte,[25][26]​ SpaceX levantó la carga útil proyectada de GTO para Falcon pesado hasta 21.200 kilogramos (46.700 libras).[27]​ En abril de 2017, la carga útil de LEO proyectada para Falcon Heavy fue aumentada de 54.400 kilogramos (119.900 libras) a 63.800 kilogramos (140.700 libras) . La carga útil máxima se logra cuando el cohete vuela un perfil de lanzamiento completamente desechable, no recuperando ninguno de los tres propulsores de primera etapa.[28]

Historial de carga útil Falcon Heavy Falcon 9
Ago. 2013
hasta abril de 2016
De mayo de 2016
a marzo de 2017
Desde abril de 2017
LEO (28,5°) 53.000 kg 54.400 kg 63.800 kg 22.800 kg
GTO (27°) 21.200 kg 22.200 kg 26.700 kg 8.300 kg
Marte 13.200 kg 13.600 kg 16.800 kg 4.020 kg
Plutón - 2.900 kg 3.500 kg

Diseño

 
De izquierda a derecha, Falcon 1, Falcon 9 v1.0, tres versiones de Falcon 9 v1.1, tres versiones de Falcon 9 v1.2 (Full Thrust), Falcon 9 Block 5 con carenado y con cápsula Dragon, y Falcon Heavy.

La configuración pesada consiste en un Falcon 9 estándar con dos primeras etapas adicionales de Falcon 9 que actúan como refuerzos adicionales de propulsión líquida, que es conceptualmente similar al lanzador pesado EELV Delta IV y propuestas para el Atlas V HLV y el cohete ruso Angara A5V. Falcon Heavy será más capaz que cualquier otro cohete operativo, con una carga útil de 64.000 kilogramos (141.000 libras) a órbita terrestre baja y 13.600 kilogramos (30.000 libras) a Marte. El cohete fue diseñado para satisfacer o exceder todos los requisitos actuales de clasificación humana. Los márgenes de seguridad estructurales son 40% por encima de las cargas de vuelo, superior a los márgenes del 25% de otros cohetes.

Falcon Heavy fue diseñado desde el principio para llevar a los seres humanos al espacio y restauraría la posibilidad de volar misiones tripuladas a la Luna o Marte. La capacidad de carga útil, las capacidades y el empuje total del Falcon Heavy son equivalentes al concepto de vehículo de lanzamiento Saturn C-3 (1960) para el acercamiento de Earth Orbit Rendezvous a un aterrizaje lunar estadounidense.

Primera etapa

La primera etapa está alimentada por tres núcleos derivados de Falcon 9, cada uno equipado con nueve motores Merlin 1D. Tiene un empuje total a nivel del mar al despegue de 22.819 kN (5.130.000 lbf), gracias a los 27 motores Merlin 1D, mientras que el empuje sube a 24.681 kN (5.549.000 lbf) cuando sube fuera de la atmósfera.

Los tres núcleos presentan los motores dispuestos en una forma estructural que SpaceX llama Octaweb, dirigido a racionalizar el proceso de fabricación, donde un motor central orientable está rodeado de ocho motores fijos en círculo. Cada núcleo incluye cuatro patas de aterrizaje extensibles. Para controlar el descenso de los impulsores y el núcleo central a través de la atmósfera, SpaceX utiliza pequeñas aletas de rejilla que se despliegan del vehículo después de la separación. Después de que los propulsores laterales se separen, el motor central de cada impulsor quemará durante unos segundos con el fin de controlar la trayectoria con seguridad lejos del cohete. Las patas se desplegarán unos segundos antes de tocar Tierra, aterrizando suavemente cerca de la zona de lanzamiento. El núcleo central continuará hasta la separación de la etapa, después de lo cual sus patas se desplegarán y regresarán a una plataforma flotante en el océano. Las patas de aterrizaje están hechas de fibra de carbono de última generación con panal de aluminio. Las cuatro patas se estiban a los lados de cada núcleo durante el despegue y luego se extienden hacia afuera y hacia abajo para el aterrizaje. Tanto las aletas de la rejilla como las patas de aterrizaje en el Falcon Heavy están actualmente sometidas a pruebas en el vehículo de lanzamiento Falcon 9, que están destinados a ser utilizados para el aterrizaje vertical una vez que se haya completado la misión.

Alimentación cruzada del propulsor cancelada

Falcon Heavy había sido originalmente diseñado con una capacidad única de alimentación cruzada de propulsión, donde algunos de los motores centrales del núcleo son suministrados con combustible y oxidante de los dos núcleos laterales, hasta que los núcleos laterales están casi vacíos y listos para el primer evento de separación. Esto permite que los motores de los tres núcleos se enciendan en el lanzamiento y funcionen en el empuje completo hasta el agotamiento, mientras que deja el núcleo central con la mayor parte de su combustible en la separación. El sistema de alimentación cruzada propulsor, apodado "escenificación de espárragos", proviene de un diseño propulsor propuesto en un libro sobre mecánica orbital por Tom Logsdon. Según el libro, un ingeniero llamado Ed Keith acuñó el término "propulsor de espárrago-tallo" para los vehículos de lanzamiento que usan la carga cruzada del propulsor. Elon Musk ha declarado que la alimentación cruzada no está planeada para ser implementada, al menos en la primera versión del Falcon Heavy.

Segunda etapa

La etapa superior está alimentada por un solo motor Merlin 1D modificado para operación de vacío, con un empuje de 934 kN (210.000 lbf), una relación de expansión de 117: 1 y un tiempo de combustión nominal de 397 segundos. Para mayor confiabilidad de reinicio, el motor tiene dos encendedores pirofóricos redundantes (TEA-TEB).

La interetapa, que conecta la parte superior e inferior de la etapa de Falcon 9, es una estructura de fibra de carbono compuesto de aluminio de base. La separación de etapas se produce a través de pinzas de separación reutilizables y un sistema empujador neumático. Las paredes del tanque Falcon 9 y las cúpulas están hechas de aleación de aluminio-litio. SpaceX utiliza un tanque completamente soldado por fricción-agitación. El tanque de segunda etapa de Falcon 9 es simplemente una versión más corta del tanque de la primera etapa y utiliza mayormente las mismas herramientas, materiales y técnicas de fabricación. Este enfoque reduce los costos de fabricación durante la producción de vehículos.

Desarrollo de tecnología reutilizable

 
Falcon Heavy Side Boosters aterrizando en LZ1 y LZ2

Aunque no forma parte del diseño inicial del Falcon Heavy, SpaceX está haciendo un desarrollo paralelo en un sistema de lanzamiento de cohetes reutilizable que está destinado a ser extensible al Falcon Heavy, recuperando los propulsores y la etapa central solamente.

Al principio, SpaceX había expresado esperanzas de que todas las etapas del cohete eventualmente serían reutilizables. Mientras que no se están dedicando esfuerzos para el regreso de las etapas superiores de Falcon, SpaceX ha demostrado desde entonces la recuperación en tierra y en mar de la primera etapa del Falcon 9. Este enfoque es particularmente adecuado para el Falcon Heavy donde los dos núcleos externos se separan del cohete mucho antes en el perfil de vuelo y, por lo tanto, ambos se mueven a una velocidad más lenta en el evento de separación inicial.

SpaceX ha indicado que el rendimiento del Falcon Heavy a la órbita de transferencia geosincrónica (GTO) se reducirá debido a la adición de la tecnología reutilizable, pero volaría a un precio de lanzamiento mucho más bajo. Con plena reutilización en los tres núcleos de refuerzo, la carga útil de GTO será de 7.000 kg (15.000 libras). Si sólo los dos núcleos exteriores vuelan como núcleos reutilizables mientras el núcleo central es desechable, la carga útil de GTO sería de aproximadamente 14.000 kg (31.000 lb). "Falcon 9 hará satélites hasta aproximadamente 3,5 toneladas, con plena reutilización de la etapa de refuerzo, y Falcon Heavy hará satélites de hasta 7 toneladas con plena reutilización de las tres etapas de impulso", dijo [Musk], refiriéndose a los tres núcleos de refuerzo de Falcon 9 que comprenderán la primera etapa de Falcon Heavy. También dijo que Falcon Heavy podría duplicar su desempeño de carga útil para GTO "si, por ejemplo, optaramos por descartar el núcleo central".

Financiación de precios y desarrollo

En una comparecencia en mayo de 2004 ante el Comité de Comercio, Ciencia y Transporte del Senado de los Estados Unidos, Elon Musk testificó:

Los planes a largo plazo requieren el desarrollo de un producto pesado e incluso un super pesado, si hay demanda de los clientes. Esperamos que cada aumento de tamaño resultaría en una disminución significativa en el costo por libra a la órbita ... En última instancia, creo que $ 500 por libra o menos es muy alcanzable.

Esta meta de $ 500 por libra ($ 1.100 / kg) declarada por Musk en 2011 representa el 35% del coste del sistema de lanzamiento LEO (Low Earth Orbit) más barato por libra en un estudio circa-2000: el Zenit, un vehículo de lanzamiento de medio-elevador que puede transportar 14.000 kilogramos (30.000 libras) en LEO .

A partir de marzo de 2013, los precios de lanzamiento de Falcon Heavy están por debajo de $ 1.000 por libra ($ 2.200 / kg) a órbita terrestre baja cuando el vehículo de lanzamiento está transportando su peso máximo de carga entregada. Los precios publicados para los lanzamientos de Falcon Heavy se han movido algunos de año en año, con los precios anunciados para las diversas versiones de Falcon Heavy precio de $ 80-125 millones en 2011, $ 83-128M en 2012, $ 77-135M en $ 85M por hasta 6.400 kilogramos (14.100 libras) a GTO (Geostationary Transfer Orbit) en 2014, y $ 90M por hasta 8.000 kilogramos (18.000 libras) a GTO en 2016 (sin precio publicado para GTO más pesado o ninguna carga útil de LEO) . Los contratos de lanzamiento suelen reflejar los precios de lanzamiento en el momento de la firma del contrato.

En 2011, SpaceX declaró que el costo de alcanzar la baja órbita de la Tierra podría ser tan bajo como US $ 1.000 / lb si una tasa anual de cuatro lanzamientos se puede mantener, ya partir de 2011 planea lanzar hasta 10 Falcon Heavy y 10 Falcon 9 anualmente. [ Un tercer sitio de lanzamiento, destinado exclusivamente para uso privado de SpaceX, está previsto en Boca Chica cerca de Brownsville, Texas. SpaceX espera comenzar la construcción en la tercera instalación de lanzamiento de Falcon Heavy, después de la selección final del sitio, no antes de 2014, con los primeros lanzamientos de la instalación no antes de 2016. A finales de 2013, SpaceX había proyectado el vuelo inaugural de Falcon Heavy para ser en algún momento en 2014, pero a partir de abril de 2017 se espera que el primer lanzamiento ocurra a principios de 2018, debido a la limitada capacidad de fabricación y la necesidad de cumplir con el Falcon 9 lanzar manifiesto.

El Falcon Heavy se está desarrollando con capital privado. No se proporciona financiación gubernamental para su desarrollo.

A finales de 2013, los precios de SpaceX para el lanzamiento espacial ya eran los más bajos de la industria.[29]​ Los ahorros de precios de SpaceX de sus naves espaciales reutilizadas, que podrían llegar hasta un 30%, podrían conducir a una nueva era espacial impulsada económicamente.[30][31]

Lanzamientos programados y cargas útiles potenciales

 
Falcon Heavy despega por primera vez el 6 de febrero de 2018
Fecha/Fecha prevista Carga útil Cliente Resultado Observaciones
6 de febrero de 2018[32] Tesla Roadster de Elon Musk SpaceX Éxito La trilogía de "La fundación" de Isaac Asimov que fue anunciado en el directo del lanzamiento del cohete[33][34]​ y el Tesla Roadster de Elon Musk reproduciendo la canción de Space Oddity de David Bowie (en la emisión del lanzamiento sonó para los espectadores Life on Mars?).[35]
25 de junio de 2019, 03:30 UTC[36] USAF STP-2 DoD Éxito El lanzamiento contó como propósito apoyar el proceso de certificación EELV de la Fuerza Aérea de los EE. UU. para el Falcon Heavy.[37]​ Las cargas útiles secundarias incluyen LightSail,[38]​Prox-1 nanosatélite,[38]​ GPIM,[39][40][41]​ el Deep Space Atomic Clock,[42]​ seis COSMIC-2 Satélites,[43][44]​ y el satélite ISAT[45]​ todos en órbita exitosamente.
11 de abril de 2019, 22:35 UTC Arabsat 6A Arabsat Éxito Satélite de comunicaciones de Arabia Saudita.
2019[46] Crew Dragon 2 Ciudadanos privados Transferida al Starship Crew Dragon 2, cápsula con dos tripulantes privados a bordo. Primeros turistas espaciales, primeros tripulantes de un Falcon Heavy. La misión tendrá una trayectoria hacia la Luna con retorno libre.[47]
9 de marzo de 2021 12:30 CET Misión DESORBIT-17 Desorbit-17 Por Determinar Pendiente de Lanzamiento
2022 ViaSat-3[48] ViaSat Satélite de comunicaciones Los satélites están destinados a proporcionar conectividad de banda ancha con velocidades de más de 8 megabits por segundo a los hogares.
Agosto de 2022 Mars Cargo 1 (cancelada)[49] Space X Transferida al Starship Comienzo de las misiones regulares de carga a Marte con la nave espacial Dragon 2. Abierto a múltiples cargas y clientes.
?[50] Inmarsat Satélite de comunicaciones

Originalmente se tenía planeado realizar misiones a Marte con la cápsula Red Dragon, pero el proyecto fue cancelado en 2017.[51]

El 27 de febrero de 2017, SpaceX anunció que dos ciudadanos privados habían pagado para realizar un vuelo circunlunar a realizarse en 2018 mediante una cápsula Dragon lanzada desde un Falcon Heavy.[52]​ Sin embargo, un día antes del vuelo inaugural, Musk declaró que el vuelo se realizaría mediante un sistema combinado Starship/Superheavy.

Véase también

Referencias

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  2. . SpaceX. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2013. Consultado el 29 de septiembre de 2013. 
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  4. . SpaceX. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2014. Consultado el 14 de abril de 2016. 
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Enlaces externos

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  • Lanzamiento de la DM-1
  •   Datos: Q1093627
  •   Multimedia: Falcon Heavy

falcon, heavy, halcón, pesado, anteriormente, conocido, como, falcon, heavy, vehículo, lanzamiento, espacial, superpesado, reutilizable, diseñado, fabricado, spacex, variante, lanzador, falcon, consiste, núcleo, cohete, falcon, reforzado, otros, núcleos, falco. El Falcon Heavy FH Halcon Pesado anteriormente conocido como Falcon 9 Heavy es un vehiculo de lanzamiento espacial superpesado reutilizable disenado y fabricado por SpaceX El Falcon Heavy es una variante del lanzador Falcon 9 y consiste en un nucleo de cohete Falcon 9 reforzado con otros dos nucleos de Falcon 9 como cohetes aceleradores adicionales 5 Esto aumentara la carga util de la orbita terrestre baja OTB a 64 toneladas comparado con 22 8 toneladas de un Falcon 9 Falcon Heavy fue disenado desde el principio para llevar a los seres humanos al espacio y permitiria misiones con tripulacion a la Luna o Marte Falcon HeavyFalcon Heavy en la plataforma LC 39A mision STP 2 24 de junio de 2019 Notese el uso de propulsores laterales reutilizados de una mision anterior CaracteristicasFuncionalidadVuelo espacial orbital Vehiculo de lanzamiento de elevacion superpesadaFabricanteSpaceXPais de origenEstados UnidosCoste por lanzamiento 2021 MedidasAltura70 m 1 Diametro3 66 m 1 Masa1 420 788 kg 1 Etapas2 CapacidadesCarga util a OTB63 800kg Carga util a OTG26 700 kg Carga util a Marte16 800 Carga util a Pluton3 500 Carga util a OTG26 700Historial de lanzamientoEstadoActivoLugar de lanzamientoKennedy LC 39ATotales3Con exito3Fracasos0Fracasos parciales0Ultimo vuelo25 06 2019PropulsoresNº de Propulsores2Motores9 Merlin 1DEmpujeNivel del mar 7 607kN Vacio 8 227kNEmpuje totalNivel del mar 15 214kN Vacio 16 454kNImpulso especificoNivel del mar 282 segundos 2 Vacio 311 segundos 3 PropelenteSubenfriado LOX Enfriado RP 1Primera etapa Merlin 1D Dos propulsores mas un nucleo unico Motores27Impulso especificoNivel del mar 282 segundos Vacio 311 segundosPropelenteSubenfriado LOX Enfriado RP 1Segunda etapa Merlin 1D VacioMotores1Empuje934kN 1 Tiempo de quemado348 segundos 4 PropelenteSubenfriado LOX Enfriado RP 1 editar datos en Wikidata Despues de la investigacion del fracaso de Falcon 9 CRS 7 en 2015 los repetidos retrasos en el desarrollo de cohetes y dado un manifiesto de lanzamiento de Falcon 9 muy ocupado en 2016 el lanzamiento del primer Falcon Heavy tuvo lugar el 6 de febrero de 2018 6 Indice 1 Historia 1 1 Concepto 1 2 Desarrollo 1 3 Capacidades 2 Diseno 2 1 Primera etapa 2 2 Alimentacion cruzada del propulsor cancelada 2 3 Segunda etapa 2 4 Desarrollo de tecnologia reutilizable 3 Financiacion de precios y desarrollo 4 Lanzamientos programados y cargas utiles potenciales 5 Vease tambien 6 Referencias 7 Enlaces externosHistoria EditarSpaceX realiza un evento en 2011 para inaugurar la construccion de una plataforma de lanzamiento del Falcon Heavy en la base aerea de Vandenberg AFB SLC 4E Concepto Editar Elon Musk menciono por primera vez Falcon Heavy en una noticia de septiembre de 2005 refiriendose a una solicitud del cliente de 18 meses antes 7 Se habian explorado varias soluciones usando el planeado Falcon 5 pero la unica iteracion rentable y fiable fue una que uso una primera etapa de 9 motores el Falcon 9 Una exploracion mas profunda de las capacidades del vehiculo nocional Falcon 9 condujo a un Falcon 9 Heavy Agregando a la primera etapa dos aceleradores adicionales como el Delta IV Heavy nos permitio colocar alrededor de 25 toneladas en LEO mas que cualquier vehiculo de lanzamiento en uso hoy En este momento el Falcon 1 no habia visto su primer vuelo todavia pero SpaceX tenia la intencion de utilizar una flota compuesta por las variantes 1 5 9 y Heavy utilizando el mismo motor Merlin en todos los vehiculos para lograr ahorros de costos y fiabilidad a traves de la produccion en masa Desarrollo Editar Como el Falcon Heavy se basaba en nucleos y motores comunes el desarrollo posterior siguio al del Falcon 9 En agosto de 2008 SpaceX tenia como objetivo el primer lanzamiento de Falcon 9 en el segundo trimestre de 2009 y Falcon 9 Heavy seria en un par de anos Hablando en la Conferencia de la Sociedad Marte 2008 Elon Musk tambien dijo que una etapa superior alimentada con hidrogeno seguiria 2 3 anos mas tarde teoria 2013 8 En abril de 2011 las capacidades del vehiculo Falcon 9 y su rendimiento fueron mejor comprendidas SpaceX habiendo completado dos exitosas misiones de demostracion a LEO una de las cuales incluyo el reinicio del motor de segunda etapa En una rueda de prensa en el National Press Club en Washington DC El 5 de abril de 2011 Elon Musk declaro que Falcon Heavy llevaria mas carga util a orbita o a velocidad de escape que cualquier otro vehiculo de la historia aparte del cohete lunar Saturno V que fue desmantelado despues del programa Apollo Tanto para el gobierno como para las misiones espaciales comerciales 9 Con el esperado aumento de la demanda de ambas variantes SpaceX planeaba expandir su fabrica a medida que avanzamos hacia la capacidad de producir una primera etapa de Falcon 9 o un reforzador de Falcon Heavy cada semana y una etapa superior cada dos semanas 10 SpaceX apuntaba a finales de 2012 para la integracion de la almohadilla del cohete de demostracion de Falcon Heavy en su lugar de lanzamiento de la costa oeste Base de la Fuerza Aerea de Vandenberg California seguido por su primer lanzamiento en 2013 11 Para acomodar a Falcon 9 y Heavy el Complejo de Lanzamiento 4 en Vandenberg estaba siendo demolido como parte de una actualizacion de la plataforma En 2015 SpaceX anuncio una serie de cambios en el cohete Falcon Heavy que trabajaron en paralelo con la actualizacion del vehiculo de lanzamiento Falcon 9 v1 1 12 En abril de 2015 SpaceX envio a la Fuerza Aerea de los Estados Unidos una carta de intenciones actualizada el 14 de abril describiendo un proceso de certificacion para su cohete Falcon Heavy para lanzar satelites de seguridad nacional El proceso incluye tres vuelos exitosos del Falcon Heavy incluyendo dos vuelos consecutivos con exito y afirma que Falcon Heavy puede estar listo para volar cargas utiles de seguridad nacional para 2017 13 En septiembre de 2015 afectado por el fracaso del vuelo 19 del Falcon 9 en junio SpaceX reprogramo el primer vuelo de Falcon Heavy para abril mayo de 2016 14 pero para febrero de 2016 se habia trasladado a finales de 2016 El vuelo debia ser Lanzado desde el remodelado Kennedy Space Center Lanzamiento Complejo 39A 15 16 En agosto de 2016 el vuelo de demostracion se traslado a principios de 2017 17 y luego al verano de 2017 Otras misiones fueron reprogramadas en consecuencia Un segundo vuelo de demostracion esta programado para el 30 de septiembre de 2017 con la carga util de la Fuerza Aerea de Estados Unidos STP 2 18 Las misiones operacionales de GTO para Intelsat e Inmarsat que fueron planeadas para finales de 2017 fueron trasladadas a la version de cohete Full Thrust de Falcon 9 ya que se hizo lo suficientemente potente como para levantar esas pesadas cargas utiles en su configuracion desechable La primera mision comercial de GTO esta programada en 2018 para Arabsat 19 El 29 de diciembre de 2016 SpaceX lanzo una foto mostrando la interetapa del Falcon Heavy en la sede de la compania en Hawthorne California 20 Capacidades Editar El Falcon Heavy cae en la gama de sistemas de lanzamiento super pesados bajo el sistema de clasificacion usado por un panel de revision de vuelo espacial humano de la NASA 21 El concepto inicial preve cargas utiles de 25 toneladas a LEO pero para abril de 2011 se proyectaba ser de hasta 53 000 kilogramos 117 000 lb 22 con cargas utiles de GTO de hasta 12 000 kilogramos 26 000 lb 23 Informes posteriores en 2011 proyectaron mayores cargas utiles mas alla de LEO incluyendo 19 000 kilogramos 42 000 libras a la orbita de la transferencia geoestacionaria 24 16 000 kilogramos 35 000 libras a la trayectoria translunar y 14 000 kilogramos 31 000 libras en una orbita trans Marciana a Marte 25 26 SpaceX levanto la carga util proyectada de GTO para Falcon pesado hasta 21 200 kilogramos 46 700 libras 27 En abril de 2017 la carga util de LEO proyectada para Falcon Heavy fue aumentada de 54 400 kilogramos 119 900 libras a 63 800 kilogramos 140 700 libras La carga util maxima se logra cuando el cohete vuela un perfil de lanzamiento completamente desechable no recuperando ninguno de los tres propulsores de primera etapa 28 Historial de carga util Falcon Heavy Falcon 9Ago 2013 hasta abril de 2016 De mayo de 2016 a marzo de 2017 Desde abril de 2017LEO 28 5 53 000 kg 54 400 kg 63 800 kg 22 800 kgGTO 27 21 200 kg 22 200 kg 26 700 kg 8 300 kgMarte 13 200 kg 13 600 kg 16 800 kg 4 020 kgPluton 2 900 kg 3 500 kgDiseno Editar De izquierda a derecha Falcon 1 Falcon 9 v1 0 tres versiones de Falcon 9 v1 1 tres versiones de Falcon 9 v1 2 Full Thrust Falcon 9 Block 5 con carenado y con capsula Dragon y Falcon Heavy La configuracion pesada consiste en un Falcon 9 estandar con dos primeras etapas adicionales de Falcon 9 que actuan como refuerzos adicionales de propulsion liquida que es conceptualmente similar al lanzador pesado EELV Delta IV y propuestas para el Atlas V HLV y el cohete ruso Angara A5V Falcon Heavy sera mas capaz que cualquier otro cohete operativo con una carga util de 64 000 kilogramos 141 000 libras a orbita terrestre baja y 13 600 kilogramos 30 000 libras a Marte El cohete fue disenado para satisfacer o exceder todos los requisitos actuales de clasificacion humana Los margenes de seguridad estructurales son 40 por encima de las cargas de vuelo superior a los margenes del 25 de otros cohetes Falcon Heavy fue disenado desde el principio para llevar a los seres humanos al espacio y restauraria la posibilidad de volar misiones tripuladas a la Luna o Marte La capacidad de carga util las capacidades y el empuje total del Falcon Heavy son equivalentes al concepto de vehiculo de lanzamiento Saturn C 3 1960 para el acercamiento de Earth Orbit Rendezvous a un aterrizaje lunar estadounidense Primera etapa Editar La primera etapa esta alimentada por tres nucleos derivados de Falcon 9 cada uno equipado con nueve motores Merlin 1D Tiene un empuje total a nivel del mar al despegue de 22 819 kN 5 130 000 lbf gracias a los 27 motores Merlin 1D mientras que el empuje sube a 24 681 kN 5 549 000 lbf cuando sube fuera de la atmosfera Los tres nucleos presentan los motores dispuestos en una forma estructural que SpaceX llama Octaweb dirigido a racionalizar el proceso de fabricacion donde un motor central orientable esta rodeado de ocho motores fijos en circulo Cada nucleo incluye cuatro patas de aterrizaje extensibles Para controlar el descenso de los impulsores y el nucleo central a traves de la atmosfera SpaceX utiliza pequenas aletas de rejilla que se despliegan del vehiculo despues de la separacion Despues de que los propulsores laterales se separen el motor central de cada impulsor quemara durante unos segundos con el fin de controlar la trayectoria con seguridad lejos del cohete Las patas se desplegaran unos segundos antes de tocar Tierra aterrizando suavemente cerca de la zona de lanzamiento El nucleo central continuara hasta la separacion de la etapa despues de lo cual sus patas se desplegaran y regresaran a una plataforma flotante en el oceano Las patas de aterrizaje estan hechas de fibra de carbono de ultima generacion con panal de aluminio Las cuatro patas se estiban a los lados de cada nucleo durante el despegue y luego se extienden hacia afuera y hacia abajo para el aterrizaje Tanto las aletas de la rejilla como las patas de aterrizaje en el Falcon Heavy estan actualmente sometidas a pruebas en el vehiculo de lanzamiento Falcon 9 que estan destinados a ser utilizados para el aterrizaje vertical una vez que se haya completado la mision Alimentacion cruzada del propulsor cancelada Editar Falcon Heavy habia sido originalmente disenado con una capacidad unica de alimentacion cruzada de propulsion donde algunos de los motores centrales del nucleo son suministrados con combustible y oxidante de los dos nucleos laterales hasta que los nucleos laterales estan casi vacios y listos para el primer evento de separacion Esto permite que los motores de los tres nucleos se enciendan en el lanzamiento y funcionen en el empuje completo hasta el agotamiento mientras que deja el nucleo central con la mayor parte de su combustible en la separacion El sistema de alimentacion cruzada propulsor apodado escenificacion de esparragos proviene de un diseno propulsor propuesto en un libro sobre mecanica orbital por Tom Logsdon Segun el libro un ingeniero llamado Ed Keith acuno el termino propulsor de esparrago tallo para los vehiculos de lanzamiento que usan la carga cruzada del propulsor Elon Musk ha declarado que la alimentacion cruzada no esta planeada para ser implementada al menos en la primera version del Falcon Heavy Segunda etapa Editar La etapa superior esta alimentada por un solo motor Merlin 1D modificado para operacion de vacio con un empuje de 934 kN 210 000 lbf una relacion de expansion de 117 1 y un tiempo de combustion nominal de 397 segundos Para mayor confiabilidad de reinicio el motor tiene dos encendedores piroforicos redundantes TEA TEB La interetapa que conecta la parte superior e inferior de la etapa de Falcon 9 es una estructura de fibra de carbono compuesto de aluminio de base La separacion de etapas se produce a traves de pinzas de separacion reutilizables y un sistema empujador neumatico Las paredes del tanque Falcon 9 y las cupulas estan hechas de aleacion de aluminio litio SpaceX utiliza un tanque completamente soldado por friccion agitacion El tanque de segunda etapa de Falcon 9 es simplemente una version mas corta del tanque de la primera etapa y utiliza mayormente las mismas herramientas materiales y tecnicas de fabricacion Este enfoque reduce los costos de fabricacion durante la produccion de vehiculos Desarrollo de tecnologia reutilizable Editar Falcon Heavy Side Boosters aterrizando en LZ1 y LZ2 Aunque no forma parte del diseno inicial del Falcon Heavy SpaceX esta haciendo un desarrollo paralelo en un sistema de lanzamiento de cohetes reutilizable que esta destinado a ser extensible al Falcon Heavy recuperando los propulsores y la etapa central solamente Al principio SpaceX habia expresado esperanzas de que todas las etapas del cohete eventualmente serian reutilizables Mientras que no se estan dedicando esfuerzos para el regreso de las etapas superiores de Falcon SpaceX ha demostrado desde entonces la recuperacion en tierra y en mar de la primera etapa del Falcon 9 Este enfoque es particularmente adecuado para el Falcon Heavy donde los dos nucleos externos se separan del cohete mucho antes en el perfil de vuelo y por lo tanto ambos se mueven a una velocidad mas lenta en el evento de separacion inicial SpaceX ha indicado que el rendimiento del Falcon Heavy a la orbita de transferencia geosincronica GTO se reducira debido a la adicion de la tecnologia reutilizable pero volaria a un precio de lanzamiento mucho mas bajo Con plena reutilizacion en los tres nucleos de refuerzo la carga util de GTO sera de 7 000 kg 15 000 libras Si solo los dos nucleos exteriores vuelan como nucleos reutilizables mientras el nucleo central es desechable la carga util de GTO seria de aproximadamente 14 000 kg 31 000 lb Falcon 9 hara satelites hasta aproximadamente 3 5 toneladas con plena reutilizacion de la etapa de refuerzo y Falcon Heavy hara satelites de hasta 7 toneladas con plena reutilizacion de las tres etapas de impulso dijo Musk refiriendose a los tres nucleos de refuerzo de Falcon 9 que comprenderan la primera etapa de Falcon Heavy Tambien dijo que Falcon Heavy podria duplicar su desempeno de carga util para GTO si por ejemplo optaramos por descartar el nucleo central Financiacion de precios y desarrollo EditarEn una comparecencia en mayo de 2004 ante el Comite de Comercio Ciencia y Transporte del Senado de los Estados Unidos Elon Musk testifico Los planes a largo plazo requieren el desarrollo de un producto pesado e incluso un super pesado si hay demanda de los clientes Esperamos que cada aumento de tamano resultaria en una disminucion significativa en el costo por libra a la orbita En ultima instancia creo que 500 por libra o menos es muy alcanzable Esta meta de 500 por libra 1 100 kg declarada por Musk en 2011 representa el 35 del coste del sistema de lanzamiento LEO Low Earth Orbit mas barato por libra en un estudio circa 2000 el Zenit un vehiculo de lanzamiento de medio elevador que puede transportar 14 000 kilogramos 30 000 libras en LEO A partir de marzo de 2013 los precios de lanzamiento de Falcon Heavy estan por debajo de 1 000 por libra 2 200 kg a orbita terrestre baja cuando el vehiculo de lanzamiento esta transportando su peso maximo de carga entregada Los precios publicados para los lanzamientos de Falcon Heavy se han movido algunos de ano en ano con los precios anunciados para las diversas versiones de Falcon Heavy precio de 80 125 millones en 2011 83 128M en 2012 77 135M en 85M por hasta 6 400 kilogramos 14 100 libras a GTO Geostationary Transfer Orbit en 2014 y 90M por hasta 8 000 kilogramos 18 000 libras a GTO en 2016 sin precio publicado para GTO mas pesado o ninguna carga util de LEO Los contratos de lanzamiento suelen reflejar los precios de lanzamiento en el momento de la firma del contrato En 2011 SpaceX declaro que el costo de alcanzar la baja orbita de la Tierra podria ser tan bajo como US 1 000 lb si una tasa anual de cuatro lanzamientos se puede mantener ya partir de 2011 planea lanzar hasta 10 Falcon Heavy y 10 Falcon 9 anualmente Un tercer sitio de lanzamiento destinado exclusivamente para uso privado de SpaceX esta previsto en Boca Chica cerca de Brownsville Texas SpaceX espera comenzar la construccion en la tercera instalacion de lanzamiento de Falcon Heavy despues de la seleccion final del sitio no antes de 2014 con los primeros lanzamientos de la instalacion no antes de 2016 A finales de 2013 SpaceX habia proyectado el vuelo inaugural de Falcon Heavy para ser en algun momento en 2014 pero a partir de abril de 2017 se espera que el primer lanzamiento ocurra a principios de 2018 debido a la limitada capacidad de fabricacion y la necesidad de cumplir con el Falcon 9 lanzar manifiesto El Falcon Heavy se esta desarrollando con capital privado No se proporciona financiacion gubernamental para su desarrollo A finales de 2013 los precios de SpaceX para el lanzamiento espacial ya eran los mas bajos de la industria 29 Los ahorros de precios de SpaceX de sus naves espaciales reutilizadas que podrian llegar hasta un 30 podrian conducir a una nueva era espacial impulsada economicamente 30 31 Lanzamientos programados y cargas utiles potenciales Editar Falcon Heavy despega por primera vez el 6 de febrero de 2018 Fecha Fecha prevista Carga util Cliente Resultado Observaciones6 de febrero de 2018 32 Tesla Roadster de Elon Musk SpaceX Exito La trilogia de La fundacion de Isaac Asimov que fue anunciado en el directo del lanzamiento del cohete 33 34 y el Tesla Roadster de Elon Musk reproduciendo la cancion de Space Oddity de David Bowie en la emision del lanzamiento sono para los espectadores Life on Mars 35 25 de junio de 2019 03 30 UTC 36 USAF STP 2 DoD Exito El lanzamiento conto como proposito apoyar el proceso de certificacion EELV de la Fuerza Aerea de los EE UU para el Falcon Heavy 37 Las cargas utiles secundarias incluyen LightSail 38 Prox 1 nanosatelite 38 GPIM 39 40 41 el Deep Space Atomic Clock 42 seis COSMIC 2 Satelites 43 44 y el satelite ISAT 45 todos en orbita exitosamente 11 de abril de 2019 22 35 UTC Arabsat 6A Arabsat Exito Satelite de comunicaciones de Arabia Saudita 2019 46 Crew Dragon 2 Ciudadanos privados Transferida al Starship Crew Dragon 2 capsula con dos tripulantes privados a bordo Primeros turistas espaciales primeros tripulantes de un Falcon Heavy La mision tendra una trayectoria hacia la Luna con retorno libre 47 9 de marzo de 2021 12 30 CET Mision DESORBIT 17 Desorbit 17 Por Determinar Pendiente de Lanzamiento2022 ViaSat 3 48 ViaSat Satelite de comunicaciones Los satelites estan destinados a proporcionar conectividad de banda ancha con velocidades de mas de 8 megabits por segundo a los hogares Agosto de 2022 Mars Cargo 1 cancelada 49 Space X Transferida al Starship Comienzo de las misiones regulares de carga a Marte con la nave espacial Dragon 2 Abierto a multiples cargas y clientes 50 Inmarsat Satelite de comunicacionesOriginalmente se tenia planeado realizar misiones a Marte con la capsula Red Dragon pero el proyecto fue cancelado en 2017 51 El 27 de febrero de 2017 SpaceX anuncio que dos ciudadanos privados habian pagado para realizar un vuelo circunlunar a realizarse en 2018 mediante una capsula Dragon lanzada desde un Falcon Heavy 52 Sin embargo un dia antes del vuelo inaugural Musk declaro que el vuelo se realizaria mediante un sistema combinado Starship Superheavy Vease tambien EditarNew Glenn BFR cohete Colonizacion de Marte Sistema de transporte interplanetario Falcon 9 SuperDraco Motor Merlin 1DReferencias Editar a b c d Falcon Heavy SpaceX Archivado desde el original el 6 de abril de 2017 Consultado el 5 de abril de 2017 Falcon 9 SpaceX Archivado desde el 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