Falcon 9 Bloque 5

El Falcon 9 Block 5 es un vehículo de lanzamiento de carga media , parcialmente reutilizable , apto para vuelos tripulados , de dos etapas a órbita ^{[ d ]} diseñado y fabricado en los Estados Unidos por SpaceX . Es la quinta versión principal de la familia Falcon 9 y la tercera versión del Falcon 9 Full Thrust . ^{[ 8 ] [ 9 ]} Está propulsado por motores Merlin 1D que queman queroseno de grado cohete ( RP-1 ) y oxígeno líquido (LOX).

Los principales cambios del Bloque  3 (el Falcon 9 Full Thrust original) al Bloque  5 son motores de mayor empuje y mejoras en las patas de aterrizaje, junto con otros numerosos cambios menores para optimizar la recuperación y reutilización de los propulsores de la primera etapa y las mitades de la cofia, e incrementar la tasa de producción. Cada  propulsor del Bloque 5 está diseñado para volar diez veces con un mantenimiento mínimo entre lanzamientos y potencialmente hasta 100 veces con reacondicionamiento periódico, mientras que las mitades de la cofia se han recuperado y reutilizado innumerables veces.

En 2018, el Bloque  5 sucedió a la versión transitoria Bloque  4. El primer vuelo del Bloque  5 lanzó el satélite Bangabandhu-1 el 11 de mayo de 2018. La misión CRS-15, el 29 de junio de 2018, fue la última en ser lanzada en un cohete Bloque 4, completando así la transición a una flota  compuesta exclusivamente por cohetes Bloque 5. ^{[ 10 ] [ 11 ]} 

Los cambios de diseño del Bloque 5 se deben principalmente a las mejoras necesarias para el programa de tripulación comercial de la NASA y los requisitos de lanzamiento espacial de seguridad nacional . ^{[ 12 ]} Incluyen mejoras de rendimiento, mejoras en la fabricación y un aumento del margen para clientes exigentes. ^{[ 13 ]}

En abril de 2017, el director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, declaró que el Bloque  5 contaría con un 7-8% más de empuje gracias a la mejora de los motores (de 176 000 libras-fuerza (780 000 N) a 190 000 libras-fuerza (850 000 N) por motor). ^{[ 14 ]} El Bloque 5 incluye un sistema de control de vuelo mejorado para un ángulo de ataque optimizado durante el descenso, lo que reduce los requisitos de combustible para el aterrizaje.   

Para una mayor durabilidad y reutilización:

• Se esperaba que pudiera volar diez veces con solo un mantenimiento menor entre lanzamientos ^{[ 15 ] [ 16 ]} logrado en 2021 ^{[ 17 ]}
• potencialmente volar hasta 100 veces con reacondicionamiento periódico ^{[ 16 ] [ 15 ] [ 18 ]}
• un escudo térmico reutilizable que protege los motores y las tuberías en la base del cohete;
• aletas de rejilla de titanio fundido y mecanizado más resistentes a la temperatura ; ^{[ 19 ]}
• un revestimiento de protección térmica en la primera etapa para limitar los daños por calentamiento durante la reentrada, que incluye una capa de protección térmica negra en las patas de aterrizaje, la pista de aterrizaje y el espacio entre etapas;
• Válvulas rediseñadas y recertificadas para ser más robustas y de mayor duración;
• Se rediseñaron los recipientes a presión de material compuesto con envoltura envolvente (COPV 2.0) para helio , con el fin de evitar la congelación del oxígeno dentro de la estructura de los tanques, lo que provocaría su rotura.

Para una rápida reutilización:

• Reducción de la renovación entre vuelos; ^{[ 16 ]}
• un conjunto de patas de aterrizaje retráctiles para una rápida recuperación y transporte. ^{[ 20 ]}
• La estructura Octaweb ^{[ 21 ]} se ensambla mediante pernos en lugar de soldadura, lo que reduce el tiempo de fabricación. ^{[ 22 ]}

Desde el debut del Block  5, SpaceX ha seguido perfeccionando su diseño, procesos de fabricación y procedimientos operativos. ^{[ 23 ]} Los propulsores Block 5 posteriores  también son más fáciles de preparar para el vuelo, por lo que SpaceX "prefiere retirar" los núcleos más antiguos asignándolos a misiones desechables cuando sea posible. ^{[ 24 ]}

Se añadió una válvula de alivio de presión al sistema hidráulico de las aletas de la rejilla tras una pérdida de sustentación que provocó un fallo en el aterrizaje en 2018. ^{[ 25 ] [ 26 ]} De manera similar, después de que un propulsor resultara dañado en el mar en 2022, gran parte de la flota se actualizó con patas de aterrizaje "autonivelantes". Estas patas ayudan a garantizar que el propulsor pueda fijarse correctamente al Octograbber, incluso en condiciones marítimas subóptimas. ^{[ 27 ]}

Para mejorar el rendimiento del cohete, SpaceX ha ajustado la configuración del acelerador y los tiempos de separación. ^{[ 23 ] [ 28 ]}

Los procesos de certificación de la NASA de la década de 2010 especificaban siete vuelos de cualquier vehículo de lanzamiento sin cambios de diseño importantes antes de que el vehículo fuera certificado por la NASA para vuelos espaciales tripulados y se le permitiera transportar astronautas de la NASA. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

El diseño Block 5 lanzó astronautas por primera vez el 30 de mayo de 2020, en un vuelo contratado por la NASA, Crew Dragon Demo-2 . ^{[ 37 ]} Este fue el primer vuelo espacial orbital tripulado lanzado desde Estados Unidos desde la última misión del transbordador espacial en 2011, y el primero operado por un proveedor comercial. ^{[ 38 ]}

Las especificaciones y características son las siguientes: ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}

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  Bangladesh Satellite-1 was the first payload launched by Falcon 9 Block 5
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  Time-lapse photo (243 seconds) of the launch on the night of December 18, 2023
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  Composite image of NG-24 launch from SLC-40 and subsequent booster landing at LZ-40, capturing both events 8 minutes apart

• List of Falcon 9 and Falcon Heavy launches
• List of Falcon 9 Block 5 first-stage boosters

• Enlace a la Guía del Usuario de Falcon. Archivada el 2 de diciembre de 2020 en Wayback Machine por SpaceX. Actualizada en enero de 2019 específicamente para las actualizaciones del Bloque 5.