Falcon 9 est une famille de lanceurs construits par SpaceX. Elle est nommée ainsi en raison de l'utilisation de neuf moteurs de fusée au premier étage. Le lanceur est propulsé par de l'oxygène liquide (LOX) et du kérosène de qualité fusée (RP-1). La version actuelle (Bloc 5) peut placer des charges utiles allant jusqu'à 22 800 kilogrammes en orbite basse terrestre (LEO) et jusqu'à 8 300 kilogrammes sur une orbite de transfert géostationnaire (GTO). En théorie, selon le profil de mission, il peut aussi envoyer environ 4 020 kilogrammes vers Mars.
Conception et caractéristiques principales
Falcon 9 est un lanceur bi-étage :
- Le premier étage est équipé de neuf moteurs Merlin (configuration « 9 ») et est conçu pour être récupérable et réutilisable. Il assure la phase de montée initiale et peut revenir pour un atterrissage propulsif sur une barge autonome en mer (ASDS — Autonomous Spaceport Drone Ship) ou sur une zone d'atterrissage terrestre.
- Le second étage, propulsé par un moteur Merlin optimisé pour le vide, assure la mise en orbite finale de la charge utile. Le second étage n'est pas récupéré de façon régulière.
Parmi les éléments visibles du lanceur : les grilles aérodynamiques (grid fins) pour le guidage du premier étage pendant la rentrée, les pattes d'atterrissage déployables et la coiffe (payload fairing) qui protège la charge utile pendant l'ascension.
Historique et variantes
La première version du Falcon 9 a volé le 4 juin 2010. Depuis, SpaceX a fait évoluer la famille à travers plusieurs versions majeures :
- v1.0 (2010) — premières missions de démonstration.
- v1.1 (2013) — réagencement des moteurs en octaweb et augmentation de la poussée.
- v1.2 ou « Full Thrust » (2015) — utilisation de propergols densifiés et améliorations de performance.
- Bloc 5 (introduit le 15 mai 2018) — version optimisée pour la récupération et la réutilisation répétée : renforts structurels, protections thermiques, moteurs plus performants et améliorations facilitant un entretien réduit entre vols.
Par ailleurs, SpaceX a développé le Falcon Heavy en combinant trois premiers étages Falcon 9 pour obtenir une capacité de charge beaucoup plus grande.
Contrats, vols habités et ravitaillement
La NASA a confié à SpaceX des contrats commerciaux pour le réapprovisionnement de la Station spatiale internationale (ISS) via des capsules Dragon (programme CRS). Par la suite, SpaceX a également participé au programme Commercial Crew de la NASA avec la capsule Crew Dragon. La première mission habitée opérationnelle (Crew Dragon Demo‑2 fut la première mission habitée de démonstration) a permis, en mai 2020, d'envoyer des astronautes vers l'ISS depuis le sol américain ; depuis, Crew Dragon réalise régulièrement des rotations d'équipage vers l'ISS.
Réutilisation et récupération
La réutilisation du premier étage est la caractéristique la plus distinctive du Falcon 9 et a fortement réduit le coût de l'accès à l'espace. Les éléments clés :
- Atterrissages propulsifs sur barge (ASDS) ou sur site terrestre (Landing Zone).
- Grid fins et systèmes de guidage pour contrôler la rentrée atmosphérique et la phase d'atterrissage.
- Block 5 conçu pour effectuer de multiples vols (conception visant au moins 10 vols avec un entretien limité), et certains boosters ont déjà effectué plus d'une dizaine de missions.
- Expérimentations et opérations de récupération des coques de la coiffe pour diminuer encore le coût des missions.
Performances et usages
Falcon 9 est polyvalent et sert pour :
- le lancement de constellation de satellites (notamment Starlink),
- les satellites commerciaux et gouvernementaux,
- les missions scientifiques et d'exploration,
- le ravitaillement et le transport d'équipage vers l'ISS.
Caractéristiques techniques résumées (valeurs typiques) :
- Hauteur : environ 70 mètres.
- Diamètre : 3,66 mètres.
- Propulsion : LOX / RP‑1, moteurs Merlin au premier et second étages.
- Capacités : ~22 800 kg en LEO, ~8 300 kg en GTO (valeurs variant selon le profil de mission).
Statut opérationnel
Falcon 9 est devenu le lanceur principal de SpaceX et l'un des lanceurs les plus fréquemment utilisés au monde grâce à sa fiabilité et sa capacité de réutilisation. Il alimente une large part des activités commerciales, gouvernementales et scientifiques de l'entreprise et continue d'être amélioré pour accroître le cadence de lancement et réduire les coûts d'accès à l'espace.