450 lentoa uudelleenkäytetyillä raketeilla
Tasaluvut ovat aika hyviä hetkiä pohtia asioita, kuten esimerkiksi rakettien uudelleenkäyttöä. Kun SpaceX kertoi noin 20 vuotta (jo kaksi vuosikymmentä!) sitten tekevänsä Falcon 9 -rakettina osittain uudelleenkäytettäväksi, niin monet asiantuntijat nauroivat partoihinsa.
Nyt ei enää naurata, sillä Falcon 9 on mullistanut satelliittien laukaisubisneksen ja raketit lentävät avaruuteen useita kertoja viikossa. Tämä ei olisi ollut mahdollista ilman uudelleenkäytettäviä ensimmäisiä vaiheita.
Viime maanantaina (4. elokuuta 2025) klo 10.57 Suomen aikaa nousi lentoon jo 450. uudelleenkäytettyä rakettivaihetta käyttänyt Falcon 9. Floridasta, Cape Canaveralista laukaisu raketti vei taivaalle taas kerran lisää Starlink -tietoliikennesatelliitteja. Ilman Starlinkien laukaisuita eivat Falconin olisi voineet lentää näin paljon, eikä niistä olisi saatu näin paljon kokemusta – mutta toisaalta, ilman Falcon 9 -rakettia Starlink-verkoston rakentaminen ei olisi ollut mahdollista tähän tahtiin.
Starlink ja Falcon 9 liittyvätkin läheisesti toisiinsa ja ovat toisiaan täydentäviä menestystarinoita.
Tämä 450. lento oli myös toisella tapaa ennätyksellinen, sillä tämä ensimmäinen vaihe eli boosteri oli tehnyt tätä ennen jo 27 lentoa. Tämä oli siis sen 28. lento, ja sekin meni hyvin: kuten nykyisin tuppaa käymään lähes poikkeuksetta. Noin 8,5 minuuttia laukaisun jälkeen boosteri numero B1080 laskeutui SpaceX:n merellä odottaneelle lavetille, ‘Just Read the Instructions’ -alukselle.
Aiemmin B1080 oli kyytinyt aikaisemmin mm. Axiom Space avaruusturisteja, Avaruusasemalle suuntaavia astronautteja, Euroopan avaruusjärjestön Euclid -avaruusobservatoriota sekä 14 kertaa Starlink-satelliitteja.
Vain osittain uudelleenkäytettävä
Perinteisesti satelliitteja ja avaruusaluksia kiertoradalle rahtaavat kantoraketit ovat olleet kertakäyttöisiä. Ne koostuvat osista, vaiheista, jotka pudotetaan yksinkertaisesti pois sen jälkeen, kun niiden työt on tehty. Jokainen ylimääräinen kilogramma kannattaa hylätä heti kun sitä ei tavita.
Tyypillisesti raketeissa on päällekkäin kahdesta neljään vaihetta, jotka toimivat toinen toisensa jälkeen. Ensimmäinen vaihe on näistä suurin ja kallein osa. Se nostaa raketin korkealle ja kiihdyttää sen suureen nopeuteen, mistä ylemmät raketin osat jatkavat eteenpäin.
Kun SpaceX alkoi suunnitella Falcon 9 -rakettia vuonna 2005, oli tavoitteena ensimmäisten vaiheiden uudelleenkäyttö. Suurin osa alan perinteisistä toimijoista ja ”asiantuntijoista” epäili, että se ei onnistu – ja jos onnistuu, niin tästä ei tule koskaan olemaan kannattavaa. Rakettivaiheiden kunnostaminen lennon jälkeen uutta lentoa varten olisi liian kallista.
No, ainoa uudelleenkäytettävä avaruuslaite sitä ennen oli avaruussukkula, ja sen valmistelu uutta lentoa varten olikin hidasta ja kallista. Kyseessä oli kuitenkin aivan erilainen kapine: sukkula oli miehitetty alus, joka kiersi maapalloa ja tuli sieltä alas läpi koko ilmakehän, kun taas kantoraketin ensimmäinen vaihe on yksinkertaisempi, sitä eivät koske ihmisiä kuljettavien lentojen korkeat turvallisuusvaatimukset, eikä vaihe tule alas ”kuin” noin sadan kilometrin korkeudesta paljon pienemmällä nopeudella.
Lisähaastetta toi myös tapa, miten SpaceX halusi tuoda vaiheet takaisin: pystysuoraan laskeutumalla paitsi kiinteälle maalle, niin myös merellä oleville, lähes jalkapallokentän kokoisille kelluville, automaattisesti sekä etäohjattuna kulkeville laveteille (aluksen pinta-ala on 90 m × 50 m, jalkapallokentän 105 m × 68 m).
Ensimmäiset ensimmäisten vaiheiden laskeutumisyritykset – ja harjoitukset – laukaisupaikan vieressä Floridassa olevalle laskeutumisalueelle ja Atlantilla oleville laveteille epäonnistuivat, mutta joulukuussa 2015 laskeutuminen onnistui. Tuo tapahtui kiinteälle maalle. Merellä olevan lavetin päälle onnistuttiin laskeutumaan onnistuneesti ensimmäisen kerran huhtikuussa 2016.
Ensimmäinen laukaisu jo aiemmin lentäneellä rakettivaiheella tapahtui maaliskuussa 2017, joka käytti tuota huhtikuussa 2016 laskeutunutta rakettia.
Se osoitti, että rakettien uudelleenkäyttö oli teknisesti mahdollista.
Pian toiminta osoittautui myös kannattavaksi, sillä rakettivaiheita ei täytynyt monien parannusten jälkeen korjata niin paljoa kuin ensimmäisillä lennoilla. Melkeinpä huoltaminen ja tarkistukset riittävät nykyisin. Ennätys laskeutumisesta uuteen lentoon on ensimmäisellä vaiheella, eli boosterilla numero B1067. Se laukaisu 4. maaliskuuta 2022 Starlink-satelliitteja avaruuteen ja teki uuden lennon 21. maaliskuuta. Aikaa tässä välissä oli kulunut vain 17 päivää.
Siinä missä alun perin vaiheiden oletettiin kestävän kymmenen lentoa, nykyversioiden oletetaan pystyvän tekemään ainakin 40 lentoa.
Veteraani oli 27 lentoa tehnyt B1067 aina tähän maanantain aamupäivään Suomen aikaa, kun B1080 teki yhden lennon enemmän. B1067:stä tulee näillä näkyminen ensimmäinen 29 lentoa tehnyt ensimmäinen vaihe vielä nyt elokuussa.
Mitä numeroihin tulee, niin tämä oli 131. laskeutuminen tälle alukselle ja 485. kantoraketin laskeutuminen tähän mennessä – kaikkia vaiheita ei ole käytetty uudelleen. SpaceX on rakentanut kaikkiaan 102 boosteria.
Aina ensimmäisiä vaiheita ei käytetä uudelleen, sillä jos hyötykuorma on erityisen raskas tai lentorata vaatii sitä, että vaiheiden ajoaineet käytetään viimeiseen tippaan saakka, niin silloin vaiheiden annetaan pudota mereen. Siis rakettia käytetään kuin perinteisiä kantoraketteja.
Palaaminen takaisin vaatii sitä, että vaiheessa on jäljellä hieman kerosiinia ja nestehappea, joilla rakettimoottoreita voidaan käytää palaamisen aikana. Tosin SpaceX on keksinyt kikan laittaa niitä mukaan hieman normaalia enemmän: ne jäähdytetään mahdollisimman kylmiksi, jolloin ne ovat tiheämpiä.
Alla on kuvia kahdesta näytteillä olevasta boosterista, SpaceX:n päämajan pihalla Kaliforniassa olevasta B1019:stä ja B1023:stä , joista jälkimmäinen on Falcon Heavy -raketin sivuboosterina käytetty versio. Falcon 9:n raskaassa versiossa on kolme ensimmäistä vaihetta, jotka kaikki voivat tulla takaisin ja käyttää uudelleen. Lisäksi esillä on ainakin B1029 Space Center Houstonissa, Texasissa.
Noki antaa vaiheille katu-uskottavuutta, ja nykyisin ”sisäänajettuja” rakettivaiheita pidetään jo luotettavampina kuin täysin uusia.
Lähiaikoina on tulossa käyttöön kolme muutakin uudelleenkäytettävää rakettia: Blue Originin New Glenn, Rocket Labin Neutron ja SpaceX:n Starhip, joista kaksi ensimmäistä ovat aluksi vain osittain uudelleenkäytettäviä eli niiden toiset vaiheet ovat kertakäyttöisiä.
Mitä tulee vielä toisiin vaiheisiin, niin SpaceX valmistaa niitä nykyisin useita viikossa. Tänä vuonna yhtiö on tehnyt jo 94 laukaisua, ja siten se on käyttänyt 94 Falcon 9:n toista vaihetta. Siis kolme viikossa. Näistä laukaisuista 69 on tehty Starlink -satelliittien viemiseksi avaruuteen.
Kaiken kaikkiaan kiertoradalle yltäneitä raketteja on laukaisu koko maailmassa vuonna 2025 tähän mennessä kaikkiaan 170 – siis keskimäärin 5,3 laukaisua viikossa.
Seuraavasta viikosta on tulossa ennätyksellisen aktiivinen, sillä tiedossa ja suunnitteilla on kaikkiaan kahdeksan laukaisua:
- 7.8.2025, klo 17:01 (ajat Suomen aikaa) SpaceX Falcon 9 / Project Kuiper
- 8.8.2025, klo 19:30 Smart Dragon-3 (Kiina)
- 10.8.2025, klo 05:05 SpaceX Falcon 9 / Starlink
- 10.8.2025, klo 15:16 SpaceX Falcon 9 / Starlink
- 13.8.2025, klo 02:59 ULA Vulcan Centaur / NTS-3
- 13.8.2025, klo 03:37 Ariane 6 / MetOp-SG-A1
- 13.8.2025, klo 15:41 SpaceX Falcon 9 /Starlink
- 13.8.2025, klo 18:44 SpaceX Falcon 9 /Starlink