¿Qué sucede con la segunda etapa del Falcon 9 después de la separación de la carga útil?

En realidad, hay algunos resultados de la segunda etapa que pueden ocurrir (y algunas historias interesantes que los acompañan), pero como ha mencionado geoffc, la reutilización de la segunda etapa ya no está planeada para Falcon, ya que Musk cree que es mejor gastar los recursos para desarrollarla. en otro lugar No es un desafío técnico insuperable.

Deorbitación intencional

Esto se hace para misiones en las que la etapa superior tiene suficientes reservas de combustible restantes para garantizar que pueda ocurrir una descomposición intencional de manera segura. Esto se ha hecho en todas las misiones LEO desde CRS-3 (incluido Orbcomm OG2), y generalmente da como resultado que la etapa sea desorbitada al suroeste de Australia en el Océano Índico (cerca del área donde se perdió el MH370). Lo sabemos porque, de vez en cuando, SpaceX publica un NOTAM declarando que la zona no es segura durante un tiempo determinado. Aquí está el NOTAM CRS-3, por ejemplo:

Dejado en GTO para decaer

Hasta ahora, este ha sido el procedimiento operativo estándar para las 4 etapas superiores del Falcon 9 que han entregado satélites de comunicaciones a GTO . En este momento, ninguno permanece en órbita, ya que el periápside de cada uno es tan bajo (~200-300 km) que se descomponen en 2 a 6 meses. No se ha intentado ningún perfil de salida de órbita, ya que presenta a SpaceX con una responsabilidad si el escenario decide explotar, dispersando escombros en GTO (además, si no queda suficiente combustible, tampoco pueden salir de órbita de manera segura).

El apoapsis estándar para GTO es de unos 35 000 km, pero para las dos primeras misiones GTO (SES-8 y Thaicom 6), se inyectaron en lo que se conoce como "Órbita supersincrónica" con un apoapsis superior a 35 000 km. En este último, superó los 90.000 km. Fue botado el 6 de enero y decayó el 28 de mayo .

También esperaría que el escenario se desintegre al volver a entrar, ¿no es así? ¡No siempre! La etapa superior de AsiaSat 6 volvió a entrar sobre Brasil y partes de ella se encontraron dispersas en un campo abierto . Sin embargo, hizo bastante fuegos artificiales en el reingreso:

Algunos de los artículos más grandes que se encontraron intactos fueron los recipientes a presión envueltos compuestos (COPV), que almacenaban helio.

Dejado en LEO para decaer

Este ha sido el caso de los vuelos 4 y 5 de Falcon 1 que permanecen en un LEO casi ecuatorial hasta el día de hoy, así como los primeros 5 vuelos de Falcon 9, de los cuales COTS1 realizó un reinicio de etapa superior no anunciado que lo impulsó a una órbita de 290x10,700 km. & CASSIOPE, que intentó un reinicio "lateral" del escenario superior que falló, dejándolo varado en una órbita polar de 900 km.

Solar (órbita heliocéntrica)

Esto aún no ha sucedido, pero la próxima misión, el lanzamiento de DSCOVR (actualmente programado para el 29 de enero, que probablemente se retrase), hará que la etapa superior coloque la carga útil de 570 kg en Earth-Sun L1, antes de ingresar a una órbita solar, convirtiéndose en la primera. pieza de hardware de SpaceX para salir de la órbita de la Tierra.

Depende de la trayectoria.

Una misión a LEO obviamente deja la segunda etapa en una órbita muy diferente a la de una misión GEO, donde quizás impulsaron a una extraña órbita de 80,000MX 250M, donde el bus satelital corregirá la órbita después de que termine con la segunda etapa.

A SpaceX le encantaría recuperar la segunda etapa, que tenían planeada. Pero parece que han renunciado a eso.

Transcripción: Elon Musk en el Aero/Astro Centennial del MIT (parte 1 de 6)

[¿Qué pasa con la segunda etapa?] Los vehículos de próxima generación después de la arquitectura Falcon se diseñarán para una reutilización total. No espero que el Falcon 9 tenga una etapa superior reutilizable, solo porque, con un sistema basado en queroseno, el impulso específico no es lo suficientemente alto para hacer eso, y muchas de las misiones que hacemos para satélites comerciales despliegue son misiones geoestacionarias. Entonces, realmente vamos muy lejos. Estas son misiones de alta velocidad delta, por lo que tratar de recuperar algo de eso es realmente difícil.

La realidad los mordió más fuerte de lo esperado, y están enfocados en el próximo propulsor (BFR - Big F-ing Rocket, usando motores Raptor) y su segunda etapa para su reutilización.

Una segunda etapa que queda en la órbita LEO es muy fácil de desorbitar y lo más probable es que lo haga por sí sola con bastante rapidez.

Una segunda etapa que queda en GTO (GEO Transfer Orbit) es una tetera diferente. Si se deja en una órbita de transferencia muy elíptica, normalmente tiene un perigeo bastante bajo, lo que significa que pequeñas alteraciones en el punto bajo pueden forzar una reentrada.

Hay una página de Reddit que rastrea la ubicación actual de las diversas segundas etapas que quedan en órbita desde los lanzamientos de GTO. Cuadro de Segundas etapas

Las segundas etapas de SpaceX probablemente siempre alcanzan la órbita. Por lo general, realizan una quema posterior al despliegue para desorbitar el escenario, aunque no siempre lo hacen. Sé que la mayoría/todas las misiones LEO se realizan de esa manera, no estoy seguro acerca de las misiones GEO. Básicamente, si pueden sacarlo de órbita deliberadamente, lo harán.