Falcon 9

Cerbyd lansio a all godi pwysau canolig, y gellir ei ailddefnyddio'n rhannol, yw'r Falcon 9; gall gludo cargo a chriw i orbit y Ddaear. Cafodd y roced ei dylunio, ei chynhyrchu a'i lansio gan y cwmni awyrofod Americanaidd SpaceX., a sefydlwyd gan Elon Musk. Gellir ei hefyd ei defnyddio fel cerbyd lansio codi powysau trwm un-defnydd. Cynhaliwyd lansiad cyntaf y Falcon 9 ar 4 Mehefin 2010. Lansiwyd taith ailgyflenwi fasnachol gyntaf Falcon 9 i'r Orsaf Ofod Ryngwladol (yr ISS) ar 8 Hydref 2012. Yn 2020 gwelwyd y llong ofod hon yn lansio bodau dynol i orbit - yr unig gerbyd o'r fath sy'n gallu gwneud hynny (yn 2023). Dyma'r unig roced o UDA sydd wedi'i hardystio ar hyn o bryd ar gyfer cludo pobl i'r ISS. Yn 2022, daeth y roced  a lansiwyd fwyaf aml mewn hanes, a thorodd pob record o ran diogelwch, gyda dim ond un ehediad yn methu.

Mae gan y roced ddwy ran: mae'r cam cyntaf (y cyfnerthydd (booster)) yn gwthio'r ail ran a'i chargo i gyflymder ac uchder a bennwyd ymlaen llaw, ac ar ôl hynny mae'r ail gam yn tanio ac yn gwthio'r cargo  i'w orbit. Gall y cyfnerthydd lanio'n fertigol fel y gellir ei hailddefnyddio. Cyflawnwyd y gamp hon gyntaf ar ehediad 20, yn Rhagfyr 2015. Ar 19 Rhagfyr 2023, roedd SpaceX wedi llwyddo i lanio cyfnerthyddion Falcon 9 239 o weithiau. Mae rhai cyfnerthyddion unigol wedi cyflawni cymaint â 18 taith. Mae'r ddau gam (neu'r ddwy ran) yn cael eu pweru gan beiriannau SpaceX Merlin, gan ddefnyddio ocsigen hylif cryogenig a cherosin gradd roced ( RP-1 ) fel gyriannau.

Y cargo trymaf a gludwyd i orbit trosglwyddo geosefydlog (GTO) oedd llwyth o Intelsat 35e a oedd yn 6,761 cilogram (14,905 pwys), a Telstar 19V a oedd yn 7,075 kg (15,598 pwys). Lansiwyd y cyntaf i orbit trosglwyddo uwch-cydamseredig manteisiol, tra aeth yr ail i mewn i GTO ynni is, gydag apogee ymhell islaw'r uchder geosefydlog. Ar 24 Ionawr 2021, gosododd Falcon 9 record ar gyfer y nifer fwyaf o loerennau a lansiwyd gan un roced pan gludodd 143 lloeren i orbit.
bawd|upright=1.5|Falcon 9 yn lansio o LC-39A, gan gario Demo-2
bawd|upright=1.5|Fideo o Falcon 9 SpaceX yn lansio gyda COTS Demo Flight 1

Mae Falcon 9  wedi llwyddo i gludo gofodwyr NASA i'r ISS a derbyniodd ardystiad ar gyfer y rhaglen Lansio Gofod Diogelwch Cenedlaethol  UDA a Rhaglen Gwasanaethau Lansio NASA fel "Categori 3", a all lansio'r teithiau NASA drutaf, pwysicaf a mwyaf cymhleth.

Mae sawl fersiwn o Falcon 9 wedi'u hadeiladu a'u hedfan:

 v1.0 o 2010-2013, 
 hedfanodd v1.1 o 2013-2016,
 lansiwyd v1.2 Full Thrust gyntaf yn 2015, 
 a Bloc 5, sydd wedi bod yn gweithredu ers mis Mai 2018.

 Hanes datblygiad 
chwith|bawd| teulu Falcon 9; o'r chwith i'r dde: Falcon 9 v1.0, v1.1, Full Thrust, Bloc 5, a Falcon Heavy

 Cyllido 
Yn Hydref 2005, cyhoeddodd SpaceX gynlluniau i lansio Falcon 9 yn hanner cyntaf 2007 ond ni ddigwyddodd hynny tan 2010.

Tra gwariodd SpaceX ei gyfalaf ei hun i ddatblygu a hedfan ei lansiwr blaenorol, Falcon 1, datblygodd SpaceX Falcon 9 gyda chyfalaf preifat ond fe'i cynorthwywyd gan ymrwymiadau NASA i brynu sawl hediad unwaith y dangoswyd galluoedd penodol. Darparwyd taliadau penodol ar sail cerrig milltir o dan y rhaglen Gwasanaethau Trafnidiaeth Orbitol Masnachol (Commercial Orbital Transportation Services; COTS) yn 2006.  Strwythurwyd y contract fel Cytundeb Deddf Gofod (Space Act Agreement; SAA) "i ddatblygu a dangos gwasanaeth cludo orbitol masnachol", gan gynnwys prynu tair taith brawf. Dyfarnwyd y cyfanswm o US$278 miliwn i ddarparu'r tri lansiad o Falcon 9 gyda llong ofod cargo SpaceX Dragon. Ychwanegwyd cerrig milltir ychwanegol yn ddiweddarach, gan godi cyfanswm gwerth y contract i US$396 miliwn.

Yn 2008, enillodd SpaceX gontract Gwasanaethau Ailgyflenwi Masnachol (Commercial Resupply Services; CRS) yn rhaglen Gwasanaethau Trafnidiaeth Orbitol Masnachol (Commercial Orbital Transportation Services; COTS) NASA i ddosbarthu cargo i'r ISS gan ddefnyddio Falcon 9 a Dragon. Talwyd yr arian dim ond ar ôl i'r teithiau gael eu cwblhau'n llwyddiannus ac yn drylwyr. Cyfanswm y contract oedd US$1.6 biliwn am 12 taith i gludo cyflenwadau i'r ISS ac oddi yno.

Yn 2011, amcangyfrifodd SpaceX fod costau datblygu Falcon 9 v1.0 wedi bod tua US$300 miliwn.  Amcangyfrifodd NASA gostau datblygu o US$3.6 biliwn pe defnyddiwyd dull contract cost-plus traddodiadol NASA.  Amcangyfrifodd adroddiad NASA yn 2011 “y byddai wedi costio tua US$4 biliwn i’r asiantaeth ddatblygu roced fel Falcon 9, yn seiliedig ar brosesau contractio traddodiadol NASA” tra gallai dull “datblygiad mwy masnachol” fod wedi lleihau'r swm i $1.7 biliwn".

Yn 2014, rhyddhaodd SpaceX gostau datblygu cyfun ar gyfer Falcon 9 a Dragon. Darparodd NASA US$396 miliwn, tra darparodd SpaceX dros US$450 miliwn.

 Datblygiad 
Yn wreiddiol roedd SpaceX yn bwriadu dilyn ei gerbyd lansio Falcon 1 gyda cherbyd capasiti canolradd, Falcon 5. Mae llinell gerbydau'r Falcon wedi'u henwi ar ôl y Millennium Falcon, llong ofod ffuglenol a ddisgrifiwyd yn y gyfres ffilmiau Star Wars. Yn 2005, cyhoeddodd SpaceX ei fod yn lle hynny am fwrw ymlaen â Falcon 9, "cerbyd lansio lifft trwm y gellir ei ailddefnyddio'n llawn", ac roedd eisoes wedi sicrhau cwsmer, sef y llywodraeth. Disgrifiwyd FRalcon 9 fel un a allai lansio tua 9,500 cilogram (20,900 pwys) i orbit-isel y Ddaear a rhagamcanwyd y byddai'n costio US$27 miliwn fesul hediad gyda llwyth 3.7 metr (12 tr) a US$35 miliwn am gargo 5.2 metr (17 tr). Cyhoeddodd SpaceX hefyd fersiwn trwm o Falcon 9 gyda chynhwysedd llwyth tâl o tua  .  Hebog Bwriad 9 oedd cefnogi teithiau LEO a GTO, yn ogystal â theithiau criw a chargo i ISS. 

 Profi 
Cwblhawyd y prawf aml-injan cyntaf (dwy injan yn tanio ar yr un pryd, wedi'u cysylltu â'r rhan gyntaf o'r roced) yn Ionawr 2008.  Arweiniodd profion olynol at dân prawf o 178 eiliad (hyd cenhadaeth), naw injan ym mis Tachwedd 2008.  Yn Hydref 2009, roedd y tân prawf pob-injan parod cyntaf i hedfan yn ei gyfleuster prawf yn McGregor, Texas . Yn Nhachwedd 2009, cynhaliodd SpaceX taniad-prawf ar ail ran y roced (y rhan uchaf)l, gan bara deugain eiliad.

 Injan 
Mae gan y ddwy ran beiriannau roced Merlin 1D ac mae pob un yn cynhyrchu 854 kN (192,000 pwys) o wthiad (thrust). Maent yn defnyddio cymysgedd pyrofforig o triethylaluminum - triethylborane (TEA-TEB) i danio'r injan ei hun. 

Mae gan y cyfnerthwr (y rhan isaf) 9 injan, wedi'u trefnu ar ffurf Octaweb (term SpaceX). Mae gan yr ail ran (y rhan uchaf) 1 injan Merlin 1D Vacuum.

Gall Falcon 9 golli dwy injan a dal i gwblhau'r daith trwy losgi'r injans sy'n weddill yn hirach.

 Tanciau 
Mae waliau a chromennau'r tanc gyrru wedi'u gwneud o aloi alwminiwm-lithiwm ac wedi'i weldio'n arbennig er wmyn ei gryfder ac fel ei fod yn ddibynadwy.  Mae'r tanc yr ail ran yn fersiwn fyrrach o danc y rhan gyntaf, gyda fwy neu lai yr un dechnoleg, deunydd a thechneg gweithgynhyrchu. 

 Coesau/esgyll 
Nid oes gan gyfnerthyddion (boosters) na fydd yn dychwelyd yn ôl yn fwriadol goesau nac esgyll. Mae gan y cyfnerthyddion adferadwy, fodd bynnag, bedair coes lanio o amgylch y gwaelod.

Er mwyn rheoli disgyniad y cyfnerthydd trwy'r atmosffer, mae SpaceX yn defnyddio esgyll grid sy'n ymestyn o'r cerbyd sy'n dod allan eiliadau ar ôl gwahanu'r ddwy ran. I ddechrau, roedd fersiwn V1.2 Full Thrust o'r Falcon 9 yn cynnwys esgyll grid wedi'u gwneud o alwminiwm, a ddisodlwyd gan esgyll titaniwm mwy, mwy effeithlon yn aerodynamig, esgyll gwydn. Fe'u gwnaed o un darn o ditaniwm a gellir eu hailddefnyddio am gyfnod amhenodol heb fawr o waith adnewyddu.

 Fersiynau 
Hedfanodd V1.0 bum lansiad orbitol llwyddiannus rhwng 2010 a 2013. Gwnaeth y V1.1 llawer mwy na hynny, gyda'i hediad cyntaf ym Medi 2013. Roedd y daith brawf yn cario 500 kg o lwyth: y lloeren CASSIOPE. Dilynwyd hyn gyda cargo mwy, gan ddechrau lloeren gyfathrebu GEO SES-8. Roedd v1.0 a v1.1 yn defnyddio cerbydau lansio treuliadwy (expendable launch vehicles; ELVs). Gwnaeth The Falcon 9 Full Thrust ei hediad cyntaf yn Rhagfyr 2015. Roedd rhan isaf y fersiwn Full Thrust yn ailddefnyddiadwy. Gwnaeth y fersiwn gyfredol, a elwir yn Falcon 9 Block 5, ei hediad cyntaf ym Mai 2018.
bawd| Lansio Falcon 9 v1.0 gyda llong ofod Dragon i ddosbarthu cargo i'r Orsaf Ofod Ryngwladol (ISS) yn 2012

 Safleoedd lansio 
de|bawd| Anfonodd roced Falcon 9 SpaceX y lloerennau ABS-3A ac Eutelsat 115 West B i orbit trosglwyddo uwch-gydamserol, gan lansio o Space Launch Complex 40 yng Ngorsaf Awyrlu Cape Canaveral, Florida ym Mawrth 2015
Erbyn dechrau 2018, roedd F9 yn lansio'n rheolaidd o dri safle lansio orbitol: Launch Complex 39A o'r Kennedy Space Center,  Space Launch Complex 4E o Vandenberg Air Force Base,  a Space Launch Complex 40 yng Ngorsaf yr Awyrlu, Cape Canaveral. Difrodwyd yr olaf yn y ddamwain AMOS-6 ym Medi 2016, ond roedd yn weithredol eto erbyn Rhagfyr 2017.

Ar 21 Ebrill 2023 rhoddodd Llu Gofod yr Unol Daleithiau, Space Launch Delta 30 ganiatâd i SpaceX brydlesu Vandenberg Space Launch Complex 6 ar gyfer lansiadau Falcon 9 a Falcon Heavy. Mae SLC-6 yn debygol o ddod yn bedwerydd safle lansio ar gyfer Falcon 9.

 Cyfeiriadau 

Categori:SpaceX
Categori:Rhaglen ofod yr Unol Daleithiau