63.800 kg, totalmente descartável, com inclinação de 28,5° Mais de 57.000 kg, com recuperação dos propulsores laterais em plataformas marítimas, estimativa de Musk Cerca de 30.000 kg, com retorno dos três núcleos ao local de lançamento, estimativa de 2017
O foguete tem um núcleo central ao qual se acoplam dois propulsores Falcon 9, com um segundo estágio sobre o núcleo central. O Falcon Heavy tem a segunda maior capacidade de carga entre os veículos de lançamento em operação, atrás do Space Launch System, ou SLS, da NASA. Entre os foguetes que chegaram à órbita, tem a quarta maior capacidade, atrás do SLS, do Energia e do Saturn V.
A SpaceX realizou o voo inaugural do Falcon Heavy em 6 de fevereiro de 2018, às 20h45 UTC. Como carga de teste, o foguete levou um Tesla Roadster de Elon Musk, fundador da SpaceX, com um manequim chamado "Starman" no banco do motorista. O segundo lançamento ocorreu em 11 de abril de 2019, e os três propulsores retornaram à Terra com sucesso. O terceiro lançamento foi realizado com sucesso em 25 de junho de 2019. Depois desse voo, o Falcon Heavy recebeu a certificação para o programa National Security Space Launch, ou NSSL.
O Falcon Heavy foi projetado para transportar pessoas ao espaço além da órbita terrestre baixa, ou LEO. Em fevereiro de 2018, porém, a SpaceX não pretendia usá-lo para voos tripulados nem buscar a certificação necessária para transportar astronautas da NASA. A previsão é que o Falcon Heavy e o Falcon 9 sejam substituídos pelo veículo de lançamento superpesado Starship, em desenvolvimento.
História
Em 2003, já se discutia um conceito de Falcon Heavy formado por três propulsores Falcon 1, com capacidade aproximada de duas toneladas de carga para a órbita terrestre baixa. Em 2005, o conceito que reunia três primeiros estágios do Falcon 9, que ainda não havia voado, recebeu o nome de Falcon 9 Heavy.
A SpaceX apresentou o projeto do Falcon Heavy ao público em uma coletiva de imprensa em Washington, D.C., em abril de 2011. O primeiro voo de teste estava previsto para 2013.
Problemas técnicos adiaram o voo inaugural para 2018. Duas falhas com veículos Falcon 9 exigiram que toda a equipe de engenharia se dedicasse à análise das causas e interromperam os lançamentos por muitos meses. A integração dos três núcleos do Falcon 9 e as exigências estruturais dessa configuração também foram mais difíceis do que se esperava.
Em julho de 2017, Elon Musk disse: "Na verdade, fazer o Falcon Heavy acabou sendo muito mais difícil do que pensávamos. ... Fomos bastante ingênuos a esse respeito".
O primeiro Falcon Heavy decolou em 6 de fevereiro de 2018, às 20h45 UTC, levando como carga de teste o Tesla Roadster de Elon Musk em uma trajetória que ultrapassava a órbita de Marte.
Concepção e financiamento
Musk mencionou o Falcon Heavy pela primeira vez em uma atualização de notícias de setembro de 2005, ao comentar um pedido feito por um cliente 18 meses antes. Foram examinadas alternativas baseadas no Falcon 5, que nunca chegou a voar. A única configuração que reunia custo viável e confiabilidade usava um primeiro estágio com nove motores, o Falcon 9. O Falcon Heavy foi desenvolvido com capital privado. Musk afirmou que o desenvolvimento custou mais de US$ 500 milhões, sem financiamento governamental.
O projeto do Falcon Heavy se baseia na fuselagem e nos motores do Falcon 9. Em 2008, a SpaceX pretendia realizar o primeiro lançamento do Falcon 9 em 2009, enquanto "o Falcon 9 Heavy ficaria pronto em alguns anos". Na conferência da Mars Society de 2008, Musk também afirmou que esperava desenvolver um estágio superior movido a hidrogênio dois ou três anos depois, por volta de 2013.
Em abril de 2011, a SpaceX já conhecia melhor a capacidade e o desempenho do Falcon 9, após duas missões de demonstração bem-sucedidas à órbita terrestre baixa. Uma delas incluiu o reacendimento do motor do segundo estágio. Em uma coletiva de imprensa no National Press Club, em Washington, D.C., em 5 de abril de 2011, Musk afirmou que o Falcon Heavy transportaria "mais carga para a órbita ou até a velocidade de escape do que qualquer veículo já construído, exceto o foguete lunar Saturn V ... e o foguete soviético Energia". No mesmo ano, diante da expectativa de aumento da demanda pelas duas variantes, a SpaceX anunciou planos de ampliar a fabricação "até termos capacidade de produzir um primeiro estágio do Falcon 9 ou um propulsor lateral do Falcon Heavy por semana e um estágio superior a cada duas semanas".
Em 2015, a SpaceX anunciou alterações no Falcon Heavy, desenvolvidas em paralelo à atualização do Falcon 9 v1.1. Em dezembro de 2016, a empresa divulgou uma fotografia da seção interestágio do Falcon Heavy em sua sede em Hawthorne, na Califórnia.
Testes
Em maio de 2013, estava em construção uma nova bancada de testes, parcialmente subterrânea, no centro de desenvolvimento e testes de foguetes da SpaceX em McGregor, no Texas. A instalação foi concebida para testar os três núcleos e os 27 motores do Falcon Heavy. Em maio de 2017, a SpaceX realizou ali o primeiro teste de ignição estática de um núcleo central do Falcon Heavy na configuração de voo.
Em julho de 2017, Musk falou publicamente sobre as dificuldades de testar um veículo com três núcleos como o Falcon Heavy. Afirmou que boa parte do novo projeto "é realmente impossível de testar em solo" e que sua avaliação efetiva dependeria de testes em voo.
Em setembro de 2017, os três núcleos do primeiro estágio já haviam concluído seus testes de ignição estática na bancada de solo. O primeiro teste de ignição estática do Falcon Heavy montado foi realizado em 24 de janeiro de 2018.
Voo inaugural
Em abril de 2011, Musk planejava realizar o primeiro lançamento do Falcon Heavy em 2013, a partir da Base Aérea de Vandenberg, na Califórnia, na costa oeste dos Estados Unidos. A SpaceX reformou o Complexo de Lançamento 4E de Vandenberg para receber o Falcon 9 e o Falcon Heavy. O primeiro lançamento a partir do complexo do Cabo Canaveral, na Flórida, na costa leste, estava previsto para o fim de 2013 ou para 2014.
Em setembro de 2015, em parte devido à falha da missão SpaceX CRS-7 em junho daquele ano, a SpaceX adiou o voo inaugural do Falcon Heavy para, no mínimo, abril de 2016. O lançamento partiria da plataforma reformada LC-39A do Centro Espacial Kennedy. O voo foi novamente adiado para o fim de 2016, o início de 2017, o verão de 2017 no hemisfério norte, o fim de 2017 e, por fim, fevereiro de 2018.
Em uma reunião sobre pesquisa e desenvolvimento da Estação Espacial Internacional, em Washington, D.C., em julho de 2017, Musk procurou conter as expectativas sobre o sucesso do voo inaugural:
Há uma boa chance de o veículo não chegar à órbita ... Espero que ele se afaste o bastante da plataforma para não danificá-la. Sinceramente, eu já consideraria isso uma vitória.
Em dezembro de 2017, Musk anunciou no Twitter que a carga de teste do primeiro lançamento seria seu Tesla Roadster, que tocaria "Space Oddity", de David Bowie, e seria enviado a uma órbita ao redor do Sol que alcançaria a órbita de Marte. A música usada no lançamento foi, porém, "Life on Mars". Nos dias seguintes, Musk divulgou fotografias do carro. O veículo recebeu três câmeras para oferecer "vistas épicas".
Em 28 de dezembro de 2017, o Falcon Heavy foi levado à plataforma para preparar o teste de ignição estática dos 27 motores, previsto para 19 de janeiro de 2018. A paralisação parcial do governo dos Estados Unidos, iniciada em 20 de janeiro, provocou novos adiamentos do teste e do lançamento. O teste de ignição estática foi realizado em 24 de janeiro de 2018. Musk confirmou pelo Twitter que o teste "foi bom" e depois anunciou o lançamento para 6 de fevereiro de 2018.
Voo inaugural do Falcon Heavy
Em 6 de fevereiro de 2018, após um atraso de mais de duas horas devido a ventos fortes, o Falcon Heavy decolou às 20h45 UTC. Poucos minutos depois, os propulsores laterais pousaram em segurança nas Zonas de Pouso 1 e 2. No núcleo central, apenas um dos três motores que deveriam reacender durante a descida entrou em funcionamento. O núcleo atingiu o oceano a mais de 480 km/h e foi destruído.
Musk anunciou inicialmente no Twitter que o Roadster havia ultrapassado a órbita heliocêntrica planejada e chegaria ao cinturão de asteroides. Observações com telescópios mostraram depois que, no afélio, o carro ultrapassaria apenas ligeiramente a órbita de Marte.
Falcon Heavy construído com as especificações do Falcon 9 Block 5 na plataforma de lançamento, em junho de 2019
Um ano após o voo de demonstração, a SpaceX havia assinado cinco contratos comerciais, no valor total de US$ 500 milhões a US$ 750 milhões, o suficiente para cobrir o custo de desenvolvimento do foguete. O segundo voo, que foi o primeiro comercial, ocorreu em 11 de abril de 2019 e levou o Arabsat-6A ao espaço. Pela primeira vez, os três propulsores pousaram com sucesso.
O terceiro voo ocorreu em 25 de junho de 2019 e transportou a carga da missão STP-2, do Programa de Testes Espaciais do Departamento de Defesa dos Estados Unidos. A carga reunia 25 pequenos veículos espaciais. Missões para a órbita de transferência geoestacionária, ou GTO, da Intelsat e da Inmarsat, previstas para o fim de 2017, foram transferidas para o Falcon 9 Full Thrust. Na configuração descartável, essa versão já tinha capacidade para transportar aquelas cargas. Em junho de 2022, a Força Espacial dos Estados Unidos certificou o Falcon Heavy para o lançamento de seus satélites ultrassecretos. O primeiro desses voos, USSF-44, ocorreu em 1 de novembro de 2022. O segundo, USSF-67, foi lançado 11 semanas depois. No fim de 2018, a Viasat escolheu o Falcon Heavy para lançar um satélite ViaSat-3 entre 2020 e 2022, mas o lançamento só ocorreu em 1 de maio de 2023. Em 13 de outubro de 2023, no oitavo voo, o Falcon Heavy levou a sonda Psyche da NASA rumo ao asteroide 16 Psyche. Apenas os propulsores laterais retornaram à Terra. O núcleo central foi descartado para ampliar as margens de desempenho da missão.
Após o anúncio do programa Artemis, que prevê o retorno de seres humanos à Lua, o Falcon Heavy foi proposto como alternativa ao programa Space Launch System, de custo elevado. A NASA decidiu usar exclusivamente o SLS para lançar a cápsula Orion. O Falcon Heavy foi contratado para levar a nave Dragon XL à Gateway e também foi escolhido para lançar os dois primeiros módulos da estação, o Power and Propulsion Element, ou PPE, e o Habitation and Logistics Outpost, ou HALO. Em março de 2026, porém, a NASA anunciou que suspenderia o desenvolvimento da Gateway e destinaria equipamentos a uma base na superfície lunar. O Falcon Heavy deverá lançar o módulo de pouso Griffin, da Astrobotic Technology, pelo programa Commercial Lunar Payload Services, ou CLPS, uma iniciativa do Artemis. Em 14 de outubro de 2024, o foguete levou ao espaço a Europa Clipper, da NASA, destinada à exploração de Europa, uma das luas de Júpiter.
Projeto
Falcon Heavy na plataforma LC-39A da NASA
O núcleo central do Falcon Heavy é um Falcon 9 com reforços estruturais. Dois primeiros estágios adicionais do Falcon 9, equipados com cones aerodinâmicos, são acoplados às laterais como propulsores auxiliares. O conceito é semelhante ao do Delta IV Heavy e às propostas do Atlas V Heavy e do russo Angara A5V. Sobre esse primeiro estágio triplo fica um segundo estágio padrão do Falcon 9, que sustenta a carga útil protegida por uma carenagem. O Falcon Heavy tem a segunda maior capacidade de carga entre os foguetes em operação, com 63.800 kg para a órbita terrestre baixa, 26.700 kg para a órbita de transferência geoestacionária e 16.800 kg para a injeção transmarciana. O foguete foi projetado para atender ou superar os requisitos de certificação para voos tripulados. Suas margens de segurança estrutural ficam 40% acima das cargas de voo, ante margens de 25% em outros foguetes. Desde o início, o projeto previa o transporte de pessoas ao espaço e poderia permitir novamente missões tripuladas à Lua ou a Marte.
Motor Merlin 1D
O primeiro estágio reúne três núcleos derivados do Falcon 9, cada um com nove motores Merlin 1D. Os 27 motores produzem um empuxo total de 22,8 MN ao nível do mar na decolagem, que aumenta para 24,7 MN à medida que o veículo deixa a atmosfera. O estágio superior usa um motor Merlin 1D adaptado para funcionar no vácuo, com empuxo de 934 kN, razão de expansão de 117:1 e duração nominal de queima de 397 segundos. Na decolagem, o núcleo central funciona em potência máxima por alguns segundos para fornecer empuxo adicional e depois reduz a potência, o que prolonga seu tempo de queima. Após a separação dos propulsores laterais, ele volta à potência máxima. Para aumentar a confiabilidade dos reacendimentos, o motor tem ignitores pirofóricos redundantes que usam trietilalumínio e trietilborano, mistura chamada TEA-TEB. A seção que une os estágios inferior e superior do Falcon 9 é uma estrutura de material compósito, com fibra de carbono e núcleo de alumínio. A separação dos estágios usa engates reutilizáveis e um sistema pneumático de impulso. As paredes e os domos dos tanques são feitos de liga de alumínio-lítio, e toda a soldagem dos tanques é realizada por fricção e mistura. O tanque do segundo estágio é uma versão mais curta do tanque do primeiro estágio e usa boa parte das mesmas ferramentas, materiais e técnicas de fabricação. Essa solução reduz os custos de produção do veículo.
Falcon Heavy com um conjunto de equipamentos para prolongar a missão do segundo estágio, propulsores laterais preparados para recuperação e núcleo central descartável
Nos três núcleos do Falcon Heavy, os motores são montados em uma estrutura que a SpaceX chama de Octaweb, concebida para simplificar a fabricação. Cada núcleo também tem quatro pernas de pouso extensíveis. Para controlar a descida dos núcleos pela atmosfera, a SpaceX usa quatro aletas de grade retráteis no alto de cada um deles, que se abrem após a separação. Logo depois de os propulsores laterais se separarem, três motores de cada um permanecem acesos por alguns segundos para afastá-los com segurança do foguete. As aletas se abrem quando os propulsores viram em direção à Terra. As pernas de pouso são abertas depois. Nas configurações que recuperam todos ou parte dos núcleos, os propulsores laterais fazem pousos suaves em terra. O núcleo central mantém os motores em funcionamento até a separação dos estágios. Quando sua recuperação está prevista, ele abre as aletas e as pernas e pousa em uma plataforma marítima autônoma. Nos núcleos descartáveis, as pernas e as aletas são retiradas. As pernas de pouso são feitas de fibra de carbono com uma estrutura de alumínio em colmeia. Ficam recolhidas junto às laterais dos núcleos durante a decolagem e se estendem para fora e para baixo pouco antes do pouso.
A maioria dos lançamentos do Falcon Heavy usou um segundo estágio equipado para missões de duração média ou longa, o que permite prolongar o voo sem propulsão entre os acionamentos do motor. O conjunto inclui vasos de pressão reforçados com revestimento de material compósito, chamados COPV, para o controle da pressurização, fluido de ignição TEA-TEB adicional e uma faixa cinza pintada no revestimento metálico sobre o tanque de RP-1. Essa faixa absorve a luz solar e ajuda a impedir que o propelente congele durante os longos trechos sem propulsão.
Especificações técnicas
Especificações e características do Falcon Heavy
Característica
Núcleo do primeiro estágio 1 central e 2 laterais
Segundo estágio
Carenagem da carga útil
Altura
42,6 m
12,6 m
13,2 m
Diâmetro
3,7 m
3,7 m
5,2 m
Massa seca
22,2 t
4 t
1,7 t
Massa com propelente
433,1 t
111,5 t
Não se aplica
Tipo de estrutura
Tanque de oxigênio líquido: monocoque Tanque de combustível: revestimento e reforços longitudinais
Tanque de oxigênio líquido: monocoque Tanque de combustível: revestimento e reforços longitudinais
Duas metades monocoque
Material da estrutura
Revestimento de alumínio-lítio e domos de alumínio
Revestimento de alumínio-lítio e domos de alumínio
Controle de atitude na subida, em arfagem e guinada
Motores articulados
Motor articulado e propulsores a gás nitrogênio
Controle de atitude na subida, em rolagem
Motores articulados
Propulsor a gás nitrogênio
Controle de atitude no voo sem propulsão e na descida
Propulsores a gás nitrogênio e aletas de grade
Propulsor a gás nitrogênio
Propulsor a gás nitrogênio
Desligamento
Por comando
Por comando
Não se aplica
Sistema de separação dos estágios
Pneumático
Não se aplica
Pneumático
O Falcon Heavy tem uma seção interestágio de 4,5 m acoplada ao núcleo do primeiro estágio. É uma estrutura de material compósito, com núcleo de alumínio em colmeia revestido por camadas de fibra de carbono. Nos voos realizados, a camada preta de proteção térmica da seção interestágio do núcleo central Block 5 foi pintada de branco, diferentemente do Falcon 9. O resultado tem um tom acinzentado. A pintura provavelmente se deve a uma preferência estética relacionada ao logotipo do Falcon Heavy. O veículo tem 70 m de altura e massa total de 1.420 t com os tanques abastecidos. Sem a recuperação de estágios, pode, em teoria, enviar 63,8 t de carga à órbita terrestre baixa ou 16,8 t a Vênus ou Marte. Limitações estruturais, porém, reduzem a massa máxima que o Falcon Heavy pode transportar.
O Falcon Heavy tem sistemas para recuperar os propulsores laterais no local de lançamento e o núcleo central em uma plataforma marítima autônoma, depois de cumprir os requisitos principais da missão. Esses sistemas incluem quatro pernas de pouso em cada núcleo, recolhidas junto aos tanques durante a subida e abertas pouco antes do pouso. Se necessário, o propelente reservado para a recuperação do primeiro estágio pode ser usado no objetivo principal do voo, para assegurar margem de desempenho suficiente ao sucesso da missão. A capacidade nominal para GTO é de 8 t com a recuperação dos três núcleos, ao preço de US$ 97 milhões por lançamento, e de 26,7 t na configuração totalmente descartável. Se apenas os dois propulsores laterais forem recuperados, a capacidade para GTO é de 16 t.
Capacidade de carga
Os 27 motores Merlin em funcionamento durante o lançamento do Arabsat-6A, em 2019
Na configuração parcialmente reutilizável, o Falcon Heavy se enquadra na categoria de veículos de lançamento pesados, com capacidade de 20 t a 50 t para a órbita terrestre baixa, pela classificação usada por uma comissão de revisão dos voos espaciais tripulados da NASA. Na configuração totalmente descartável, é um veículo de lançamento superpesado, com capacidade máxima de cerca de 64 t para LEO.
O conceito inicial, chamado Falcon 9-S9 em 2005, previa 24,75 t para LEO. Em abril de 2011, a estimativa havia aumentado para até 53 t, com até 12 t para GTO. Estimativas publicadas ainda em 2011 previam capacidades maiores para além da órbita terrestre baixa, com 19 t para GTO, 16 t para uma trajetória translunar e 14 t para uma trajetória transmarciana.
No fim de 2013, a SpaceX elevou a capacidade estimada para GTO a 21,2 t.
Fotografia de longa exposição do lançamento noturno de 25 de junho de 2019
Em abril de 2017, a capacidade estimada do Falcon Heavy para LEO passou de 54,4 t para 63,8 t. A capacidade máxima exige um voo totalmente descartável, sem a recuperação de nenhum dos três núcleos do primeiro estágio. Musk estimou que o descarte apenas do núcleo central, com a recuperação dos dois propulsores laterais, reduziria a capacidade em cerca de 10%, o que ainda permitiria transportar mais de 57 t para LEO. Com o retorno dos três núcleos ao local de lançamento, a capacidade seria de cerca de 30 t para LEO.
Capacidade máxima teórica de carga útil
Destino
Falcon Heavy
Falcon 9
Agosto de 2013 a abril de 2016
Maio de 2016 a março de 2017
Desde abril de 2017
LEO, inclinação de 28,5°, configuração descartável
53 t
54,4 t
63,8 t
22,8 t
GTO, inclinação de 27,0°, configuração descartável
21,2 t
22,2 t
26,7 t
8,3 t
GTO, inclinação de 27,0°, configuração reutilizável
6,4 t
6,4 t
8 t
5,5 t
Marte
13,2 t
13,6 t
16,8 t
4 t
Plutão
Não informado
2,9 t
3,5 t
Não informado
Reutilização
Propulsores laterais reutilizáveis do Falcon Heavy pousam simultaneamente nas Zonas de Pouso 1 e 2, no Cabo Canaveral, após o voo de teste de 6 de fevereiro de 2018
De 2013 a 2016, a SpaceX desenvolveu em paralelo uma arquitetura reutilizável para o Falcon 9, aplicável também a partes do Falcon Heavy. A empresa esperava inicialmente tornar todos os estágios dos foguetes reutilizáveis. Desde então, passou a recuperar rotineiramente os primeiros estágios do Falcon 9 em terra e no mar, além de recuperar carenagens de carga útil. No Falcon Heavy, os dois núcleos laterais se separam mais cedo no voo e, por isso, viajam a uma velocidade menor do que em um lançamento do Falcon 9. A SpaceX chegou a cogitar a recuperação do segundo estágio no primeiro voo do Falcon Heavy, mas não executou o plano.
A reutilização reduz a capacidade do Falcon Heavy para a órbita de transferência geossíncrona, mas permite um preço muito menor. Quando os três núcleos são recuperados, a capacidade para GTO é de 8 t. Com a recuperação apenas dos dois núcleos laterais e o descarte do central, seria de aproximadamente 16 t. Para comparação, o Delta IV Heavy, totalmente descartável e o foguete da categoria imediatamente abaixo até abril de 2024, podia transportar 14,2 t para GTO.
Alimentação cruzada de propelentes
O projeto original do Falcon Heavy previa a alimentação dos motores do núcleo central com combustível e oxidante provenientes dos dois núcleos laterais até a separação destes. Vladimir Chelomei já havia proposto esse sistema para o foguete UR-700. Com todos os motores funcionando em potência máxima desde a decolagem e o combustível vindo principalmente dos propulsores laterais, estes esgotariam seus tanques mais cedo e poderiam ser descartados antes, reduzindo a massa a acelerar. Assim, a maior parte do propelente do núcleo central estaria disponível após a separação dos propulsores laterais.
Em 2016, Musk afirmou que a alimentação cruzada não seria implementada. O núcleo central reduz a potência pouco depois da decolagem para economizar combustível e retorna à potência máxima após a separação dos propulsores laterais.
Preços dos lançamentos
Lançamento do ViaSat-3 F3 por um Falcon Heavy a partir da LC-39A, em 2026
Em maio de 2004, em depoimento à Comissão de Comércio, Ciência e Transporte do Senado dos Estados Unidos, Musk afirmou que os planos de longo prazo previam o desenvolvimento de um veículo pesado e até de um superpesado, caso houvesse demanda. Esperava que cada aumento de porte reduzisse o custo por unidade de massa enviada à órbita e considerava viável chegar a cerca de US$ 1.100 por quilograma ou menos. Essa meta, reiterada em 2011, correspondia a 35% do custo por unidade de massa do veículo mais barato para LEO em um estudo de 2001, o Zenit. Esse lançador de porte médio podia levar 14 t à órbita terrestre baixa por US$ 35 milhões a US$ 50 milhões. Em 2011, a SpaceX afirmou que o custo de acesso à órbita terrestre baixa poderia cair para US$ 2.200 por quilograma se fosse mantida uma frequência de quatro lançamentos anuais. A empresa planejava chegar a dez lançamentos de Falcon Heavy e dez de Falcon 9 por ano.
Os preços divulgados mudaram com o desenvolvimento do foguete. Em 2011, as versões do Falcon Heavy eram anunciadas por US$ 80 milhões a US$ 125 milhões. Em 2012, a faixa passou a US$ 83 milhões a US$ 128 milhões, e, em 2013, a US$ 77 milhões a US$ 135 milhões. Em 2014, o preço era de US$ 85 milhões para até 6,4 t em GTO. Em 2016, passou a US$ 90 milhões para até 8 t em GTO.
De 2017 ao início de 2022, o preço divulgado era de US$ 150 milhões para 63,8 t em LEO ou 26,7 t em GTO, com descarte integral do foguete. Isso equivale a US$ 2.350 por quilograma para LEO e US$ 5.620 por quilograma para GTO. Em 2022, o preço anunciado para um lançamento com reutilização era de US$ 97 milhões. No mesmo ano, a NASA contratou a SpaceX para lançar o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman em um Falcon Heavy por aproximadamente US$ 255 milhões, valor que incluía o serviço de lançamento e outros custos da missão.
O concorrente estadunidense mais próximo era o Delta IV Heavy, da United Launch Alliance, com capacidade de 28,4 t para LEO e custos de US$ 12.340 por quilograma para LEO e US$ 24.630 por quilograma para GTO. O Delta IV Heavy foi aposentado em 2024.
Entre os concorrentes previstos a partir de 2024 estavam o New Glenn, da Blue Origin, com capacidade de 45 t para LEO, o Terran R, da Relativity Space, com 34 t, e o Vulcan Centaur, da United Launch Alliance, com 27 t. A partir do fim de 2025, o Starship, da própria SpaceX, também era previsto como concorrente, com mais de 100 t para LEO.
Lançamentos e cargas úteis
As melhorias de desempenho do Falcon 9 permitiram que alguns dos satélites mais pesados enviados a GTO, como o Intelsat 35e e o Inmarsat-5 F4, fossem lançados antes da estreia do Falcon Heavy. A SpaceX previa que o primeiro lançamento comercial do Falcon Heavy ocorreria de três a seis meses após um voo inaugural bem-sucedido. Os adiamentos fizeram com que a primeira carga comercial, o Arabsat-6A, só fosse lançada em 11 de abril de 2019, um ano e dois meses após o primeiro voo. A SpaceX esperava realizar dez lançamentos anuais a partir de 2021, mas não houve lançamentos em 2020, 2021 ou 2025.
O primeiro voo de demonstração enviou um Tesla Roadster a uma órbita heliocêntrica por injeção transmarciana. Os dois propulsores laterais retornaram ao local de lançamento e pousaram simultaneamente. O núcleo central não conseguiu reacender todos os motores necessários ao pouso e caiu na água ao lado da plataforma marítima, danificando os propulsores da embarcação.
Satélite pesado de comunicações adquirido pela Liga Árabe. Os três núcleos pousaram com sucesso, mas o central tombou durante o transporte e se perdeu no mar agitado. Os dois propulsores laterais foram reutilizados no lançamento da STP-2.
A missão fez parte do processo de certificação do Falcon Heavy para o programa NSSL, antes chamado EELV, da Força Aérea dos Estados Unidos. O preço original do contrato, de US$ 165 milhões, foi reduzido depois que a Força Aérea aceitou o uso de propulsores laterais reutilizados. As cargas secundárias incluíam os veículos orbitais LightSail 2, GPIM, OTB, que levava o Deep Space Atomic Clock, seis satélites COSMIC-2, também chamados FORMOSAT-7, Oculus-ASR, Prox-1 e ISAT. Os propulsores laterais do segundo voo do Falcon Heavy foram reutilizados com sucesso. O núcleo central não conseguiu pousar na plataforma marítima e se perdeu.
Primeiro voo sigiloso do Falcon Heavy. O contrato foi concedido à SpaceX por menos de 30% do preço de um lançamento típico do Delta IV Heavy, de US$ 440 milhões. A carga incluía dois satélites separados e pelo menos três cargas compartilhadas adicionais, entre elas o TETRA-1, e tinha massa aproximada de 3,7 t na decolagem. A inserção direta em órbita geossíncrona exigiu, pela primeira vez, o descarte planejado do núcleo central, que voou sem aletas de grade nem pernas de pouso. Os dois propulsores laterais pousaram na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral. Prevista inicialmente para o primeiro trimestre de 2022, a missão foi adiada para 1 de novembro por problemas com a carga útil. Foi o terceiro lançamento da família Falcon com o segundo estágio equipado para missões longas, que exigem um período prolongado de voo sem propulsão entre as ignições. O conjunto inclui uma faixa cinza sobre o tanque de RP-1, que absorve luz solar e ajuda a evitar o congelamento do propelente durante esse período.
5
15 de janeiro de 2023 22h56
Kennedy, LC-39A
USSF-67
Cerca de 3.750 kg
GEO
Força Espacial dos Estados Unidos
US$ 317 milhões Inclui nova infraestrutura
Sucesso
Segundo voo sigiloso do Falcon Heavy, com um núcleo central novo e descartável, sem aletas de grade nem pernas de pouso, e dois propulsores laterais reutilizados, que pousaram na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral. Foi o quarto lançamento da família Falcon com o segundo estágio equipado para missões longas, que exigem um período prolongado sem propulsão entre as ignições. A faixa cinza sobre o tanque de RP-1 absorve luz solar e ajuda a evitar o congelamento do propelente nesse intervalo.
O Falcon Heavy havia sido escolhido para lançar o Viasat-2, mas os adiamentos levaram à transferência desse satélite para um Ariane 5. A Viasat manteve a opção de lançamento e enviou seu satélite seguinte de banda Ka no Falcon Heavy, destinado a atender as Américas. O satélite microGEO Arcturus, da Astranis, foi incluído no voo no fim de setembro de 2021. Após ignições do motor MVac intercaladas com longos trechos sem propulsão, o estágio superior liberou o ViaSat-3 em uma órbita quase geossíncrona, cerca de 4 horas, 32 minutos e 27 segundos após a decolagem. Depois, liberou com sucesso as cargas adicionais G-Space 1 e Arcturus. Foi o sexto lançamento da família Falcon com o segundo estágio equipado para missões longas, que exigem um período prolongado sem propulsão entre as ignições. A faixa cinza sobre o tanque de RP-1 absorve luz solar e ajuda a evitar o congelamento do propelente nesse intervalo. Essa foi a primeira missão do Falcon Heavy com descarte integral do foguete. O núcleo central e os propulsores laterais voaram sem pernas de pouso nem aletas de grade.
Satélite geoestacionário comercial mais pesado, com 9.200 kg no lançamento. O segundo estágio tinha uma faixa cinza com a mesma finalidade da usada no voo USSF-44, mas estava preparado para um período médio de voo sem propulsão. O núcleo central foi descartado, e os dois propulsores laterais foram recuperados em terra. Houve uma tentativa de recuperação da carenagem.
O Falcon Heavy enviou a sonda orbital Psyche, de 2,6 t, a uma órbita heliocêntrica. A partir dela, a nave seguirá para o asteroide Psyche, no cinturão principal de asteroides. O núcleo central foi descartado, e os dois propulsores laterais foram recuperados em terra. O segundo estágio não tinha faixa cinza, pois o plano de voo não previa longos períodos sem propulsão.
Escritório de Capacidades Rápidas do Departamento da Força Aérea e Força Espacial dos Estados Unidos
US$ 149 milhões
Sucesso
Terceiro voo sigiloso do Falcon Heavy, contratado em junho de 2018. Foi o quarto voo do segundo veículo X-37B e o sétimo do programa, além do primeiro voo do X-37B a uma órbita terrestre alta e altamente elíptica. A missão previa o experimento Seeds-2, da NASA, para investigar os efeitos da radiação espacial sobre sementes em um voo de longa duração. O núcleo central foi descartado, e os dois propulsores laterais foram recuperados em terra.
Em setembro de 2021, a NASA concedeu à SpaceX o contrato de lançamento do satélite meteorológico geoestacionário GOES-19, chamado GOES-U no lançamento. Os três núcleos eram novos. Os propulsores laterais pousaram nas Zonas de Pouso 1 e 2, e o núcleo central foi descartado. Foi o quarto lançamento da família Falcon com o segundo estágio equipado para missões de duração média, com um intervalo mais longo sem propulsão entre as ignições. As modificações incluem uma faixa cinza sobre o tanque de RP-1, que absorve luz solar para evitar o congelamento do propelente.
A Europa Clipper deverá examinar Europa em detalhe e usar seus instrumentos científicos para investigar se a lua gelada tem condições adequadas à vida. Os objetivos incluem obter imagens de alta resolução da superfície, determinar sua composição, procurar sinais de atividade geológica recente ou em andamento, medir a espessura da crosta de gelo, buscar lagos abaixo da superfície e determinar a profundidade e a salinidade do oceano. A nave fará sobrevoos de Marte e da Terra antes de chegar a Júpiter em abril de 2030. O Falcon Heavy foi totalmente descartado nessa missão. O núcleo central e os propulsores laterais voaram sem pernas de pouso nem aletas de grade. Foi a segunda missão totalmente descartável do foguete, após a ViaSat-3 F1, de maio de 2023.
12
29 de abril de 2026 14h13
Kennedy, LC-39A
ViaSat-3 F3
6.400 kg
GTO
Viasat
Não divulgado
Sucesso
Satélite de banda Ka destinado à região Ásia-Pacífico. A missão foi transferida para o Falcon Heavy devido aos atrasos do Ariane 6. O núcleo central foi descartado, e os propulsores laterais foram recuperados. Os núcleos B1072 e B1075 voaram como propulsores laterais. O B1075 havia realizado 21 missões de Falcon 9 a partir de Vandenberg antes de ser convertido para esse voo. Ele pousou na Zona de Pouso 40, ou LZ-40, e foi o primeiro propulsor lateral do Falcon Heavy a usar essa plataforma. Foi o oitavo lançamento da família Falcon com o segundo estágio equipado para missões de duração média, que exigem um intervalo maior sem propulsão entre as ignições. A faixa cinza sobre o tanque de RP-1 absorve luz solar e ajuda a impedir o congelamento do propelente durante esse período.
Observatório espacial da NASA projetado para investigar a energia escura, procurar exoplanetas e realizar observações astrofísicas no infravermelho, com amplo campo de visão, a partir do ponto L2 do sistema Sol-Terra. Tem abertura de 2,4 m e campo de visão cem vezes maior que o do Telescópio Espacial Hubble. A missão também testará tecnologias avançadas de obtenção de imagens com coronógrafo. O núcleo central do Falcon Heavy foi descartado, e os dois propulsores laterais foram recuperados em pousos simultâneos nas Zonas de Pouso 2 e 40, na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral.
Lançamentos futuros
Data
Carga útil
Cliente
Preço
Segundo semestre de 2026
Griffin Mission One
Astrobotic e NASA
A Griffin Mission One, da Astrobotic, levará um módulo de pouso lunar contratado pela NASA pelo programa CLPS. Será o segundo módulo da empresa, depois da Peregrine Mission One. A previsão é pousar em uma área de interesse na região do polo sul da Lua, com cargas científicas acopladas.
Missão de uma aeronave de asas rotativas a Titã, lua de Saturno. O contrato foi concedido em 25 de novembro de 2024. O lançamento custará US$ 256,6 milhões à NASA. Será a primeira missão da família Falcon a transportar um gerador termoelétrico de radioisótopos.
Veículo explorador europeu destinado a Marte. Em abril de 2026, era a primeira missão prevista da família Falcon com destino à superfície marciana.
A anunciar
A anunciar
Intelsat
Primeiro acordo comercial para o Falcon Heavy, assinado em maio de 2012. Em 2018, a opção de lançamento permanecia válida, mas a carga ainda não havia sido escolhida.
Primeiros contratos comerciais
Em maio de 2012, a SpaceX anunciou que a Intelsat havia assinado o primeiro contrato comercial para um voo do Falcon Heavy. A data do primeiro lançamento ainda não estava confirmada, mas o acordo previa a entrega de satélites em órbita de transferência geossíncrona. Em agosto de 2016, foi divulgado que o contrato havia sido transferido para uma missão do Falcon 9 Full Thrust, que levaria o Intelsat 35e à órbita no terceiro trimestre de 2017. As melhorias de desempenho da família Falcon 9 desde o anúncio de 2012, com capacidade divulgada de 8,3 t para GTO na configuração descartável, permitiram lançar esse satélite de 6 t sem recorrer ao Falcon Heavy.
Em 2014, a Inmarsat reservou três lançamentos com o Falcon Heavy, mas os atrasos levaram à transferência de uma das cargas para um Ariane 5, com lançamento em 2017. Assim como ocorreu com o Intelsat 35e, outro satélite desse contrato, o Inmarsat-5 F4, foi transferido para um Falcon 9 Full Thrust após o aumento de sua capacidade de carga. O contrato restante previa o lançamento do Inmarsat-6 F1 em 2020, em um Falcon 9.
Contratos do Departamento de Defesa
Em dezembro de 2012, a SpaceX anunciou seu primeiro contrato de lançamento do Falcon Heavy com o Departamento de Defesa dos Estados Unidos. O Centro de Sistemas Espaciais e de Mísseis da Força Aérea dos Estados Unidos contratou duas missões da classe EELV com a SpaceX. Uma delas era a Space Test Program 2, ou STP-2, para o Falcon Heavy, inicialmente prevista para março de 2017, com inserção em uma órbita quase circular a 700 km de altitude e inclinação de 70,0°.
Em abril de 2015, a SpaceX enviou à Força Aérea uma carta de intenções atualizada com o processo de certificação do Falcon Heavy para lançar satélites de segurança nacional. O processo previa três voos bem-sucedidos, dois deles consecutivos. A carta afirmava que o Falcon Heavy poderia estar pronto para transportar essas cargas em 2017. Em julho de 2017, porém, a SpaceX anunciou o primeiro voo de teste para dezembro daquele ano, adiando o segundo lançamento, a STP-2, para junho de 2018. Em maio de 2018, quando foi lançada pela primeira vez a versão Block 5 do Falcon 9, anunciou-se outro adiamento, para outubro de 2018. O lançamento acabou ocorrendo em 25 de junho de 2019. A missão STP-2 usou três núcleos Block 5.
A SpaceX recebeu 40% dos lançamentos da fase 2 dos contratos do programa NSSL, entre 2024 e 2027. O acordo também incluía uma instalação de integração vertical e o desenvolvimento de uma carenagem maior.
Missão Space Test Program 2
A carga da missão STP-2, do Departamento de Defesa, reunia 25 pequenos veículos espaciais das Forças Armadas dos Estados Unidos, da NASA e de instituições de pesquisa.
Uma das cargas era a Green Propellant Infusion Mission, ou GPIM, projeto desenvolvido em parte pela Força Aérea dos Estados Unidos para demonstrar o uso de um propelente menos tóxico.
Outra carga secundária era o Deep Space Atomic Clock, um relógio atômico miniaturizado que deveria facilitar a navegação autônoma. O Demonstration and Science Experiments, ou DSX, do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, tinha massa de 500 kg e deveria medir os efeitos de ondas de rádio de frequência muito baixa sobre a radiação espacial. A carga britânica Orbital Test Bed transportava experimentos comerciais e militares.
Entre os outros pequenos satélites estavam o Prox-1, construído por estudantes do Instituto de Tecnologia da Geórgia para testar um propulsor fabricado por impressão 3D e um giroscópio miniaturizado, o LightSail, da Sociedade Planetária, o nanossatélite Oculus-ASR, da Universidade Tecnológica de Michigan, e CubeSats da Academia da Força Aérea dos Estados Unidos, da Escola Naval de Pós-Graduação, do Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos, da Universidade do Texas em Austin e da Universidade Politécnica Estadual da Califórnia. Também havia um CubeSat montado por alunos da Merritt Island High School, na Flórida.
O segundo estágio Block 5 permitiu reacendimentos sucessivos para distribuir as cargas em órbitas diferentes. O lançamento previa um lastro de 5 t, que foi retirado da configuração final, cuja carga útil totalizou 3,7 t.
Contratos da NASA
Missões de transporte pelo Sistema Solar
Em 2011, o Centro de Pesquisa Ames, da NASA, propôs uma missão a Marte chamada Red Dragon. Ela usaria o Falcon Heavy como veículo de lançamento e de injeção transmarciana, além de uma variante da cápsula Dragon para a entrada na atmosfera marciana. Os objetivos científicos propostos eram detectar bioassinaturas e perfurar cerca de 1 m abaixo da superfície para coletar amostras de depósitos de gelo de água cuja existência no subsolo já era conhecida. Em 2011, estimava-se que a missão custaria menos de US$ 425 milhões, sem contar o lançamento. Em 2015, a SpaceX estimava que seria possível levar de 2.000 kg a 4.000 kg à superfície de Marte, com um pouso suave por retropropulsão após uma desaceleração atmosférica limitada com paraquedas e escudo térmico. Além do conceito Red Dragon, a SpaceX via a possibilidade de usar o Falcon Heavy e a Dragon 2 para levar cargas científicas a boa parte do Sistema Solar, especialmente a Europa, lua de Júpiter. Em 2017, porém, a empresa anunciou que não prosseguiria com o desenvolvimento do pouso propulsivo da Dragon 2 e que a cápsula não receberia pernas de pouso. As missões Red Dragon a Marte foram canceladas em favor do Starship, um veículo maior com outra tecnologia de pouso.
Psyche, Europa Clipper e Dragonfly
Lançamento da Europa Clipper, da NASA, em 2024, com descarte integral do Falcon Heavy
A NASA escolheu o Falcon Heavy para lançar a missão Psyche a um asteroide metálico. O lançamento ocorreu em 13 de outubro de 2023. O contrato tinha valor de US$ 117 milhões.
A Europa Clipper seria lançada inicialmente em um foguete SLS. Os longos atrasos levaram a NASA a contratar a SpaceX, em 2021, para o lançamento em um Falcon Heavy totalmente descartável. A missão decolou em 14 de outubro de 2024.
A Dragonfly, missão de uma aeronave de asas rotativas a Titã, lua de Saturno, tem lançamento previsto em um Falcon Heavy em julho de 2028.
Galeria
Lançamento do voo de teste do Falcon Heavy
Lançamento do Arabsat-6A
Lançamento da STP-2
Lançamento da USSF-44
Lançamento da USSF-67
Lançamento do ViaSat-3 F1
Lançamento da Psyche
Lançamento da OTV-7
Lançamento do GOES-U
Lançamento da Europa Clipper
Lançamento do Telescópio Espacial Roman
Lançamento do Telescópio Espacial Roman visto diante do Sol
123Musk, Elon (19 de julho de 2017). «Elon Musk, ISS R&D Conference» (Vídeo) (em inglês). Conferência de Pesquisa e Desenvolvimento da Estação Espacial Internacional, Washington, D.C., Estados Unidos. 36:00–39:50. Consultado em 5 de fevereiro de 2018. Cópia arquivada em 13 de novembro de 2021– via YouTube. Há muito risco no Falcon Heavy. Há uma boa chance de o veículo não chegar à órbita ... Espero que ele se afaste o bastante da plataforma para não danificá-la. Sinceramente, eu já consideraria isso uma vitória. ... Acho que o Falcon Heavy será um ótimo veículo. Há muita coisa que é realmente impossível testar em solo. Faremos o melhor que pudermos. ... Na verdade, fazer o Falcon Heavy acabou sendo muito mais difícil do que pensávamos. De início parece muito fácil, basta acoplar dois primeiros estágios como propulsores auxiliares. Quão difícil pode ser? Mas então tudo muda. [As cargas mudam, a aerodinâmica muda completamente, a vibração e o ruído triplicam, os limites de qualificação dos equipamentos são ultrapassados e é preciso reprojetar a estrutura do núcleo central e os sistemas de separação.] ... Foi muito, muito mais difícil do que imaginávamos. Fomos bastante ingênuos a esse respeito. ... Mas, otimizado, ele tem duas vezes e meia a capacidade de carga do Falcon 9.
↑Strickland, John K. Jr. (setembro de 2011). «The SpaceX Falcon Heavy Booster». National Space Society. Consultado em 24 de novembro de 2012. Arquivado do original em 17 de janeiro de 2013
↑Clark, Stephen. «After a three-year wait, SpaceX's Falcon Heavy could launch again later this month». Spaceflight Now. Consultado em 5 de outubro de 2022. Cópia arquivada em 5 de outubro de 2022. O núcleo central foi descartado na USSF-44, enquanto os dois propulsores laterais retornaram para pousos quase simultâneos na área de recuperação da SpaceX na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral. Um porta-voz militar havia afirmado em 2021 que os dois propulsores laterais da missão pousariam em plataformas marítimas da SpaceX no oceano Atlântico.
↑Clark, Stephen (23 de maio de 2022). «Launch of NASA's Psyche asteroid mission delayed to late September». Spaceflight Now. Consultado em 3 de setembro de 2022. Cópia arquivada em 2 de julho de 2022. Uma dessas missões, a USSF-44, estava provisoriamente prevista para o fim de junho, mas foi adiada por tempo indeterminado. ... Todos os adiamentos das próximas missões do Falcon Heavy foram causados por problemas com as cargas úteis.
↑Clark, Stephen. «Falcon Heavy rocket on the launch pad for one of SpaceX's most complex missions – Spaceflight Now» (em inglês). Consultado em 1 de novembro de 2022. Cópia arquivada em 1 de janeiro de 2023. A próxima missão militar em um Falcon Heavy, chamada USSF-67, lançará em conjunto a nave LDPE 3 e um satélite de comunicações da Força Espacial. O lançamento está previsto para janeiro e usará os mesmos propulsores laterais da missão USSF-44, caso sejam recuperados com sucesso nas zonas de pouso da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, informou a Força Espacial.
↑«Contracts For Aug. 20, 2021». United States Department of Defense. 20 de agosto de 2021. Consultado em 20 de julho de 2022. Arquivado do original em 2 de setembro de 2021. A Space Exploration Technologies Corp., de Hawthorne, Califórnia, recebeu uma modificação bilateral de US$ 19.226.072, P00009, ao contrato Space Force 52, FA8811-18-C-0003, concedido anteriormente. ... O valor nominal acumulado do contrato é de US$ 149.226.072.
Esta predefinição lista foguetes espaciais históricos, atuais e futuros que pelo menos uma vez tentaram (mas não necessariamente tiveram) um lançamento orbital ou que estão planejados para tentar tal lançamento no futuro. Símbolo † indica foguetes históricos ou atuais que tentaram lançamentos orbitais, mas nunca tiveram sucesso (nunca fizeram ou executaram um lançamento orbital bem-sucedido).
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