فالكون 9 الإصدار 1.0

استُخدمت المرحلة الأولى من صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.0 في عمليات الإطلاق الخمس الأولى، وكانت تعمل بتسعة محركات صاروخية من طراز ميرلين 1C تابعة لشركة سبيس إكس ، مرتبة بنمط 3x3. بلغت قوة دفع كل محرك منها عند مستوى سطح البحر 556 كيلو نيوتن (125,000 رطل)، ليصل إجمالي قوة الدفع عند الإطلاق إلى حوالي 5,000 كيلو نيوتن (1,100,000 رطل) . ^{[ 3 ]}  

 صُنعت جدران وخزانات فالكون 9 من سبيكة الألومنيوم والليثيوم . وتستخدم شركة سبيس إكس خزانات ملحومة بالكامل بتقنية اللحام الاحتكاكي ، وهي أعلى تقنيات اللحام قوةً وأكثرها موثوقيةً المتاحة حاليًا. ^{[ 3 ]}

استخدمت المرحلة الأولى من صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.0 خليطًا قابلًا للاشتعال التلقائي من ثلاثي إيثيل الألومنيوم - ثلاثي إيثيل البوران (TEA-TEB) كمشعل للمرحلة الأولى. ^{[ 7 ]}

كانت المرحلة العلوية تعمل بمحرك ميرلين 1C واحد مُعدّل للعمل في الفراغ ، بنسبة تمدد 117:1 وزمن احتراق اسمي 345  ثانية. ولزيادة موثوقية إعادة التشغيل، زُوّد المحرك بمشعلين احتياطيين يعملان بالاشتعال التلقائي (TEA-TEB). ^{[ 3 ]} خزان المرحلة الثانية من صاروخ فالكون  9 هو ببساطة نسخة أقصر من خزان المرحلة الأولى، ويستخدم معظم الأدوات والمواد وتقنيات التصنيع نفسها. وهذا يوفر المال أثناء إنتاج المركبة. ^{[ 3 ]}

المرحلة البينية لصاروخ فالكون 9 الإصدار 1.0، التي تربط بين المرحلتين العلوية والسفلية، عبارة عن هيكل مركب من ألياف الكربون وقلب من الألومنيوم. وتفصل بين المرحلتين حلقات فصل قابلة لإعادة الاستخدام ونظام دفع هوائي. وكان نظام فصل المرحلتين يحتوي على اثنتي عشرة نقطة تثبيت (تم تقليصها لاحقًا إلى ثلاث نقاط فقط في منصة الإطلاق الإصدار 1.1). ^{[ 8 ]}

تستخدم شركة سبيس إكس عدة حواسيب طيران احتياطية ضمن تصميم مقاوم للأعطال . يُتحكم بكل محرك من محركات ميرلين بواسطة ثلاثة حواسيب تصويت ، يحتوي كل منها على معالجين فعليين يتحققان من بعضهما البعض باستمرار. يعمل البرنامج على نظام لينكس ومكتوب بلغة سي++ . ولزيادة المرونة، تُستخدم مكونات تجارية جاهزة وتصميم "مقاوم للإشعاع" على مستوى النظام بدلاً من المكونات المقاومة للإشعاع . ^{[ 9 ]}

كان من المقرر استخدام أربعة محركات دفع من طراز دراكو في المرحلة الثانية من صاروخ فالكون 9 v1.0، على الأقل في النسخة الثانية، كنظام للتحكم في رد الفعل . ^{[ 10 ]} من غير المعروف ما إذا كان صاروخ فالكون 9 قد طار بهذه المحركات؛ فقد استُبدلت النسخة الثانية من فالكون 9 v1.0 بفالكون 9 v1.1، الذي استخدم محركات دفع تعمل بغاز النيتروجين البارد . ^{[ 11 ]} استُخدمت هذه المحركات للحفاظ على وضعية مستقرة لفصل الحمولة، أو كخدمة غير قياسية، صُممت أيضًا لزيادة سرعة دوران المرحلة والحمولة إلى 5 دورات في الدقيقة كحد أقصى، ^{[ 10 ]} على الرغم من أن أيًا من المهمات الخمس التي نُفذت لم تتطلب حمولة لهذه الخدمة.

بينما أنفقت شركة سبيس إكس أموالها الخاصة لتطوير أول مركبة إطلاق لها، فالكون 1 ، تسارع تطوير فالكون 9 بفضل شراء وكالة ناسا لعدد من رحلاتها التجريبية. بدأ ذلك بتمويل أولي من برنامج خدمات النقل المداري التجاري (COTS) عام 2006. ^{[ 12 ]} تم اختيار سبيس إكس من بين أكثر من عشرين شركة قدمت مقترحات لبرنامج COTS. ^{[ 13 ]} وقال إيلون ماسك إنه لولا تمويل ناسا، لكان التطوير قد استغرق وقتًا أطول. ^{[ 2 ]}

بلغت تكاليف تطوير صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.0 حوالي 300 مليون دولار أمريكي ، وقد تحققت وكالة ناسا من هذه التكاليف. وإذا أُضيفت بعض تكاليف تطوير فالكون 1، نظرًا لمساهمة تطوير فالكون 1 في تطوير فالكون 9 إلى حد ما، فقد يصل الإجمالي إلى 390 مليون دولار أمريكي . ^{[ 14 ] [ 2 ]}

قامت وكالة ناسا أيضاً بتقييم تكاليف تطوير صاروخ فالكون 9 باستخدام نموذج تكلفة ناسا والقوات الجوية (NAFCOM) - وهو نهج تعاقدي تقليدي قائم على التكلفة الإضافية لمشتريات الفضاء المدنية والعسكرية الأمريكية - حيث بلغت 3.6 مليار دولار أمريكي استناداً إلى بيئة/ثقافة ناسا، أو 1.6 مليار دولار أمريكي باستخدام نهج تجاري أكثر. ^{[ 15 ] [ 14 ]}

في ديسمبر 2010، كان خط إنتاج SpaceX يقوم بتصنيع صاروخ فالكون 9 جديد (ومركبة دراغون الفضائية) كل ثلاثة أشهر، مع خطة لمضاعفة معدل الإنتاج إلى صاروخ واحد كل ستة أسابيع في عام 2012. ^{[ 16 ]}