Falcon Heavyเป็นยานปล่อยจรวดขนาดใหญ่พิเศษ^{[ d ]}ที่ สามารถ นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน ซึ่งสามารถบรรทุกสินค้าขึ้นสู่วงโคจรของโลกและไกลออกไปได้ ได้รับการออกแบบ ผลิต และปล่อยโดย บริษัทการบินและอวกาศSpaceXของอเมริกา

จรวดประกอบด้วยแกนกลางซึ่งมี บูสเตอร์ Falcon 9 สองตัว ติดอยู่ และขั้นที่สองอยู่ด้านบนของแกนกลาง^{[ 6 ]} Falcon Heavy มีความสามารถในการบรรทุกสัมภาระสูงเป็นอันดับสองรองจากยานปล่อยจรวดที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน รองจากSpace Launch System (SLS) ของNASA และมีความสามารถในการ ส่งจรวดขึ้นสู่วงโคจรสูงเป็นอันดับสี่ รองจาก SLS, EnergiaและSaturn V

SpaceX ได้ทำการปล่อยจรวด Falcon Heavy ครั้งแรกเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2018 เวลา 20:45 UTC [ ^{7 ] จรวด}ลำนี้บรรทุกรถ Tesla RoadsterของElon Musk ผู้ก่อตั้ง SpaceX เป็นน้ำหนักบรรทุกจำลองโดยมีหุ่นจำลองที่ชื่อว่า "Starman" นั่งอยู่ที่ที่นั่งคนขับ^{[ 8 ]}การปล่อยจรวด Falcon Heavy ครั้งที่สองเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 เมษายน 2019 และจรวดบูสเตอร์ทั้งสามลำก็กลับสู่โลกได้สำเร็จ[ 9 ^{]การปล่อย}จรวด Falcon Heavy ครั้งที่สามประสบความสำเร็จเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน 2019 ตั้งแต่นั้นมา Falcon Heavy ก็ได้รับการรับรองสำหรับ โครงการ National Security Space Launch (NSSL) ^{[ 10 ]}

จรวด Falcon Heavy ถูกออกแบบมาเพื่อนำมนุษย์ขึ้นไปในอวกาศไกลเกินวงโคจรต่ำของโลก (LEO) แม้ว่าณ เดือนกุมภาพันธ์2018 SpaceX ไม่ได้ตั้งใจที่จะขนส่งผู้คนบน Falcon Heavy และไม่ได้ดำเนินการตาม กระบวนการ รับรองสำหรับการขนส่งนักบินอวกาศ ของ NASA ^{[ 11 ]}คาดว่าทั้ง Falcon Heavy และ Falcon 9 จะถูกแทนที่ด้วย ยานปล่อยจรวด Starshipที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ ซึ่งกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา^{[ 12 ]}

แนวคิดสำหรับยานปล่อยจรวด Falcon Heavy ที่ใช้ บูสเตอร์หลัก Falcon 1 สามตัว โดยมีความสามารถในการบรรทุกสัมภาระไปยังวงโคจรต่ำของโลกโดยประมาณ 2 ตัน^{[ 13 ]}ได้รับการหารือกันครั้งแรกตั้งแต่ปี 2546 ^{[ 14 ]} แนวคิดสำหรับบูสเตอร์หลักสามขั้นตอนของ Falcon 9ซึ่งบริษัทยังไม่เคยทำการบินมาก่อนนั้น ได้รับการกล่าวถึงในปี 2548 ในชื่อFalcon 9 Heavy ^{[ 15 ]}

SpaceX เปิดเผยแผนสำหรับ Falcon Heavy ต่อสาธารณชนในการแถลงข่าว ที่ วอชิงตัน ดี.ซี. ในเดือนเมษายน 2011 โดยคาดว่าจะมีการทดสอบบินครั้งแรกในปี 2013 ^{[ 16 ]}

ปัจจัยหลายประการทำให้การบินทดสอบครั้งแรกที่วางแผนไว้ล่าช้าไปจนถึงปี 2018 รวมถึงความผิดปกติสองประการกับยานปล่อยจรวด Falcon 9 ซึ่งต้องใช้ทรัพยากรทางวิศวกรรมทั้งหมดเพื่อวิเคราะห์ความล้มเหลว ทำให้การปฏิบัติการบินต้องหยุดชะงักไปหลายเดือน ความท้าทายในการบูรณาการและโครงสร้างของการรวมแกน Falcon 9 สามแกนเข้าด้วยกันนั้นยากกว่าที่คาดไว้^{[ 17 ]}

ในเดือนกรกฎาคม 2017 อีลอน มัสก์กล่าวว่า "จริงๆ แล้วการสร้าง Falcon Heavy นั้นยากกว่าที่เราคิดไว้มาก... เราค่อนข้างไร้เดียงสาเกี่ยวกับเรื่องนั้น" ^{[ 18 ]}

เที่ยวบินทดสอบครั้งแรกของ Falcon Heavy ลำแรกขึ้นบินเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2018 เวลา 20:45 UTC โดยบรรทุกสัมภาระจำลองคือTesla Roadster ส่วนตัวของ Elon Muskไปไกลเกินวงโคจรของดาวอังคาร^{[ 7 ]}

การออกแบบและการพัฒนา

การออกแบบ Falcon Heavy นั้นอิงตามลำตัว และเครื่องยนต์ ของFalcon 9ภายในปี 2008 SpaceX ตั้งเป้าหมายที่จะปล่อย Falcon 9 ครั้งแรกในปี 2009 ในขณะที่ "Falcon 9 Heavy จะใช้เวลาสองสามปี" ในการกล่าวสุนทรพจน์ในงานประชุมMars Society Conference ปี 2008 มัสก์ยังระบุด้วยว่าเขาคาดหวังว่าจะมีขั้นบนที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนตามมาในอีกสองถึงสามปีต่อมา (ซึ่งน่าจะเป็นประมาณปี 2013) ^{[ 21 ]}

ภายในเดือนเมษายน พ.ศ. 2554 ความสามารถและประสิทธิภาพของยาน Falcon 9 เป็นที่เข้าใจมากขึ้น SpaceX ได้ทำภารกิจสาธิตที่ประสบความสำเร็จสองครั้งในวงโคจรต่ำของโลก (LEO) ซึ่งหนึ่งในนั้นรวมถึงการจุดระเบิดเครื่องยนต์ขั้นที่สองอีกครั้งในงานแถลงข่าวที่National Press Clubในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เมื่อวันที่ 5 เมษายน พ.ศ. 2554 มัสก์กล่าวว่า Falcon Heavy จะ "บรรทุกน้ำหนักบรรทุกขึ้นสู่วงโคจรหรือความเร็วหลุดพ้น ได้ มากกว่ายานใดๆ ในประวัติศาสตร์ ยกเว้น จรวด Saturn V ที่ใช้ไป ดวงจันทร์ ... และ จรวด Energia ของโซเวียต " ^{[ 22 ]}ในปีเดียวกันนั้น ด้วยความต้องการที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นสำหรับทั้งสองรุ่น SpaceX ได้ประกาศแผนการขยายกำลังการผลิต "ในขณะที่เรากำลังสร้างความสามารถในการผลิตขั้นแรกของ Falcon 9 หรือบูสเตอร์ด้านข้างของ Falcon Heavy ทุกสัปดาห์ และขั้นบนทุกสองสัปดาห์" ^{[ 22 ]}

ในปี 2015 SpaceX ประกาศการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างสำหรับจรวด Falcon Heavy ซึ่งดำเนินการควบคู่ไปกับการ อัปเกรด ยานปล่อยFalcon 9 v1.1 ^{[ 23 ]}ในเดือนธันวาคม 2016 SpaceX ได้เผยแพร่ภาพถ่ายที่แสดงส่วนเชื่อมต่อของ Falcon Heavy ที่สำนักงานใหญ่ของบริษัทในเมือง ฮอว์ธอร์น รัฐแคลิฟอร์เนีย^{[ 24 ]}

เที่ยวบินปฐมฤกษ์

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2554 มัสก์วางแผนสำหรับการปล่อยจรวด Falcon Heavy ครั้งแรกจากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์ก รัฐแคลิฟอร์เนีย บน ชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2556 ^{[ 22 ] [ 30 ]} SpaceX ได้ปรับปรุงฐานปล่อยจรวดหมายเลข 4Eที่ฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กเพื่อรองรับ Falcon 9 และ Falcon Heavy การปล่อยจรวดครั้งแรกจาก ฐานปล่อยจรวด เคปคานาเวรัล รัฐฟลอริดาบนชายฝั่งตะวันออกมีกำหนดไว้ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2556 หรือ พ.ศ. 2557 ^{[ 31 ]}

เนื่องจากความล้มเหลวของSpaceX CRS-7ในเดือนมิถุนายน 2015 ส่วนหนึ่ง SpaceX จึงกำหนดการบินครั้งแรกของ Falcon Heavy ในเดือนกันยายน 2015 ใหม่เป็นอย่างเร็วที่สุดในเดือนเมษายน 2016 ^{[ 32 ]}การบินครั้งนี้มีกำหนดจะปล่อยจากฐานปล่อยจรวดKennedy Space Center Launch Complex 39Aที่ ได้รับการปรับปรุงใหม่ ^{[ 33 ] [ 34 ]}การบินครั้งนี้ถูกเลื่อนออกไปอีกครั้งเป็นปลายปี 2016 ต้นปี 2017 ^{[ 35 ]}ฤดูร้อนปี 2017 ^{[ 36 ]}ปลายปี 2017 ^{[ 37 ]}และสุดท้ายเป็นเดือนกุมภาพันธ์ 2018 ^{[ 38 ]}

ในการประชุมวิจัยและพัฒนาสถานีอวกาศนานาชาติ ที่ กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เมื่อเดือนกรกฎาคม 2017 มัสก์ได้ลดความคาดหวังเกี่ยวกับความสำเร็จของเที่ยวบินปฐมฤกษ์ลง:

มีโอกาสสูงมากที่ยานจะไม่สามารถขึ้นสู่วงโคจรได้... ผมหวังว่ามันจะอยู่ห่างจากแท่นปล่อยจรวดมากพอที่จะไม่ทำให้แท่นปล่อยจรวดเสียหาย พูดตามตรง แม้แต่แค่นั้นก็ถือว่าเป็นชัยชนะแล้ว^{[ 18 ]}

ในเดือนธันวาคม 2017 มัสก์ทวีตว่าสัมภาระจำลองในการปล่อยจรวด Falcon Heavy ครั้งแรกจะเป็นรถTesla Roadster ส่วนตัวของเขาที่เปิดเพลง " Space Oddity " ของDavid Bowie (แม้ว่าเพลงที่ใช้ในการปล่อยจริง ๆ คือ " Life on Mars ") และจะถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรรอบดวงอาทิตย์ที่จะไปถึงวงโคจรของดาวอังคาร [ ^{39 ] [ 40 ] เขา}ได้เผยแพร่ภาพในวันต่อมา^{[ 41 ]}รถคันดังกล่าวมีกล้องสามตัวติดตั้งอยู่เพื่อให้ได้ "มุมมองที่ยอดเยี่ยม" ^{[ 8 ]}

เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม 2017 จรวด Falcon Heavy ถูกย้ายไปยังแท่นปล่อยเพื่อเตรียมการทดสอบการจุดระเบิดแบบคงที่ของเครื่องยนต์ทั้ง 27 เครื่อง ซึ่งคาดว่าจะดำเนินการในวันที่ 19 มกราคม 2018 ^{[ 42 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการปิดทำการบางส่วนของรัฐบาลสหรัฐฯ ที่เริ่มต้นในวันที่ 20 มกราคม 2018การทดสอบและการปล่อยจรวดจึงล่าช้าออกไปอีก^{[ 43 ]}การทดสอบการจุดระเบิดแบบคงที่ดำเนินการในวันที่ 24 มกราคม 2018 ^{[ 29 ] [ 44 ]}มัสก์ยืนยันผ่านทางทวิตเตอร์ว่าการทดสอบ "เป็นไปด้วยดี" และต่อมาได้ประกาศว่าจรวดจะถูกปล่อยในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2018 ^{[ 45 ]}

เมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2018 หลังจากล่าช้าไปกว่าสองชั่วโมงเนื่องจากลมแรง^{[ 46 ]}จรวด Falcon Heavy ได้ทะยานขึ้นเวลา 20:45 UTC ^{[ 7 ]}บูสเตอร์ด้านข้างลงจอดอย่างปลอดภัยบนพื้นที่ลงจอด 1 และ 2ในอีกไม่กี่นาทีต่อมา^{[ 47 ]}อย่างไรก็ตาม มีเพียงเครื่องยนต์หนึ่งในสามเครื่องบนบูสเตอร์ตรงกลางที่ตั้งใจจะสตาร์ทใหม่เท่านั้นที่เกิดการจุดระเบิดระหว่างการลงจอด ทำให้บูสเตอร์ถูกทำลายเมื่อกระทบกับมหาสมุทรด้วยความเร็วมากกว่า480 กม./ชม . (300 ไมล์ต่อ ชั่วโมง) ^{[ 48 ] [ 49 ]}  

ในตอนแรก อีลอน มัสก์ ทวีตว่ารถโรดสเตอร์โคจรเกินวงโคจรเฮลิโอเซนทริก ที่วางแผนไว้ และจะไปถึงแถบดาวเคราะห์น้อย ต่อมา การสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์แสดงให้เห็นว่ารถโรดสเตอร์จะโคจรเกินวงโคจรของดาวอังคารเพียงเล็กน้อย ณ จุดอะเฟเลียน^{[ 50 ]}

เที่ยวบินในภายหลัง

หนึ่งปีหลังจากเที่ยวบินสาธิตที่ประสบความสำเร็จ SpaceX ได้ลงนามในสัญญาเชิงพาณิชย์ 5 ฉบับ มูลค่า 500–750 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งหมายความว่าบริษัทสามารถครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการพัฒนาจรวดได้^{[ 51 ]}เที่ยวบินที่สองและเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 เมษายน 2562 ^{[ 52 ]}โดยปล่อยArabsat-6Aซึ่งบูสเตอร์ทั้งสามตัวลงจอดได้สำเร็จเป็นครั้งแรก

เที่ยวบินที่สามเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน 2019 โดยปล่อย ดาวเทียม STP-2 (โครงการทดสอบอวกาศของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ) ^{[ 52 ]}ดาวเทียมดังกล่าวประกอบด้วยยานอวกาศขนาดเล็ก 25 ลำ^{[ 53 ]} ภารกิจ วงโคจรการถ่ายโอน จีโอสเตชัน นารี(GTO) สำหรับIntelsatและInmarsatซึ่งวางแผนไว้สำหรับปลายปี 2017 ได้ถูกย้ายไปยัง จรวด Falcon 9 Full Thrustเนื่องจากมีกำลังมากพอที่จะยกดาวเทียมหนักเหล่านั้นได้ในรูปแบบที่ใช้แล้วทิ้ง^{[ 54 ] [ 55 ]}ในเดือนมิถุนายน 2022 กองทัพอวกาศสหรัฐฯได้รับรอง Falcon Heavy สำหรับการปล่อยดาวเทียมลับสุดยอด โดยการปล่อยครั้งแรกคือ USSF-44 ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 2022 ^{[ 56 ]}และครั้งที่สองคือ USSF-67 ^{[ 57 ]}ซึ่งปล่อยหลังจาก USSF-44 11 สัปดาห์ViaSatเลือกใช้จรวด Falcon Heavy ในช่วงปลายปี 2018 สำหรับการปล่อย ดาวเทียม ViaSat-3ซึ่งมีกำหนดการปล่อยในช่วงปี 2020–2022 ^{[ 58 ]}อย่างไรก็ตาม การปล่อยจะไม่เกิดขึ้นจนกระทั่งวันที่ 1 พฤษภาคม 2023 ^{[ 59 ]}ในวันที่ 13 ตุลาคม 2023 Falcon Heavy ได้เริ่มการบินครั้งที่ 8 โดยบรรทุก ยานสำรวจ Psyche ของ NASA ไปยังดาวเคราะห์น้อย16 Psycheภารกิจนี้มีเพียงบูสเตอร์ด้านข้างเท่านั้นที่กลับมายังโลกโดยที่แกนกลางถูกใช้หมดแล้ว ซึ่งเป็นการตัดสินใจที่ทำขึ้นเพื่อสร้างขอบเขตที่ยอมรับได้มากขึ้นสำหรับภารกิจ

หลังจากการประกาศโครงการ Artemis ของ NASA ที่จะนำมนุษย์กลับไปยังดวงจันทร์ จรวด Falcon Heavy ได้รับการกล่าวถึงหลายครั้งว่าเป็นทางเลือกแทน โครงการ Space Launch System (SLS) ที่มีราคาแพง แต่ NASA ตัดสินใจใช้ SLS เพียงอย่างเดียวในการปล่อยแคปซูลOrion ^{[ 60 ] [ 61 ]} Falcon Heavy ได้รับสัญญาให้ขนส่งยาน อวกาศ Dragon XLไปยังLunar Gatewayนอกจากนี้ยังได้รับเลือกให้ปล่อยส่วนประกอบสองส่วนแรกของ Lunar Gateway ได้แก่Power and Propulsion Element (PPE) และHabitation and Logistics Outpost (HALO) ^{[ 62 ]}อย่างไรก็ตาม ในเดือนมีนาคม 2026 NASA ประกาศว่าจะระงับการพัฒนา Gateway และจัดสรรฮาร์ดแวร์ใหม่ไปยังฐานบนพื้นผิวดวงจันทร์ [ ^{63 ] Falcon} Heavy จะปล่อยยานลง จอด Griffin ของ Astrobotic Technology ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Commercial Lunar Payload Services (CLPS) ของโครงการ Artemis เมื่อวันที่ 14 ตุลาคม 2024 Falcon Heavy ได้ขนส่ง Europa Clipperของ NASA ขึ้นสู่อวกาศเพื่อสำรวจดวงจันทร์ยูโรปา ของดาว พฤหัสบดี^{[ 64 ]}

Falcon Heavy ประกอบด้วย Falcon 9 ที่มีโครงสร้างแข็งแรงขึ้นเป็นส่วนประกอบ "แกนกลาง" พร้อมด้วยFalcon 9ขั้นแรกอีกสองขั้นที่มีกรวยจมูกแอโรไดนามิกติดตั้งอยู่ด้านนอกทำหน้าที่เป็นบูสเตอร์เสริม [ ^{6 ] ซึ่ง}ในเชิงแนวคิดคล้ายกับ จรวด Delta IV Heavyและข้อเสนอสำหรับAtlas V HeavyและAngara A5V ของรัสเซีย ขั้นแรกสามขั้นนี้บรรทุก Falcon 9 ขั้นที่สองมาตรฐาน ซึ่งบรรทุกน้ำหนักบรรทุกในแฟริ่ง Falcon Heavy มีความสามารถในการยกน้ำหนักสูงสุดเป็นอันดับสองของจรวดที่ใช้งานอยู่ โดยสามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกได้63,800 กก. (140,700 ปอนด์)ไปยังวงโคจรต่ำของโลก26,700 กก. (58,900 ปอนด์)ไปยังวงโคจรการถ่ายโอนค้างฟ้าและ16,800 กก. (37,000 ปอนด์)ไปยังการส่งไปยังดาวอังคาร [ ^{65 ] จรวด}นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองหรือเกินกว่าข้อกำหนดปัจจุบันทั้งหมดของการจัดอันดับมนุษย์ ขอบเขตความปลอดภัยของโครงสร้างสูงกว่าภาระการบินถึง 40% ซึ่งสูงกว่าขอบเขต 25% ของจรวดอื่นๆ^{[ 66 ]} Falcon Heavy ได้รับการออกแบบตั้งแต่เริ่มต้นเพื่อนำมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ และจะฟื้นฟูความเป็นไปได้ในการบินภารกิจที่มีลูกเรือไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคาร^{[ 3 ]}      

ขั้นแรกขับเคลื่อนด้วยแกนหลักที่ดัดแปลงมาจาก Falcon 9 จำนวน 3 แกน แต่ละแกนติดตั้ง เครื่องยนต์ Merlin 1D จำนวน 9 เครื่อง Falcon Heavy มีแรงขับรวมที่ระดับน้ำทะเลขณะปล่อยตัวอยู่ที่22.82 MN (5,130,000 lbf)จากเครื่องยนต์ Merlin 1D จำนวน 27 เครื่อง ในขณะที่แรงขับจะเพิ่มขึ้นเป็น24.68 MN (5,550,000 lbf)เมื่อยานไต่ระดับขึ้นจากชั้นบรรยากาศ^{[ 3 ]}ขั้นบนขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Merlin 1D เพียงเครื่องเดียวที่ดัดแปลงสำหรับการทำงานในสุญญากาศ โดยมีแรงขับ934 kN (210,000 lbf)อัตราส่วนการขยายตัว 117:1 และเวลาการเผาไหม้โดยประมาณ 397 วินาที ในขณะปล่อยตัว แกนกลางจะลดกำลังลงจนถึงกำลังสูงสุดเป็นเวลาสองสามวินาทีเพื่อเพิ่มแรงขับ จากนั้นจึงลดกำลังลง วิธีนี้ช่วยให้มีเวลาการเผาไหม้นานขึ้น หลังจากที่บูสเตอร์ด้านข้างแยกตัวออก แกนกลางจะเร่งกำลังกลับไปที่แรงขับสูงสุด เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือในการเริ่มต้นใหม่ เครื่องยนต์มี ตัวจุดระเบิด แบบไพโรฟอริก สำรองคู่ ( ไตรเอทิลอะลูมิเนียม - ไตรเอทิลโบเรน ) (TEA-TEB) ^{[ 6 ]}ส่วนเชื่อมต่อระหว่างขั้นบนและขั้นล่างของ Falcon 9 เป็น โครงสร้างคอมโพสิตแกน อลูมิเนียม คาร์บอนไฟเบอร์ การแยกขั้นเกิดขึ้นโดยใช้คอลเล็ต แยกที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และระบบผลักแบบนิวแมติก ผนังและโดมของถัง Falcon 9 ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม-ลิเธียม SpaceX ใช้ ถัง ที่เชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมแบบเสียดทาน ทั้งหมด ถังขั้นที่สองของ Falcon 9 เป็นเพียงรุ่นที่สั้นกว่าของถังขั้นแรกและใช้เครื่องมือ วัสดุ และเทคนิคการผลิตส่วนใหญ่เหมือนกัน วิธีนี้ช่วยลดต้นทุนการผลิตในระหว่างการผลิตยาน^{[ 6 ]}       

แกนหลักทั้งสามของ Falcon Heavy จัดเรียงเครื่องยนต์ในรูปแบบโครงสร้างที่ SpaceX เรียกว่าOctawebซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิต^{[ 67 ]}และแต่ละแกนหลักประกอบด้วยขาลงจอดที่ยืดหดได้สี่ขา^{[ 68 ]}เพื่อควบคุมการลงจอดของบูสเตอร์และแกนกลางผ่านชั้นบรรยากาศ SpaceX ใช้ครีบตะแกรง ที่ยืดหดได้สี่อัน ที่ด้านบนของบูสเตอร์ Falcon 9 ทั้งสามตัว ซึ่งจะยืดออกหลังจากแยกตัว^{[ 69 ]}ทันทีหลังจากที่บูสเตอร์ด้านข้างแยกตัว เครื่องยนต์สามเครื่องในแต่ละตัวจะยังคงเผาไหม้ต่อไปอีกสองสามวินาทีเพื่อควบคุมวิถีโคจรของบูสเตอร์ให้ห่างจากจรวดอย่างปลอดภัย^{[ 68 ] [ 70 ]}จากนั้นครีบตะแกรงจะกางออกเมื่อบูสเตอร์หันกลับสู่โลกตามด้วยการยืดขาลงจอด บูสเตอร์ด้านข้างจะลงจอดอย่างนุ่มนวลบนพื้นดินในรูปแบบการปล่อยที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมด/บางส่วน แกนกลางจะยังคงทำงานต่อไปจนกว่าจะแยกตัว ในการปล่อยที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ ครีบและขาของโครงสร้างจะกางออก และแกนกลางจะลงจอดบนเรือโดรน หากต้องใช้บูสเตอร์ ขาลงจอดและครีบจะถูกละเว้นจากตัวยาน ขาลงจอดทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีโครงสร้างรังผึ้ง อะลูมิเนียม ขาทั้งสี่จะพับเก็บไปตามด้านข้างของแต่ละแกนระหว่างการปล่อย และจะกางออกและลงด้านล่างก่อนลงจอด^{[ 71 ]}

การปล่อยจรวด Falcon Heavy ส่วนใหญ่ใช้ขั้นที่สองที่ติดตั้งชุดขยายภารกิจระยะกลางหรือระยะยาว ซึ่งช่วยให้มีระยะการลอยตัวที่ยาวนานขึ้นระหว่างการจุดระเบิดขั้นที่สอง ชุดดังกล่าวประกอบด้วย ถัง COPV ที่เสริมความแข็งแรงเพื่อควบคุมแรงดัน ของเหลวจุดระเบิด TEA-TEBเพิ่มเติมและที่เห็นได้ชัดที่สุดคือแถบสีเทาที่ทาสีบนผิวโลหะเหนือ ถัง RP-1ซึ่งดูดซับแสงแดดและช่วยป้องกันไม่ให้เชื้อเพลิงแข็งตัวในระหว่างระยะการลอยตัวที่ยาวนาน^{[ 72 ]}

Falcon Heavy ใช้ส่วนเชื่อมต่อ ระหว่างขั้น ขนาด 4.5 เมตร (15 ฟุต)ที่ติดอยู่กับแกนกลางของขั้นแรก^{[ 73 ]}เป็นโครงสร้างคอมโพสิตที่ประกอบด้วยแกนรังผึ้งอะลูมิเนียมล้อมรอบด้วย แผ่น คาร์บอนไฟเบอร์หลายชั้น แตกต่างจาก Falcon 9 ชั้นป้องกันความร้อนสีดำบนส่วนเชื่อมต่อระหว่างขั้นของบูสเตอร์แกนกลาง Block 5 จะถูกทาสีขาวในภายหลัง ดังที่เห็นในการบินของ Falcon Heavy จนถึงปัจจุบัน อาจเป็นเพราะความสวยงามของโลโก้ Falcon Heavy ที่ทำให้มีสีเทา^{[ 74 ]}ความยาวโดยรวมของยานเมื่อปล่อยคือ70 เมตร (230 ฟุต)และมวลเชื้อเพลิงทั้งหมดคือ1,420 ตัน (3,130,000 ปอนด์)หากไม่มีการกู้คืนขั้นใด ๆ Falcon Heavy สามารถส่ง น้ำหนักบรรทุก 63.8 ตัน (141,000 ปอนด์)เข้าสู่วงโคจรต่ำของโลก หรือ16.8 ตัน (37,000 ปอนด์)ไปยังดาวศุกร์หรือดาวอังคาร ได้ ใน ทางทฤษฎี ^{[ 73 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดทางโครงสร้าง น้ำหนักสูงสุดที่ Falcon Heavy สามารถยกได้จึงลดลง^{[ 75 ]}          

จรวด Falcon Heavy มีระบบกู้คืน ขั้นแรก ซึ่งช่วยให้ SpaceX สามารถนำบูสเตอร์ขั้นแรกกลับไปยังฐานปล่อยจรวดได้รวมถึงกู้คืนแกนขั้นแรกหลังจากลงจอดบน เรือ บรรทุกโดรนของท่าอวกาศอัตโนมัติ (Autonomous Spaceport Drone Ship)หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจหลัก ระบบเหล่านี้ประกอบด้วยขาลงจอด แบบพับได้สี่ขา ซึ่งจะล็อกเข้ากับแกนถังเชื้อเพลิงขั้นแรกแต่ละถังระหว่างการขึ้นบิน และจะกางออกก่อนลงจอด เชื้อเพลิงส่วนเกินที่สำรองไว้สำหรับการกู้คืนขั้นแรกของ Falcon Heavy จะถูกนำไปใช้กับภารกิจหลักหากจำเป็น เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับภารกิจที่ประสบความสำเร็จ ความสามารถในการบรรทุกสัมภาระตามกำหนดไปยังวงโคจรเปลี่ยนผ่านสู่วงโคจรค้างฟ้า (GTO) คือ8 ตัน (18,000 ปอนด์)เมื่อกู้คืนแกนขั้นแรกทั้งสามแกน (ราคาต่อการปล่อยจรวดอยู่ที่ 97 ล้านดอลลาร์สหรัฐ) เทียบกับ26.7 ตัน (59,000 ปอนด์)ในโหมดใช้แล้วทิ้งทั้งหมด Falcon Heavy ยังสามารถส่ง payload หนัก 16 ตัน (35,000 ปอนด์)เข้าสู่ GTO ได้หากกู้คืนบูสเตอร์ด้านข้างเพียงสองตัว^{[ 73 ]}      

Falcon Heavy ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วนจัดอยู่ในกลุ่มระบบปล่อยจรวดขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถยกน้ำหนักได้ 20–50 ตัน (44,000–110,000 ปอนด์)ขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก (LEO) ภายใต้ระบบการจำแนกประเภทที่ใช้โดยคณะกรรมการตรวจสอบการบินอวกาศของมนุษย์ของ NASA ^{[ 76 ]} Falcon Heavy ที่ใช้แล้วทิ้งทั้งหมดจัดอยู่ใน ประเภท จรวดขนาดใหญ่พิเศษโดยมีน้ำหนักบรรทุกสูงสุด64 ตัน (141,000 ปอนด์)ขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก (LEO )    

แนวคิดเริ่มต้น (Falcon 9-S9 2005) คาดการณ์ว่าสามารถบรรทุกน้ำหนักได้24.75 ตัน (54,600 ปอนด์)ไปยังวงโคจรต่ำของโลก (LEO) แต่ในเดือนเมษายน 2011 คาดการณ์ว่าจะสามารถบรรทุกน้ำหนักได้มากถึง53 ตัน (117,000 ปอนด์) ^{[ 77 ]}โดย สามารถบรรทุกน้ำหนักไปยัง วงโคจรเปลี่ยนผ่านสู่ตำแหน่งคงที่ทางภูมิศาสตร์ (GTO) ได้มากถึง12 ตัน (26,000 ปอนด์) [ ^{78 ] รายงาน}ในภายหลังในปี 2011 คาดการณ์ว่าจะสามารถบรรทุกน้ำหนักได้สูงกว่าวงโคจรต่ำของโลก (LEO ) รวมถึง 19 ตัน (42,000 ปอนด์) ไปยัง GTO ^{[ 79 ]} 16 ตัน (35,000 ปอนด์)ไปยังเส้นทางโคจรผ่านดวงจันทร์และ14 ตัน (31,000 ปอนด์)บนวงโคจรผ่านดาวอังคาร^{[ 80 ] [ 81 ]}            

ภายในปลายปี 2013 SpaceX ได้เพิ่มน้ำหนักบรรทุก GTO ที่คาดการณ์ไว้สำหรับ Falcon Heavy เป็น21.2 ตัน (47,000 ปอนด์ ) ^{[ 82 ]}  

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2560 น้ำหนักบรรทุก LEO ที่คาดการณ์ไว้สำหรับ Falcon Heavy เพิ่มขึ้นจาก54.4 เป็น 63.8 ตัน (120,000 ถึง 141,000 ปอนด์)น้ำหนักบรรทุกสูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่อจรวดบินตาม โปรไฟล์การปล่อย แบบใช้แล้วทิ้ง ทั้งหมด โดยไม่นำบูสเตอร์ขั้นแรกทั้งสามตัวกลับมา^{[ 1 ]}หากใช้บูสเตอร์หลักเพียงตัวเดียวและนำบูสเตอร์ด้านข้างสองตัวกลับมา Musk ประมาณการว่าน้ำหนักบรรทุกที่ลดลงจะอยู่ที่ประมาณ 10% ซึ่งจะยังคงให้ความสามารถในการยกขึ้นสู่ LEO ได้ มากกว่า 57 ตัน (126,000 ปอนด์) ^{[ 83 ]}การนำบูสเตอร์ทั้งสามตัวกลับไปยังสถานที่ปล่อยแทนที่จะลงจอดบนเรือโดรนจะให้น้ำหนักบรรทุกประมาณ 30 ตันสู่ LEO ^{[ 84 ]}    

ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่

ตั้งแต่ปี 2013 ถึง 2016 SpaceX ได้ดำเนินการพัฒนาสถาปัตยกรรมจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สำหรับFalcon 9 ควบคู่ ไปกับส่วนอื่นๆ ของ Falcon Heavy ด้วย ในช่วงแรก SpaceX ได้แสดงความหวังว่าในที่สุดจรวดทุกส่วนจะสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ [ ^{85 ] ตั้งแต่} นั้นมา SpaceX ได้แสดงให้เห็นถึงการกู้คืน ส่วนแรกของ Falcon 9 บนบกและในทะเลเป็นประจำและประสบความสำเร็จในการกู้คืนฝาครอบบรรทุกสัมภาระหลายชิ้น[ 86 ^{] [ 87 ]ในกรณี}ของ Falcon Heavy แกนด้านนอกสองแกนจะแยกออกจากจรวดในช่วงต้นของการบิน ดังนั้นจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าในโปรไฟล์การปล่อย Falcon 9 ^{[ 71 ]}สำหรับเที่ยวบินแรกของ Falcon Heavy SpaceX ได้พิจารณาที่จะพยายามกู้คืนส่วนที่สอง^{[ 88 ]}แต่ไม่ได้ดำเนินการตามแผนนี้

ประสิทธิภาพการบรรทุกของ Falcon Heavy ไปยังวงโคจรการถ่ายโอนจีโอซิงโครนัส (GTO) ลดลงเนื่องจากเทคโนโลยีที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ในราคาที่ต่ำกว่ามาก เมื่อกู้คืนแกนบูสเตอร์ทั้งสามได้ น้ำหนักบรรทุก GTO จะอยู่ที่^{8 ตัน (18,000 ปอนด์) [ 1 ] หากกู้คืนเฉพาะแกนด้านนอกสองแกนในขณะที่แกนกลางถูกใช้หมดไป น้ำหนักบรรทุก GTO จะอยู่ที่ประมาณ 16 ตัน (35,000 ปอนด์) [} 73 ] เมื่อเปรียบเทียบ^{กันแล้วจรวด}ที่หนักที่สุดถัดไป^{ในปัจจุบัน}จนถึงเดือนเมษายน 2024 คือ Delta IV Heavy ที่ใช้แล้วทิ้งทั้งหมด สามารถส่งน้ำหนัก14.2 ตัน (31,000 ปอนด์)ไปยัง GTO ได้^{[ 89 ]}      

ในการปรากฏตัวต่อหน้าคณะกรรมการการพาณิชย์ วิทยาศาสตร์ และการขนส่งของวุฒิสภาสหรัฐอเมริกา ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2547 มัสก์ให้การว่า “แผนระยะยาวเรียกร้องให้มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยกน้ำหนักมาก และแม้กระทั่งผลิตภัณฑ์ยกน้ำหนักมากเป็นพิเศษ หากมีความต้องการของลูกค้า เราคาดว่าการเพิ่มขนาดแต่ละครั้งจะส่งผลให้ต้นทุนต่อปอนด์ในการส่งขึ้นสู่วงโคจรลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ... ในที่สุด ผมเชื่อว่า 500 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์หรือน้อยกว่านั้นสามารถทำได้” ^{[ 93 ]} เป้าหมาย 1,100 ดอลลาร์สหรัฐ/กก. (500 ดอลลาร์สหรัฐ/ปอนด์) ที่มัสก์ระบุไว้ในปี พ.ศ. 2554 นี้คิดเป็น 35% ของต้นทุนของระบบปล่อยจรวดที่สามารถส่งขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก ( LEO) ที่มีต้นทุนต่อปอนด์ต่ำที่สุด ในการศึกษาเมื่อปี พ.ศ. 2544: Zenitซึ่งเป็นยานปล่อยจรวดขนาดกลางที่สามารถบรรทุก14 ตัน (31,000 ปอนด์)ขึ้นสู่วงโคจรต่ำของโลก (LEO) ได้ในราคา 35-50 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 94 ]}ในปี 2011 SpaceX ระบุว่าต้นทุนในการไปถึงวงโคจรต่ำของโลกอาจต่ำถึง2,200 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลกรัม (1,000 ดอลลาร์สหรัฐ/ปอนด์)หากสามารถรักษาอัตราการปล่อยจรวดได้ปีละ 4 ครั้ง และในปี 2011 มีแผนที่จะปล่อยจรวด Falcon Heavy มากถึง 10 ลำ และ Falcon 9 มากถึง 10 ลำต่อปีในที่สุด^{[ 80 ]}  

ราคาที่เผยแพร่สำหรับการปล่อยจรวด Falcon Heavy มีการเปลี่ยนแปลงไปตามความคืบหน้าของการพัฒนา โดยราคาที่ประกาศสำหรับ Falcon Heavy รุ่นต่างๆ มีราคาอยู่ที่ 80–125 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2554 ^{[ 77 ]} 83–128 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในปี 2555 ^{[ 78 ]} 77–135 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2556 ^{[ 95 ]} 85 ล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับน้ำหนักสูงสุด6.4 ตัน (14,000 ปอนด์)ไปยังGTOในปี 2557 และ 90 ล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับน้ำหนักสูงสุด8 ตัน (18,000 ปอนด์)ไปยัง GTO ในปี 2559 ^{[ 96 ]}    

ตั้งแต่ปี 2017 ถึงต้นปี 2022 ราคาได้ระบุไว้ที่ 150 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สำหรับน้ำหนัก63.8 ตัน (141,000 ปอนด์)ไปยังวงโคจรต่ำของโลก (LEO) หรือ26.7 ตัน (59,000 ปอนด์)ไปยังวงโคจรใหญ่ของโลก (GTO) (ใช้แล้วทิ้งทั้งหมด) ^{[ 97 ]}ซึ่งเทียบเท่ากับราคา 2,350 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับ LEO และ 5,620 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับ GTO ในปี 2022 ราคาที่เผยแพร่สำหรับการปล่อยจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้คือ 97 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 98 ]}ในปี 2022 NASA ได้ทำสัญญากับ SpaceX เพื่อปล่อยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Nancy Grace Romanบนจรวด Falcon Heavy ในราคาประมาณ 255 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งรวมถึงค่าบริการปล่อยจรวดและค่าใช้จ่ายอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับภารกิจ^{[ 99 ]}    

จรวดของสหรัฐฯ ที่ใกล้เคียงที่สุดในการแข่งขันคือDelta IV HeavyของUnited Launch Allianceซึ่งมีความสามารถในการบรรทุกสัมภาระไปยังวงโคจรต่ำของโลก (LEO) ได้28.4 ตัน (63,000 ปอนด์)โดยมีต้นทุน 12,340 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับการส่งไปยัง LEO และ 24,630 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับการส่งไปยังวงโคจรเหนือของโลก (GTO) ^{[ 100 ]} Delta IV Heavy ถูกปลดประจำการในปี 2024  

คู่แข่งตั้งแต่ปี 2024 เป็นต้นไปอาจรวมถึงNew Glenn ของ Blue Origin (45 ตันถึงวงโคจรต่ำของโลก), Terran RของRelativity Space (34 ตันถึงวงโคจรต่ำของโลก) และVulcan Centaur ของ United Launch Alliance (ULA) (27 ตันถึงวงโคจรต่ำของโลก) และตั้งแต่ปลายปี 2025 เป็นต้นไป อาจรวมถึง Starshipของ SpaceX (100+ ตันถึงวงโคจรต่ำของโลก) ด้วย

เนื่องจากการปรับปรุงประสิทธิภาพของFalcon 9ทำให้ดาวเทียมที่มีน้ำหนักมากบางดวงที่ส่งขึ้นสู่ GTO เช่นIntelsat 35e ^{[ 101 ]}และInmarsat-5 F4 ^{[ 102 ]}ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศก่อนการเปิดตัว Falcon Heavy SpaceX คาดการณ์ว่าการปล่อย Falcon Heavy เชิงพาณิชย์ครั้งแรกจะเกิดขึ้นภายในสามถึงหกเดือนหลังจากการบินทดสอบครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จ^{[ 103 ] [ 104 ]}แต่เนื่องจากความล่าช้า ดาวเทียมArabsat-6A ซึ่งเป็นดาวเทียมเชิงพาณิชย์ดวงแรก จึงถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จในวันที่ 11 เมษายน 2019 ซึ่งเป็นเวลาหนึ่งปีกับสองเดือนหลังจากการบินครั้งแรก SpaceX หวังว่าจะมีการปล่อยจรวด 10 ครั้งทุกปีตั้งแต่ปี 2021 เป็นต้นไป^{[ 105 ]}แต่ไม่มีการปล่อยจรวดในปี 2020, 2021 หรือ 2025

• 
  การปล่อยจรวดFalcon Heavy เพื่อทดสอบการบิน
• 
  การปล่อยดาวเทียม Arabsat-6A
• 
  การปล่อยจรวด STP-2
• 
  การปล่อยจรวดUSSF-44
• 
  การปล่อยจรวด USSF-67
• 
  การปล่อยจรวด ViaSat-3 F1
• 
  การเปิดตัวPsyche
• 
  การเปิดตัวOTV-7
• 
  การเปิดตัวGOES-U
• 
  การปล่อยจรวดEuropa Clipper

• การเปรียบเทียบระบบปล่อยจรวดขึ้นสู่วงโคจร
• การเปรียบเทียบตระกูลจรวดส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร
• โครงสร้างพื้นฐานการขนส่งไปยังดาวอังคารของ SpaceX
• ดาวเสาร์ C-3
• เดลต้า IV เฮฟวี่

• หน้าอย่างเป็นทางการของ Falcon Heavy
• ภาพเคลื่อนไหวการบินของ Falcon Heavyเดือนกุมภาพันธ์ 2018
• อีลอน มัสก์ พูดถึงวิธีที่จรวด Falcon Heavy จะเปลี่ยนแปลงการเดินทางในอวกาศ (จาก The Verge YouTube)