Meine mal gelesen zu haben, das die F9 ohne Druckgas leer aufgerichtet werden kann. Leider keine Quelle, daher kann ich das nicht mit Sicherheit sagen.
Zur Frage, was passiert, wenn eine Nutzlast die Kapazität nicht ausschöpft.
--> es wird vollgetankt und gelandet.
Die Landung kostet Treibstoff. Hat man genug versucht man auf dem Droneship zu landen. Hat man mehr und es reicht für eine Landlandung, dann findet diese statt.
Auch würde weniger Tanken als das Maximum die Mission gefährden. Grund hierfür ist die "Engine-out-capacity". Fällt ein Triebwerk der Unterstufe aus, so wird mit den anderen weitergeflogen, dies kostet aber extra Treibstoff bei gleichem Zielorbit. Dies fand mal bei einer der ersten CRS-Missionen statt. Damals wurde allerdings zusätzlich die sekundäre Nutzlast nicht ans ziel gebracht, da Eine Sicherheitsrichtlinie der Nasa für die ISS sonnst nicht eingehalten werden konnte.
Zum Ablauf etwas.
Die Unterstufe wird entweder solange arbeiten, bis sie nahezu leer ist (Restmenge im Tank, damit die Triebwerke nicht unkontrolliert abschalten) oder bis sie noch genug für die Landung + Sicherheitsarmgin hat.
Die Oberstufe übernimmt den Rest. Bei den GTO Missionen ist es bisher das Ziel, so viel wie möglich zu schaffen. Sprich man feuert bis die Oberstufe auch leer ist, wenn man mehr liefern kann, ist das gut für den Kunden und Satelliten, wenn man es nicht kann kostet das den Satelliten mehr eigenen Treibstoff am Ende.
Bei LEO und anderen Missionen schafft die Oberstufe den Satelliten in einen vorbestimmten Orbit und setzt ihn dort aus, wird meist selbst noch etwas arbeiten um sich selbst auf einen etwas anderen Orbit zu bringen oder gar einen Deorbit durchführen, wie bei den CRS-Missionen. Hat die Oberstufe noch Treibstoff ist das gut für den Deorbit, hat sie keinen oder zu wenig bleibt sie in einem Orbit oder fliegt weg, sollte sie auf einer Fluchtbahn sein. Bleibt die Oberstufe im Weltraum wird sie passiviert, Sprich Treibstoff und Druckgase und Batterien werden entlüftet, und alle Tanks bleiben offen, damit sich nirgends ein Überdruck entwickeln kann, der für eine Explosion sorgt und eine Schrottwolke entstehen lassen kann.
Im Falle, das die Unterstufe ein Triebwerk verliert werden die anderen weiterarbeiten und der Bordcomputer berechnet wie die Mission angepasst werden muss.
Also wie lange müssen die 8 Triebwerke mehr arbeiten um den Treibstoff des 9ten Triebwerks mitzunutzen?
Wie groß ist der dV-Verlust also Geschwindigkeitsverlust dadurch?
Kann man es ausgleichen und wie?
Hat die Oberstufe genug "unverlangten" Treibstoff um den Job zu erledigen?
Muss die Oberstufe den Deorbit aufgeben, um die Mission zu retten?
Muss die Unterstufe die Landung aufgeben um die Mission zu retten?
Welches ist der beste Alternativorbit der erreicht werden kann?
Wie sieht das neue Flugprofil aus?
Ich denke dies gibt einen groben Überblick, warum man lieber volltankt.
leichtes Offtopik zu anderen Raketen:
Es gibt Raketen, die werden tatsächlich mit Teilbetankung gestartet. Der Grund ist aber das es Raketenkonfigurationen sind.
In diesen Fällen können sie in der kleinen Konfiguration nicht Volltanken und die Mission schaffen. Die Rakete wäre zu schwer.
In einer großen Konfiguration haben sie aber stark genügende Seitenbooster, die beim Start helfen, dass sie auch voll betanken können. In diesem Fall haben sie einen Leistungsbonus von den Boostern und von dem zusätzlichen Treibstoff.
Vorteil dieses Vorgehens ist, dass ein Booster für beide Konfigurationen genutzt werden kann.
Grüße aus dem Schnee