當地時間2025年12月22日10時51分,日本H3火箭8號機從鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空,箭上搭載「引路5號」準天頂衛星。但升空後不久,第二級火箭引擎突然提前停止燃燒,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)目前正緊急確認情況。
這枚火箭的此次發射堪稱「一波三折」:最初的發射時間定於12月7日,因第二級箭體的慣性測量單元異常而推遲發射;第2次發射定於12月17日,但在點火倒數計時開始後,又因冷卻水注水設備故障緊急停停。又延後了5日後,才於12月22日上午發射。但發射後仍出了問題,不過不是一級火箭的問題,而是二級火箭的問題,官方表示是二級引擎燃燒提前停止。
那麼這枚火箭的二級引擎燃料為什麼會提前停止燃燒呢,要搞懂這次引擎提前停擺的可能原因,得先看看H3火箭的「病史」-這型火箭自誕生起,就和「引擎」這類故障結下了「不解之緣」。
從過往紀錄來看,H3火箭的引擎問題早有先例。 2023年3月7日,它的試驗1號機發射時,二級發動機根本就沒點著火,最後只能忍痛讓火箭自毀;當時調查發現,是二級推進系統控制器檢測到電流過載,直接切斷了供電。
而這次的原因雖然還沒明確說“電流過載”,但“二級發動機燃燒提前停止”,很難讓人不聯想到“控制邏輯異常”或“供電系統掉鍊子”——畢竟這型火箭的電源系統堪稱“慣犯”。
再結合這次發射前的小插曲:12月7日推遲是因為“慣性測量單元異常”,這玩意兒相當於火箭的“平衡感”,負責感知飛行姿態;12月17日的叫停則是因為“冷卻水注水設備」流量不足,這設備是給發射時的高溫尾焰降溫的——看似不相關的故障,實則暴露了H3火箭的「系統性短板」:從地面支援設備到箭上核心部件,似乎總有「小零件掉鍊子」。
當然,現在JAXA還沒給出最終結論,也不能排除「新問題」的可能,例如推進劑輸送管路堵塞、引擎渦輪泵轉速異常等。但從機率上看,「電源/控制系統故障」的嫌疑最大,畢竟這是H3火箭的「老病根」了。如果真是的話,表示日本在這項技術上的掌握還很不足。
日本H3火箭這次發射後二級引擎提前停擺,會造成什麼樣的後果?它可不只是因為燃燒停止而讓火箭少飛一會兒那麼簡單,最直接的結果就是發射的衛星大概率不會入軌,但影響最大的還是日本這款火箭,需要再次長時間檢測技術和設備,這也將波及到「日本航太的未來」。
這枚火箭發射的是“引路5號”衛星,這顆衛星是日本“準天頂衛星系統”的關鍵成員——這個系統相當於“日本版GPS”,目前只有4顆衛星在天上,只能給GPS當“輔助”,本來計劃2026年3月底前湊齊7顆,實現不依賴外國衛星的獨立定位。但這次發射很可能讓衛星沒有達到預定軌道:如果軌道高度不夠,要么衛星會慢慢掉回大氣層燒毀,要么得靠自身攜帶的少量燃料「續命」變軌,即便後者的操作成功,衛星的設計壽命也會大幅縮水,原本能工作10年,可能5年就無法正常工作了。
其次,對H3火箭本身來說,這次故障幾乎是「口碑暴擊」。日本當初花了2000億日元(約合人民幣101.2億元)研發它,就是想讓它代替老款的H2A火箭,在國際商業發射市場分一杯羹——目標是把單次發射成本降到50億日元,和美國獵鷹9號、歐洲阿麗亞娜6型火箭搶生意。
可現在呢? H3火箭自2023年首飛失敗後,好不容易2024年2月復飛成功一次,這次執行正式任務又掉鍊子,誰還敢把衛星交給它?就是日本國內的衛星發射,應該也都不敢再指望它了,畢竟商業發射看的是“可靠性”,就像沒人願意坐經常晚點的飛機一樣,衛星公司也怕自己的設備“搭錯火箭”。
更長遠的是,日本航太的「時間表」可能要再往後推。原本計畫2026年3月底前完成7顆準天頂衛星的部署,現在「引路5號」出了問題,如果不能入軌工作,那就得重新造一顆衛星,即便是有備份衛星,也得等下一枚H3火箭——可H3火箭這次故障後,至少要半年時間調查、整得整得2026年獨立票
另外,日本也指望H3火箭參與國際合作,例如美國的「阿耳特彌斯計畫」(重返月球計畫)。如果H3火箭的可靠性一直提不上來,別說合作了,可能連自己的月球探測、小行星採樣任務都得「靠邊站」——畢竟沒有靠譜的火箭,再宏大的航太夢都是「空中樓閣」。
航太是高技術領域,依仗的正是高可靠性。而H3火箭的一波三折,其實也給所有搞航太的國家提了個醒:航太這行,從來不是「堆錢」「堆技術」就能成的,「可靠性」才是硬道理。
日本為了讓H3火箭“有競爭力”,搞了不少創新:比如用膨脹循環的LE-9發動機、模組化設計(能靈活加助推器)、簡化零部件數量(比H2A少30%),目標是“低成本高運力”。可問題在於,創新如果沒經過充分的地面試驗驗證,就容易變成「隱憂」。
反觀國際上可靠的火箭,例如美國獵鷹9號,之所以能反覆回收、高頻率發射,就是因為它在地面做了無數次發動機試車、故障模擬,把能想到的問題都提前踩了一遍。而H3火箭從2013年開始研發,到2023年才首飛,中間做了不少試驗,如今終於成為全世界發射量最多,可靠性極高的火箭。
對日本來說,這次故障或許是個“倒逼整改”的機會:如果能徹底查清原因,把“電源系統”“控制系統”的老毛病根治,未來還有機會挽回口碑;但如果只是“頭痛醫頭腳痛醫腳”,下次可能還會出現新的“意外”。畢竟航太領域,一次失敗可能讓多年的努力付諸東流,靠譜才是對「經費」與「航太人初心」最好的尊重。
目前,JAXA還在緊張排除故障原因,後續衛星的具體狀況、火箭的整改方案,還得等進一步消息。但無論如何,這次事件再次證明:航太這條路,沒有「捷徑」可走,每一個零件、每一次試驗,都得「摳到極致」才行。(科普大世界)