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東京時間12月22日上午10時51分,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)與三菱重工業(yè)聯(lián)合研制的H3運(yùn)載火箭8號機(jī)(H3-22構(gòu)型),從種子島宇宙中心順利升空。這是H3今年第3飛、總計(jì)第8飛。此次火箭搭載的是準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)「引路5號」衛(wèi)星(みちびき5號),目標(biāo)是送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO),為日本構(gòu)建自主高精度衛(wèi)星導(dǎo)航體系再補(bǔ)一塊拼圖。
但發(fā)射并未畫上圓滿句號。就在飛行約30分鐘后,JAXA發(fā)布簡短而克制的通報(bào):「第二階發(fā)動機(jī)LE-5B-3出現(xiàn)異常,燃燒提前結(jié)束。」截至目前(三體引力波發(fā)稿時間戳),衛(wèi)星是否完成分離、是否進(jìn)入有效軌道仍未被JAXA官方確認(rèn)。
這意味著什么?這不是一次成功發(fā)射,大概率是一次失敗。在航天工程里,這種狀態(tài)往往比明確失敗更棘手。
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●一連串延期,其實(shí)早已釋放信號
如果把時間軸拉長,這次異常并非偶然事件。
12月7日:二級姿態(tài)控制相關(guān)的慣性傳感器異常,發(fā)射延期;12月 17日:倒計(jì)時T-16.8秒,地面冷卻注水系統(tǒng)傳感器報(bào)警,系統(tǒng)自動中止;12月22日:年內(nèi)發(fā)射窗口期最后一次嘗試,順利起飛,卻在第二級留下不詳問號。
需要強(qiáng)調(diào)的是,這些延期并非操作失誤,而是日本航天體系一貫的保守式工程文化在起作用——任何不確定性都不允許帶入點(diǎn)火階段。
但問題恰恰在這里,當(dāng)你在地面如此謹(jǐn)慎,卻仍在飛行后段暴露系統(tǒng)性異常,說明問題可能不止一個。
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●第二級,再次成為H3的壓力集中區(qū)
如果說H3火箭有「阿喀琉斯之踵」,那幾乎可以確定——在第二級段。回顧關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),2023年3月,H3 1號機(jī)首飛之時,二級發(fā)動機(jī)未能成功點(diǎn)火,最終指令自毀,搭載的「大地3號」衛(wèi)星直接損失。事故調(diào)查最終指向:電氣系統(tǒng)過電流 + 新舊設(shè)計(jì)驗(yàn)證不足。
此后JAXA給出修復(fù)路徑,加強(qiáng)電源冗余、重構(gòu)電氣接口、補(bǔ)做系統(tǒng)級驗(yàn)證。當(dāng)然,成效是明確的:從2024年2號機(jī)開始,連續(xù)6次成功發(fā)射,H3一度被認(rèn)為徹底走出了陰影。而這一次,問題并非點(diǎn)火失敗,而是提前關(guān)機(jī)(Early Shutdown)。
這在技術(shù)上意味著什么?可能的原因區(qū)間包括但不限于:推進(jìn)劑供給異常(壓力、流量或氣蝕);渦輪泵工作區(qū)間異常;控制系統(tǒng)誤判安全閾值;仍未完全排除的電氣或傳感器鏈路問題。
換句話說,這不是老問題復(fù)發(fā),而是同一薄弱環(huán)節(jié),在不同工況下再次暴露。
●技術(shù)問題背后,是節(jié)奏與定位的張力
單就工程而言,液氫/液氧二級并非日本獨(dú)有難題。
歐洲阿麗亞娜5號、美國火神火箭的發(fā)展史都證明:二級段,往往是新一代火箭成熟前最難啃的骨頭。但H3面臨的壓力,來自技術(shù)之外。
H3的定位極其明確:年發(fā)射頻率目標(biāo)6次以上;單發(fā)成本目標(biāo)約50 億日元(約合2.5億元人民幣或3.4億美元);主打角色為H-IIA/H-IIB的唯一繼任者 + 日本國家發(fā)射能力主角。
在這樣的前提下,一次異常的影響遠(yuǎn)不止成功率統(tǒng)計(jì)。如果本次任務(wù)最終被判定失敗,H3的整體成功率將回落至約75%——這在新箭階段尚可理解,但在要進(jìn)入商業(yè)與政府主力階段時,顯然不夠。
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●引路5號的命運(yùn),牽動的不只是一顆衛(wèi)星
「引路5號」并非普通通信或?qū)嶒?yàn)載荷。它是日本準(zhǔn)天頂系統(tǒng)邁向「7星滿配、獨(dú)立運(yùn)行」的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之一,直接關(guān)系到自動駕駛、災(zāi)害應(yīng)急、高精度測繪、國防與關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施定位冗余。
如果任務(wù)失敗,代價(jià)至少有三層——①直接損失:衛(wèi)星本身價(jià)值數(shù)百億日元,發(fā)射與保險(xiǎn)成本無法回收。②系統(tǒng)級延誤:日本準(zhǔn)天頂系統(tǒng)(QZSS)獨(dú)立運(yùn)行時間表可能從2026年繼續(xù)后移。③戰(zhàn)略信譽(yù)沖擊:H3的國際商業(yè)吸引力會在與西方市場絕對主角獵鷹9號的對比下進(jìn)一步壓力山大。
從歷史看,日本航天并不怕失敗。H3 1號機(jī)之后的「快速修復(fù) + 連續(xù)成功」,就是最好的證明。但這一次,問題更微妙。它發(fā)生在被認(rèn)為已穩(wěn)定的階段;它沒有明確的爆炸或失效畫面;它迫使火箭工程師必須直面:是否存在尚未完全被理解的系統(tǒng)性邊界條件?
接下來JAXA大概率會凍結(jié)后續(xù)發(fā)射節(jié)奏,成立專項(xiàng)調(diào)查組甚至獨(dú)立委員會,對二級發(fā)動機(jī)LE-5B-3的控制邏輯、工況包線重新審視。換句話說,問題的關(guān)鍵不一定在于動力本身是否失效,而在于發(fā)動機(jī)在某些并非致命的工況波動下,是否被控制邏輯過早地判定為「不可繼續(xù)燃燒」,從而觸發(fā)保護(hù)性關(guān)機(jī)。JAXA很可能需要系統(tǒng)性地回看二級發(fā)動機(jī)在不同飛行階段的壓力、轉(zhuǎn)速、溫度等判據(jù),檢查這些安全閾值是否設(shè)置過于保守,或在復(fù)雜工況組合下存在誤判空間。如果這一判斷成立,那么這次異常更像是一次安全邏輯踩得過早,而不是發(fā)動機(jī)性能本身的失敗,也意味著H3火箭在工程上已經(jīng)接近穩(wěn)定區(qū)間,卻仍需要在控制策略層面完成最后一輪去保守化、去誤觸發(fā)的打磨。
無疑這一過程很慢,但也是日本航天一貫而無他的選擇。
總之,這不是一次簡單的發(fā)射失敗新聞。更像是一道提醒:H3正站在實(shí)驗(yàn)火箭與國家主力運(yùn)載工具的分水嶺上。跨過去,它將真正成為日本太空運(yùn)輸?shù)墓歉桑豢绮贿^去,哪怕沒有再炸,也會在全球商業(yè)發(fā)射市場中逐漸失去存在感。
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部分信息索引:
H3ロケット8號機(jī)の打上げについて(第一報(bào))(https://www.jaxa.jp/press/2025/12/20251222-1_j.html)
H3ロケット8號機(jī)打ち上げ失敗 軌道投入できず 文科省(https://www.asahi.com/articles/ASTDQ0DX5TDQUTFL00LM.html)
H3ロケット8號機(jī) 「みちびき5號機(jī)」打上げ / H3 Rocket F8 QZS-5 Launch(https://www.youtube.com/live/h2iRduxp6sY)H3 (rocket)(https://en.wikipedia.org/wiki/H3_(rocket))
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