在取得一系列成功並看似穩定進入軌道之後，H3火箭又面臨新的挑戰。這一次，在有效載荷整流罩分離過程中發現了一個意想不到的異常情況，而這項技術此前一直被認為是「成熟的」。本文將全面闡述日本航太運輸系統面臨的新挑戰。
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）於2025年12月25日在宇宙開發利用委員會調查安全小組委員會第58次會議上報告了對H3火箭8號發射失敗原因的調查進展。 H3火箭8號於2025年12月22日10時51分30秒從種子島宇宙中心發射升空，未能將準天頂衛星系統「引引5號」送入軌道。
直接原因是第二級引擎第二次點火未能正常啟動並提前停止。有效載荷整流罩分離後，發射225秒時偵測到與以往發射不同的較大加速度，隨後第二級液氫燃料箱壓力下降。第一次點火時，燃燒壓力初始約為正常值的80%，隨後下降至約65%，液氫渦輪幫浦轉速超過額定轉速40%以上。
12月22日，公司成立了由董事長山川博史領導的特別工作小組，並與三菱重工合作調查事故原因。
從： 
H3火箭8號發射失敗原因調查進度（航太開發利用委員會調查安全小組委員會第58次會議）
【社論】
H3火箭8號發射失敗對日本的航太發展造成了嚴重影響。尤其值得注意的是，有效載荷整流罩分離過程中出現了異常情況，而這一過程在火箭發射中一直被認為是「成熟技術」 。
整流罩是一種“鼻罩”，用於在發射過程中保護衛星，並在衛星離開大氣層後分離成左右兩半。 H3火箭的整流罩是日本最大的整流罩之一，直徑5.2米，長度約10.4米，採用煙火裝置（導爆索）瞬間切斷數百個螺栓。這項技術本身就是一項成熟的設計，傳承自H-II火箭。
然而，此次分離時加速度數據中出現了兩個異常。先前，存在一個頻率約為18 Hz、振幅較小的高頻波動，但在8號機組中，出現了一個頻率為6至7 Hz、振幅較大的低頻波動，並且該波動也呈現出在約1.5秒內緩慢收斂的特徵。目前，尚無法確定這項「意外衝擊」的具體意義。
問題隨即出現。第二級液氫儲槽內的壓力迅速下降，迫使引擎在極為惡劣的工況下運轉。燃燒壓力降至正常值的65%，液氫渦輪幫浦轉速超過額定轉速40%以上。這種情況完全超出了設計鑑定範圍，屬於異常情況。
儘管如此，LE-5B-3引擎仍比計畫多燃燒了24秒，成功完成了第一次點火。這種「韌性」可謂是日本火箭引擎技術高超的體現。然而，在第二次點火過程中，情況變得更加糟糕，引擎未能實現正常燃燒。
這次失敗尤其意義重大，因為它發生在H3火箭剛開始進入軌道之際。 H3火箭在2023年3月首次發射失敗後，於2024年2月第二次發射成功，此後第三次、第四次、第五次和第七次發射也都成功。 H3火箭的第八次發射對於一枚本應進入「穩定運行期」的火箭來說，無疑是一次意料之外的挫折。
準天頂衛星系統（QZSS）「Michibiki」是日本獨有的定位系統，可作為GPS的補充和增強工具。第五顆衛星的失聯勢必會延誤系統擴展計畫。定位精度的提升是自動駕駛、無人機配送和防災減災等社會基礎建設的基礎技術。
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）目前正在對攝影機拍攝的影片和遙測資料進行詳細分析，並進行故障樹分析（FTA）和調查製造記錄。要弄清楚整流罩分離時出現異常行為的原因以及導致儲箱壓力下降的機制，可能還需要一段時間。
H3火箭是日本太空運輸的核心，這起事故一旦發生，將嚴重影響日本的國際信譽。毫不誇張地說，未來太空發展的命運取決於能否徹底找出事故原因並採取措施防止類似事件再次發生。
[術語]
衛星整流罩<br>安裝在火箭頂端的保護罩。它在發射過程中保護衛星免受空氣阻力、高溫和噪音的影響。離開大氣層後，整流罩由煙火裝置（導爆索）分離。 H3火箭有三種：短型（直徑5.2米，總長度約10.4米）、長型（長度約15米）和寬型。
第二級發動機（LE-5B-3）
這款液氫/液氧發動機安裝在H3火箭的上級，推力達14噸，負責將火箭送入軌道。它是LE-5B引擎的改良型，屬於自H-IIA火箭以來一直沿用的可靠引擎系列。
液氫（LH2）儲槽<br>此儲槽安裝在第二級，用於儲存低溫液氫。它將液氫保持在攝氏零下253度，並向引擎供應液氫。儲罐內的壓力管理至關重要，因為壓力下降會直接影響引擎性能。
渦輪泵<br>一種旋轉泵，可將液態燃料以高壓輸送至引擎。它以極高的轉速（每分鐘數萬轉）運轉，被認為是火箭發動機的核心部件。以遠高於額定轉速的速度旋轉會帶來機械損壞的風險。
故障樹分析 (FTA)
一種邏輯分析系統故障和事故原因的方法。從最主要的事件（在本例中為發射失敗）出發，像樹狀圖的枝幹一樣展開可能的原因，最終找出根本原因。
H3-22S型
此編號顯示了H3火箭的結構。第一個數字「2」表示第一級引擎（LE-9）的數量，第二個數字「2」表示固體火箭助推器（SRB-3）的數量，「S」表示短整流罩。
準天頂軌道<br>一種特殊的軌道，長時間經過日本天頂附近。由於衛星始終處於高仰角可見狀態，因此不太容易被建築物或山脈遮擋，從而能夠提供高精度的定位服務。
[參考連結]
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA） （外部）
作為負責日本太空開發的核心機構，它涉及火箭開發、衛星、國際太空站運作和行星探測等廣泛領域。
對H3火箭8號發射失敗的回應（外部）
這是日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）關於這次災害的官方資訊頁面。此頁面會定期更新工作小組成立、調查進度及相關資料的資訊。
準天頂衛星系統「Michibiki」官方網站（外部連結）
這是日本內閣府營運的GPS輔助定位系統的官方網站。它提供有關定位精度、使用方法和相容設備的資訊。
種子島宇宙中心（外部）
該設施位於鹿兒島縣南貉町，是日本最大的火箭發射基地。它擁有大型火箭的組裝大樓和發射台，也是H3火箭的發射基地。
[參考影片]
H3火箭8號發射現場直播（JAXA官方網站）。提供發射當天的直播錄影。您可以觀看從升空到出現異常情況的整個過程。
[參考文章]
H3火箭故障中發現整流罩分離衝擊過大（外部）
報告也指出，整流罩脫落時衝擊力過大。技術細節包括振動頻率從先前的18赫茲降至6-7赫茲，振幅顯著增加。
日本式GPS因H3火箭發射衛星失敗而面臨延期（外部通報）
《每日新聞》英文版的一篇報導指出，Michibiki No. 5 的損失將推遲準天頂衛星系統的擴建計畫。
第八枚H3運載火箭發射失敗及成立調查委員會（外部）
日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）官方英文新聞稿。新聞稿詳細介紹了由會長山川博領導的特別工作小組的成立以及調查架構。
[編者註]
從失敗中學習並重新振作——這或許正是技術演進的本質。 H3火箭的失敗表明，即使是迄今為止被認為「成熟」的技術，仍然存在未知領域。
您如何看待太空發展中的「失敗」？持續挑戰自我的意義何在？日本的太空運輸技術未來將走向何方？希望我們能夠共同關注此事，並持續跟進調查原因。如有任何意見或想法，請不吝賜教。
