سقط أول صاروخ ياباني H3 ، المصمم لإطلاق الأقمار الصناعية وإعادة تزويد المحطات الفضائية ، إلى الأرض يوم الإثنين (بتوقيت الولايات المتحدة) بعد فشل محرك المرحلة الثانية في الاشتعال بعد خمس دقائق من انطلاق الرحلة التجريبية الافتتاحية للقاذفة الجديدة ، مما أدى إلى تدمير الصاروخ والأرض التي تزن ثلاثة أطنان. مركبة فضائية للمراقبة.
بعد عقد من التطوير وإجهاض آخر ثانية في أول محاولة إطلاق له الشهر الماضي ، تم تحميل صاروخ H3 بهيدروجين سائل شديد البرودة وأكسجين سائل يوم الاثنين مع بدء العد التنازلي بسلاسة للإقلاع في الساعة 8:37:55 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة. (0137: 55 بتوقيت جرينتش الثلاثاء). اشتعل محركا المرحلة الأساسية للصاروخ في الثواني الأخيرة من العد التنازلي ، ثم أضاء اثنان من معززات الصواريخ الصلبة المثبتة على حزام لدفع H3 من منصة الإطلاق في مركز تانيغاشيما للفضاء.
قفز الصاروخ H1.6 ، الذي يركب 3 مليون رطل من قوة الدفع ، بسرعة من منصة الإطلاق في تانيغاشيما ، الواقعة على منحدر يطل على المحيط الهادئ في الجزء الجنوبي الغربي من سلسلة الجزر اليابانية. تم الإقلاع في الساعة 10:37 صباحًا بتوقيت اليابان القياسي.
يعتمد تصميم الصاروخ على تقنية الدفع المستخدمة في الجيل الياباني السابق من صواريخ H-2A و H-2B ، لكن محركات المرحلة الأساسية المزدوجة LE-9 تستخدم دورة محرك جديدة وتنتج قوة دفع أكثر من المحركات المستخدمة في مركبات الإطلاق اليابانية السابقة. تم إلقاء اللوم إلى حد كبير على مشاكل المحرك الرئيسي الجديد لصاروخ H3 في التأخير في رحلته الأولى من عام 2020.
لكن يبدو أن محركات LE-9 تعمل كما هو متوقع في أول رحلة تجريبية H3. احترقت معززتا الصاروخ الصلبان وتم التخلص منهما بعد حوالي دقيقتين من المهمة ، تلاها فصل مخروط مقدمة H3 بعد ثلاث دقائق ونصف من الإقلاع ، وكشف عن حمولة القمر الصناعي المتقدم لرصد الأرض 3 اليابانية. أظهرت الكاميرات الأرضية أن الصاروخ يتجه يمينًا ، كما هو متوقع ، للتوجه من مساره الأولي شرقًا من موقع الإطلاق إلى مسار جنوبي لاستهداف مدار قطبي.
أغلق الصاروخ محركاته الرئيسية LE-9 عند T + زائد 4 دقائق و 56 ثانية. بعد ثماني ثوان ، أكدت بيانات القياس عن بعد المتدفقة من الصاروخ إلى محطة أرضية فصل المرحلة الأولى من H3 عن المرحلة الثانية من قاذفة.
كان من المفترض أن تشعل المرحلة العليا محركها LE-5B-3 الذي يعمل بالوقود الهيدروجين عند T + زائد 5 دقائق و 16 ثانية ، لكن البيانات من الصاروخ أشارت إلى أن المحرك لم يبدأ. أظهر القياس عن بعد من قاذفة H3 أيضًا انخفاض سرعته بعد وصوله إلى سرعة قصوى تبلغ حوالي 8,000 ميل في الساعة (13,000 كيلومتر في الساعة) ، أي حوالي نصف السرعة المطلوبة للوصول إلى مدار مستقر حول الأرض.
بدون الدفع من محرك المرحلة العليا ، استمر الصاروخ في التباطؤ حيث انطلق إلى أقصى ارتفاع يبلغ حوالي 400 ميل (حوالي 630 كيلومترًا) ، وفقًا للبيانات المعروضة في بث مباشر من إنتاج وكالة استكشاف الفضاء اليابانية ، أو جاكسا.
وقالت جاكسا: "لأن محرك المرحلة الثانية لم ينطلق ، لم يكن هناك احتمال أن يتم وضعه في المدار المحدد".
وقالت وكالة جاكسا إن أجهزة التحكم في المدى أرسلت أمر تدمير للصاروخ بعد التأكد من أنه "لا توجد إمكانية لتحقيق المهمة". سقط الحطام من الصاروخ والقمر الصناعي ALOS 3 الذي يبلغ وزنه ثلاثة أطنان على امتداد المحيط البعيد على بعد بضع مئات من الأميال شرق الفلبين.
إقلاع أول صاروخ H3 ، مركبة الإطلاق الرائدة الجديدة في اليابان. https://t.co/z2M97sdXxN pic.twitter.com/eEd3Rv1dMp
- رحلة الفضاء الآن (SpaceflightNow) 7 آذار، 2023
وقالت وكالة جاكسا إن لجنة تحقيق ستحقق في سبب فشل إطلاق H3.
قال كيكو ناجاوكا: "إنه لمن المؤسف للغاية أن إطلاق صاروخ H3 ، الذي كان قيد التطوير كصاروخ رائد جديد ، قد فشل ، وأنا آسف لأننا لم نتمكن من تلبية توقعات الأشخاص وكل المعنيين" وزير التربية والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا الياباني.
وقالت: "سنحقق في السبب في أقرب وقت ممكن ، ونصوغ تدابير مضادة ، ونرد بكل قوتنا وبإحساس بالإلحاح أثناء التعاون مع المنظمات ذات الصلة حتى نتمكن من تلبية توقعات صاروخ H3".
سيحل H3 محل الصاروخ الياباني H-2A ومركبة الإطلاق H-2B ، والتي جمعت نسبة نجاح 98 ٪ في 55 مهمة منذ عام 2001.
بدأت وكالة الفضاء اليابانية تطوير صاروخ H3 في عام 2013 ، بهدف خفض تكلفة إطلاق الصاروخ H-2A إلى النصف. يحتوي الصاروخ الجديد على نسخة أرخص وأخف وزناً وأكثر قوة من المحرك الذي يعمل بالوقود الهيدروجين والذي يطير على صاروخ H-2A ، ويطير بمحركين أو ثلاثة محركات رئيسية بدلاً من محرك واحد في المرحلة الأساسية من H-2A .
كانت الرحلة الأولى للصاروخ H3 مدعومة بمحركين من طراز LE-9 الأساسيين ، ينتج كل منهما أكثر من 330,000 ألف رطل من الدفع ، أي ثلث قوة المحرك LE-7A المستخدم في الصاروخ H-2A. يمكن أن تطير مهمات H3 المستقبلية بثلاثة محركات رئيسية ، مما يسمح للصاروخ بالإقلاع دون الحاجة إلى أي معززات صاروخية صلبة.
قام المهندسون أيضًا بترقية معززات الصواريخ الصلبة الخاصة بصاروخ H-2A لبرنامج H3 ، مع محركات SRB 3 الجديدة التي تعمل بالوقود الصلب على صاروخ H3 القادرة على توليد قوة دفع أكثر بنسبة 20٪. حقق المصممون وفورات في التكاليف من خلال تبسيط الاتصال بين المعززات والمرحلة الأساسية لصاروخ H3 ، وباستخدام فوهة ثابتة على محرك SRB 3 ، بدلاً من فوهة التوجيه على معززات الوقود الصلب للصاروخ H-2A.
تم تصميم محرك LE-5B-3 في المرحلة العليا من صاروخ H3 ، والذي لم يشتعل في الرحلة التجريبية يوم الاثنين ، لإطلاق عدة مرات في الفضاء. إنها نسخة حديثة من محرك LE-5B يتم تشغيله على صاروخ H-2A ، وهو قادر على توليد أكثر من 30,000 رطل من الدفع في الفضاء.
أدت التغييرات في محرك المرحلة العليا التي تم إدخالها على صاروخ H3 إلى تحسين كفاءة وقود LE-5B ومدة إطلاقها.
من أجل تحقيق تحسين في كفاءة الوقود ، قام المهندسون بتعديل تصميم خلاط المحرك ، والذي يجمع بين الهيدروجين السائل من مضخة الوقود التوربينية والهيدروجين الغازي من قنوات تبريد المحرك. قام المصممون بتغيير التوربينات الموجودة في المضخة التوربينية للوقود بالمحرك لتقليل مخاطر الإجهاد أثناء المهام الممتدة مع عمليات إطلاق متعددة المراحل العليا.
كلف تطوير صاروخ H3 حوالي 200 مليار ين ، أو 1.5 مليار دولار.
تم تأجيل أول رحلة تجريبية لطائرة H3 اعتبارًا من عام 2020 بسبب مشاكل أثناء اختبار المحرك الرئيسي الجديد LE-9 ، والذي يستخدم دورة نزيف موسعة تُستخدم غالبًا في محركات المرحلة العليا ذات الدفع المنخفض. تستخدم دورة التسييل الموسع وقود الهيدروجين شديد البرودة لتبريد غرفة الاحتراق بالمحرك ، ثم يتم استخدام غاز الهيدروجين المسخن لتشغيل وقود المحرك والمضخات التوربينية المؤكسدة. يستخدم محرك LE-2A للصاروخ H-7A تصميمًا مختلفًا يعمل على دورة احتراق مرحلية.
يقدم LE-9 أيضًا صمامات تعمل بالكهرباء وتقنيات تصنيع جديدة ، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد للمكونات.
اكتشف المهندسون شفرات دوارة متصدعة في المضخة التوربينية للوقود بمحرك LE-9 بعد اختبار النيران الساخنة في عام 2020 ، ووجدوا ثقوبًا في الجدار الداخلي لغرفة الاحتراق بالمحرك. أعاد فريق تطوير المحرك تصميم شفرات التوربينات والمضخات التوربينية للوقود والمؤكسد لحل المشكلات ، ثم أجرى المزيد من اختبارات الحرائق الساخنة قبل إزالة الصاروخ H3 في رحلته التجريبية الافتتاحية.
قادت شركة Mitsubishi Heavy Industries الفريق الصناعي الياباني لتطوير صاروخ H3 بموجب عقد مع وكالة الفضاء اليابانية JAXA. قاد MHI أيضًا تصميم وتطوير محركات LE-9 و LE-5B-3 المبردة بالوقود السائل. طورت IHI Aerospace معززات الصواريخ الصلبة ، بناءً على التصميم المستخدم في صاروخ H-2A. عملت شركة صناعة إلكترونيات الطيران اليابانية المحدودة على نظام توجيه صاروخ H3.
يهدف MHI إلى إطلاق صاروخ H3 مقابل 50 مليون دولار لكل مهمة ، أي حوالي 50 ٪ من تكلفة رحلة صاروخ H-2A. أطلقت اليابان 46 مهمة من طراز H-2A ، بالإضافة إلى تسع رحلات لصاروخ H-2B الثقيل في مهمات إعادة الإمداد إلى محطة الفضاء الدولية. تبقى حفنة من صواريخ H-2A لتطير ، و H-2B متقاعد بالفعل.
يأتي صاروخ H3 بأربعة تكوينات ، مع عدد المحركات الرئيسية ، ومعززات الصواريخ الصلبة ، وحجم الحمولة القابلة للتعديل بناءً على متطلبات المهمة. طار صاروخ H3 لرحلة الاختبار 1 ، أو TF1 ، في تكوين H3-22S مع محركين من المرحلة الأولى ، وحزامين معززين للصواريخ الصلبة ، وهدية قصيرة للحمولة الصافية.
وفقًا لـ JAXA ، يمكن لصاروخ H3 في أقوى تكوين له إطلاق حمولات تصل إلى 6.5 طن متري في مدار النقل الثابت بالنسبة للأرض ، وهي وجهة مفضلة من قبل العديد من أقمار الاتصالات الكبيرة. هذا مشابه لقدرة الرفع لصاروخ سبيس إكس فالكون 9.
أكمل المهندسون اليابانيون اختبار إيقاف تشغيل المحركات الرئيسية لصاروخ H3 الأول في تانيغاشيما في نوفمبر ، ثم دمجوا المحركين اللذين يعملان بالوقود الصلب وحزام الحمولة قبل محاولة الإطلاق الأولى للمهمة في فبراير ، والتي تم إحباطها لحظات. قبل الإقلاع بسبب مشكلة كهربائية.
صممت JAXA و MHI صاروخ H3 لإطلاق الأقمار الصناعية العلمية اليابانية ، وجمع المعلومات الاستخبارية والمركبات الفضائية للأمن القومي ، وسفينة الشحن اليابانية الجديدة HTV-X لإعادة إمداد محطة الفضاء الدولية. تخطط اليابان أيضًا لاستخدام صاروخ H3 لإطلاق نسخة من سفينة الإمداد HTV-X إلى محطة الفضاء المصغرة Gateway NASA وغيرها من وكالات الفضاء التي ستبنيها في مدار حول القمر.
يأمل المسؤولون في جذب أعمال الإطلاق التجارية لصاروخ H3 ، والذي سينافس صاروخ Falcon 9 من SpaceX ومركبة الإطلاق فولكان ULA وصاروخ أريان 6 الأوروبي. مثل H3 ، فإن السيارتين الأخيرتين قابلتان للاستهلاك في التصميم ، ولم يتم تشغيلهما بعد ، في حين أن Falcon 9 قابل لإعادة الاستخدام جزئيًا ويحتل مكانة رائدة في سوق الإطلاق التجاري العالمي.
كان من المفترض أن تجمع مهمة القمر الصناعي المتقدم لرصد الأرض 3 ، أو ALOS 3 ، في الرحلة التجريبية للصاروخ H3 يوم الاثنين ، صورًا واسعة النطاق وعالية الدقة للأسطح الأرضية حول العالم ، مما يوفر عمليات رصد لإدارة الكوارث ورسم الخرائط والمراقبة البيئية .
كان من المتوقع أن ينفصل ALOS 3 عن المرحلة العليا للصاروخ H3 في مدار يبلغ ارتفاعه 419 ميلاً (675 كيلومترًا) بعد حوالي 17 دقيقة من الإقلاع.
البريد إلكتروني: المؤلف.
تابع ستيفن كلارك على تويتر: تضمين التغريدة.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://spaceflightnow.com/2023/03/07/japans-flagship-h3-rocket-fails-on-first-test-flight/
