日本航天从去年到今年,几乎吃了个“大鸭蛋”,甚至经历了两次火箭爆炸,一次是去年10月12日“艾普斯龙”小型固体火箭6号箭发射失败,不得不人为引爆。其次是日本新一代运载火箭H3的首发箭,在经历2月17日的点火-紧急中止之后,最终在3月7日发射失败,将搭载的卫星送抵太平洋预定海域。在一定程度上甚至可以说,曾经看不起中国的日本航天,现在连印度都不如了。
发射失败的“艾普斯龙”小型固体火箭
发射失败的H3新一代运载火箭
可就是这样每况日下的日本航天,最近却曝出一个惊人消息,要研制类似SpaceX公司的复用火箭,实现像“猎鹰”9一样的火箭回收,甚至要打造日本版的“星舰”。根据网上曝光的消息,JAXA计划在新一代运载火箭H3的基础上,打造自己的复用火箭,相比一次性版本20吨的LEO载荷能力,复用版本的H3也能向LEO运送15吨的载荷。
日本也要研制复用火箭
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总体来说,日本的复用火箭分为三个阶段,首先是在H3的基础上改出两个版本,光杆版和CBC版,分别对应SpaceX的“猎鹰”9和“重型猎鹰”。值得一提的是,日本版“重型猎鹰”的两个助推器并不回收,只回收芯一级,计划降落在太平洋上的回收船上。而第一阶段计划重复使用8到10次,20 到 40 天后可再次进行发射。
同时用三艘回收船?
第二阶段则计划采用空中发射系统,母机有点类似我们的升力体亚轨道飞行器,背负火箭子级升到一定高度之后,再点火发射。当然,也可以将子级火箭换成太空观光飞船,这其实是另一个路线的复用航天器。
日本复用火箭的三个阶段
第三阶段则是实现火箭的全复用,包括助推器、芯一级和二级、整流罩,将分别降落在太平洋上的3艘回收船上。值得一提的是,此时日本复用火箭的第二级,将被替换成为类似“星舰”的太空船,以期实现太空航班化运营。
第三个阶段是猎鹰9和星舰的合体
JAXA的目标是在2030年实现第一阶段的复用,2035 年左右引入空中发射系统,到 2040 年则实现完全可重复使用的两级系统。第一阶段的预定时间和我们差不多,就是不知道到时候日本是否能按时实现。而实现这个计划的关键,在于研制出一款和LE-9同样强大的发动机,H3火箭使用的LE-9目前是氢氧机,复用火箭最好使用甲烷机。
目前,日本正在研制一款类似我们“孔雀”飞行器的复用火箭试验机,但具体到了哪一步,外界尚不知道。自从SpaceX将复用火箭技术成熟化和市场化之后,各国都在研制自己的复用火箭,包括我国、俄罗斯、欧洲、韩国、印度,日本自然也不甘落后,这无可厚非。不过,JAXA现在最为现实的选择,难道不是先将H-3发射失败的问题解决,再谈其他的?
据说是日本正在研制的试验箭
H-3首发箭的失败,对日本航天的影响极大。一方面,日本原先安排有3枚H3要接连发射,现在全部被推迟了。另一方面,第三枚H3火箭搭载的是日本新一代货运飞船HTV-X1,原计划对接国际空间站,进行近地轨道飞行,后续再进行绕月飞行,担负月球门户空间站货运任务的,甚至在美国重返月球的计划中,都占有一席之地。如今看来,它不仅影响了日本的航天计划,还影响美国重返月球计划,这个罪责,日本恐怕担负不起。