日本SPACE ONE火箭首射失敗 直升機陷險境但衛星能收回?

2024-03-15 13:48:38 最後更新日期:2024-03-15 16:59:55
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

GEwW5B發射前五秒的KAIROS地面片段,及其自毀爆炸一刻。片段中已可見火箭有些偏側,要知道運載火箭通常在離地10秒左右才會開始調整方向。(YOUTUBE) 

日本首次民營企業發射運載火箭以失敗告終。日本民間航太初創公司「SPACE ONE」13日在和歌山縣「串本町」的民用衛星發射場「紀伊宇宙港」,以其公司自製固體燃料運載火箭KAIROS,發射日本政府一枚「短期打上型小型衛星」,今次發射是日本史上首次民間科技初創公司進行衛星發射任務。

可惜在兩次延期並進行再檢查後,正式發射仍發生意外。火箭點火離陸後一秒鐘,箭身似乎就出現小許偏移(陀螺儀出問題?),至發射後未到第五秒,就發生猛烈爆炸,任務宣告失敗。事後SPACE ONE 指他們啟動了自動飛行終止系統(autonomous flight termination system / AFTS,相當於自毀程序),從而引爆裝在第二節火箭尾部的爆炸裝置,令火箭爆炸解體。由於相當接近地面,大部分殘骸和火舌丟到發射場四周很小的範圍,並引發山火,幸而很快就被撲滅。Space One 暫時未有透露AFTS被啟動的原因。

GEwW5fFboAAUGjB短期打上型小型衛星的外觀圖,主體明顯就是一台約50-70CM直徑級的反射式望遠鏡。這小衛星只比坊間所講的立方星大一點,而且也做不了多少對外太空強輻射與宇宙射線的防護,試驗使用期就只有兩年,這也可能是其壽限......(圖片來自連結)

 

100公斤不到的小衛星有什麼用?

作為「短期打上型小型衛星」的原型星,它是一種低軌道(500公里)光學照相衛星,重量只有100公斤左右,光學分析度也只有略低於1米,作為軍用衛星,性能有點低,但日本運載火箭的發射能量頂多每年兩至三次,若遇上緊急事態(例如重大軍事危機或大型災難時),只靠一兩個光學衛星很難進行持續監察,而且臨時租用商業光學衛星也有麻煩,且也不是隨便讓你調整軌道的。

日本政府之所以叫「短期打上型小型衛星」,除研發期相對短外,發射準備工作也短很多,這種衛星可平時儲存起來,一旦發生災難或緊急情況時,衛星可以在18甚至12小時內利用可快速發射的固燃火箭進行發射,可讓政府決策部門盡快提升特定重大事件的感知態勢,可以更快作出反應。這似乎也和近代歷屆日本政府在面對地震等大災難時,都被人民指責救災反應太慢有關。

不過需要留意的是,某些遠期規劃顯示日方有意將這種衛星平台發展成低價而每架功能單一且預期壽命不長的低軌道偵察衛星。

GEwW5A爆炸發生後可看到有大件碎片飛出,其中一個明顯是今次發射的小衛星,勉強可見其其中一塊太陽能電池板和主鏡頭。(圖片來自柴田孔明先生Twitter)

衛星由爆炸的火球中飛出來?

整個火箭發射事故,反而出現令人意想不到的事:火箭被引爆後,由於固燃燒柱的能量極大,伴隨著火箭解體與葯柱爆炸,整枝火箭自然瞬間四分五裂、炸成火球,不過當地攝影師柴田孔明卻拍到奇怪的東西:小型應急衛星竟然沒被完全摧毀,甚至在相對完整的狀態下被拋射出來並墜回地面,據知Space One 的人員亦已進行回收。

發生此等罕見事情,很大程度上和低空低初速下爆炸有關:其他國家一般發射失敗的話,飛行終止系統通常會任其飛行一段時間、飛到無人地區或海上時才引爆,以降低地面人員的安全風險,這時較大型衛星即使沒爆炸,也會在高空高速環境下被強力的空氣阻力所扯爛撕碎,但在低空且相對不高速的情況下爆炸,載荷反而更有可能「存活下來」,只是對於發射場人員和可能圍觀的群眾而言,就會造成風險了。當然,在受到衝擊波衝擊並數百米高空墜下,即使丟進森林,肯定對衛星內部儀器造成相當大的破壞,尤其是光學儀器。恐怕這個衛星頂多只能拆解作下一個「短期打上型小型衛星」的後備零件了。

 431125736 451497667209041 8627389054899579487 n另一電視台拍到的鏡頭,由於火箭高度只比NAXA的MH2000本體長50%,由此推斷直升機當時可能只距離火箭300公尺左右,可能JAXA本身沒有預料自毀裝置會在那麼低的高度起動吧。(YOUTUBE擷圖)

 

直升機拍攝有危險?

除了衛星完整飛出外,有另一件事,部分觀者也得十分好奇:火箭發射時,附近似乎還有直升機繞飛拍攝?由片段觀察,直升機很像三菱的MH2000民用通用直升機,而且看塗裝應該是JAXA(宇宙航空研究開發機構)所屬,大概也是為了監察升空過程及宣傳用。不過我倒很好奇JAXA的操作。首射失敗之事經常發生,但……他們抵近拍攝為何不用無人機?這不但是成本更低的問題,考慮到火箭只是18米高,這視角直升機距離火箭不知300米有沒有,火箭剛好就在相同高度爆炸,稍有不測就很容易傷及直升機的飛行員了。

無論如何,首射失敗的機會率一向都相當高的,這次事故也沒什麼大不了,吸取教訓就是了。只是……下次最好不要派直升機飛到哪麼近的地方拍攝火箭發射了!

innovative 03aKAIROS火箭的載荷艙預計會發展四個構形,這個是單個上面級發射小型衛星和三至四個立方星的構形,似乎可以組成聯網,概念上可說新穎。本火箭構形其實有點像中程導彈,500公里高太陽同步軌道運力只有150公斤,500公里低軌道運力則有250公斤。(圖片來自連結)

 

發佈於 奇聞趣聞
By 2024-03-15

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