Японская ракета H3 успешно вернулась к полетам в пятницу. Запуск также ознаменовал дебют новой конфигурации, оптимизированной для меньших полезных нагрузок. Старт состоялся в 00:53 UTC (9:53 по местному времени) с Космического центра Танегасима.
В пятницу состоялся восьмой полет ракеты H3, и первый после аварии в декабре прошлого года, которая привела к потере навигационного спутника QZS-5. Во время той миссии было отмечено нештатное включение второй ступени ракеты для запланированного второго включения, за которым последовало преждевременное отключение. Однако расследование показало, что сбой произошел гораздо раньше миссии.
Причиной сбоя теперь считается производственный дефект в адаптере полезной нагрузки, который соединяет спутник с верхней ступенью ракеты. Этот адаптер был переработан для H3 с использованием клееных соединений вместо болтовых, чтобы снизить стоимость и вес. Предполагается, что он расслоился, и это, в сочетании с нагрузками в точке отделения головного обтекателя в конце работы первой ступени, привело к структурной поломке адаптера.
Аномалия привела к отделению спутника от ракеты – хотя он остался на месте благодаря ускорению ракеты до конца работы первой ступени – и повредила системы наддува бака с водородом на второй ступени. Спутник отделился во время фазы свободного полета между отключением первой ступени и зажиганием второй ступени. Хотя вторая ступень работала ниже расчетных параметров во время первого включения, это было компенсировано ее меньшей, чем ожидалось, массой из-за отсутствия полезной нагрузки.
Перед пятничным запуском адаптер полезной нагрузки прошел проверку и ремонт на предмет расслоений, а его работа отслеживалась для сбора данных для будущих полетов. В будущих полетах Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) намерено либо придерживаться того же подхода, либо укрепить адаптер крепежными элементами, в зависимости от требований миссии и характеристик.
Помимо возвращения H3 в строй, пятничный запуск стал первым полетом конфигурации H3-30. Она оснащена модифицированной первой ступенью с тремя двигателями LE-9 вместо двух, используемых в других версиях ракеты. Это позволяет первой ступени развивать большую тягу при старте, устраняя необходимость в твердотопливных ускорителях на ранних этапах полета. По сравнению с другими конфигурациями H3, H3-30 предназначена для вывода небольших полезных нагрузок на низкую околоземную орбиту.
H3 — это двухступенчатая ракета, построенная Mitsubishi Heavy Industries, с двумя ступенями, работающими на криогенном топливе: жидком водороде и жидком кислороде. Первая ступень приводится в движение двигателями LE-9, а две или четыре боковые твердотопливные ступени SRB-3 обеспечивают дополнительную тягу при запусках с двухдвигательной версией первой ступени. Вторая ступень оснащена одним двигателем LE-5B-3, а полезная нагрузка, расположенная сверху ступени, заключена в головной обтекатель ракеты. H3 может летать как с коротким обтекателем длиной 10,4 м, так и с более длинным обтекателем длиной 16,4 м, или с более широким обтекателем для миссий, которые в этом нуждаются. В пятничном запуске использовался короткий обтекатель, а конкретная конфигурация обозначена как H3-30S: трехзначный номер указывает на три двигателя первой ступени, отсутствие ускорителей и короткий обтекатель.
Поскольку это была первая миссия H3 без твердотопливных ускорителей, она также ознаменовала первый запуск в Японии ракеты, работающей исключительно на жидком топливе, поскольку все предыдущие жидкостные ракеты страны использовали твердые двигатели для увеличения тяги первой ступени при старте.
Первый полет H3-30 стал восьмым запуском H3 в целом, миссия была обозначена как H3 Flight No.6 (F6), при этом миссии F7 и F8 уже были запущены. Пять из семи предыдущих запусков были успешными; первый полет ракеты в марте 2023 года также закончился неудачей.
Основной целью пятничного запуска было демонстрация новой конфигурации H3-30. Ракета вывела в космос симулятор массы массой 1600 кг, Vehicle Evaluation Payload 5 (VEP-5), в качестве основной полезной нагрузки. VEP-5 не предназначался для отделения от ракеты и оставался закрепленным на креплении полезной нагрузки на протяжении всей миссии. Шесть небольших спутников находились на борту миссии в качестве вторичных полезных нагрузок и были развернуты после вывода второй ступени на орбиту.
PETREL (Platform for Extra and Terrestrial Remote Examination with LCTF), или Umitsubame, — это спутник массой 65 кг, построенный Токийским технологическим институтом, который несет экспериментальную аппаратуру для получения изображений. Полезная нагрузка будет использоваться как для наблюдения за Землей, так и для ультрафиолетовой астрономии, в зависимости от того, находится ли спутник на солнечном свету или в тени Земли.
STARS-X Университета Сидзуока, также известный как Shiraito, является последним в серии экспериментов с космическими тросами, проводимых университетом. Этот спутник массой 65 кг предназначен для разделения на две части, разделенные километровым тросом, и развертывания робота-«альпиниста» для перемещения по тросу. Миссия также будет тестировать методы улавливания космического мусора.
Миссия VERTECS (Visible Extragalactic Background Radiation Exploration by CubeSat), возглавляемая Технологическим институтом Кюсю, будет наблюдать фоновое излучение, исходящее из-за пределов нашей галактики, для изучения истории ранней Вселенной. VERTECS — это CubeSat формата 6U.
Остальные три полезные нагрузки были запущены для коммерческих операторов. Спутники Hurtling Orbit Normalizer (HORN): HORN-L и HORN-R — это пара CubeSat формата 6U, которые были выведены для японского стартапа BULL. Они будут тестировать методы увода спутников с орбиты с использованием разворачиваемого паруса, при этом два космических аппарата будут использовать паруса разного размера для оценки их эффективности. Спутник BRO-22, запущенный для французской компании Unseenlabs в рамках созвездия Breizh Reconnaissance Orbiter (BRO), будет использоваться для обнаружения электронных излучений от судов с целью идентификации судов, работающих без сигналов транспондеров и, возможно, занимающихся незаконной деятельностью.
H3 F6 стартовала со второй стартовой площадки комплекса Йосинобу на Космическом центре Танегасима, расположенном на острове Танегасима у южного побережья Кюсю — самого южного из четырех основных островов Японии. Комплекс Йосинобу был изначально построен для семейства ракет H-II, при этом запуски H-II и H-IIA использовали стартовую площадку 1. Стартовая площадка 2 была построена в начале 2000-х годов как резервная площадка для H-IIA, но вместо этого использовалась для запуска более крупной H-IIB, а затем и H3.
Все запуски H3 на сегодняшний день производились с этой площадки, а сборка происходила в здании сборки аппаратов (VAB) примерно в 500 м к северо-западу от площадки, после чего ракета перемещалась на мобильную пусковую платформу.
Момент старта для японских ракет называется X0, в отличие от более привычного T0, используемого многими западными операторами. Три двигателя LE-9 зажигались незадолго до этого момента в обратном отсчете, и ракета начинала свое движение от стартовой площадки в X0.
Без твердотопливных двигателей для сброса, следующим важным событием полета стало отделение головного обтекателя примерно через три минуты и 12 секунд после старта, когда H3 уже находилась на высоте 125 км и двигалась со скоростью 3,1 км в секунду. За этим, примерно через 22 секунды, последовало отключение основных двигателей (MECO), когда двигатели первой ступени выключились. MECO происходит гораздо раньше в полете для H3-30 по сравнению с другими конфигурациями: дополнительный двигатель означает, что ступень быстрее расходует топливо.
Примерно через восемь секунд после MECO первая и вторая ступени разделились, а зажигание второй ступени произошло через двенадцать секунд после разделения. Двигатель LE-5B-3 второй ступени работал 11 минут и 21 секунду для завершения вывода на низкую околоземную орбиту. Развертывание вторичных полезных нагрузок началось со спутников PETREL и STARS-X примерно через 61 секунду после окончания работы двигателя и завершилось спутником HORN-R через 30 минут и шесть секунд с момента старта миссии.
После развертывания полезной нагрузки миссия перешла в фазу свободного полета, после чего вторая ступень снова включилась для второго включения через 1 час 44 минуты 58 секунд после старта. 18-секундное включение вывело верхнюю ступень с прикрепленным VEP-5 с орбиты, обеспечив безопасное вхождение в атмосферу над Индийским океаном.
Пятничный запуск стал первым в 2026 году как для Японии, так и для ракеты H3. Следующий запуск H3 ожидается в ближайшие несколько месяцев, она перейдет от своей самой маленькой конфигурации для миссии F6 к самой тяжелой, с запуском H3-24W, который доставит грузовой корабль HTV-X2 на Международную космическую станцию.
(Основное изображение: H3-30S стартует с Танегасимы. Фото: JAXA)
