H3 (صاروخ)

الصاروخ H3 هو مركبة إطلاق يابانية متوسطة الرفع، طُوّرت بالتعاون بين وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا ) وشركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI). وهو صاروخ يعمل بوقود الهيدرولوكس ، ويُعدّ خليفةً لمركبتي الإطلاق H-IIA و H-IIB . يستخدم H3 المحرك الرئيسي LE-9 ، الذي صُمّم ليكون أقل تكلفةً في الإنتاج ضمن جهود أوسع لخفض تكاليف الإطلاق. يتميز الصاروخ بتصميم معياري: تُزوّد ​​مرحلته الأولى بمحركين أو ثلاثة محركات LE-9، ويمكن تزويدها بصفر أو اثنين أو أربعة معززات صاروخية صلبة من طراز SRB-3 ، وهي نفسها المستخدمة في مركبة الإطلاق الصغيرة Epsilon S. أما المرحلة الثانية فتستخدم محرك LE-5B-3 ، وهو نسخة مُطوّرة من عائلة المحركات المستخدمة منذ صاروخ HI .

بدأ تطوير صاروخ H3 في عام 2013. وفشلت رحلته التجريبية الأولى في مارس 2023 بعد عدم اشتعال محرك المرحلة الثانية. ثم أُجريت أول رحلة ناجحة للصاروخ في فبراير 2024.

بالإضافة إلى إطلاق الأقمار الصناعية إلى مدار الأرض، يتم استخدام H3 لإطلاق مركبة الشحن الفضائية HTV-X إلى محطة الفضاء الدولية ، ومن المخطط أن تطلق مسباري استكشاف أقمار المريخ واستكشاف القطب القمري .

كانت شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) مسؤولة عن التطوير الشامل لصاروخ H3، وتشرف على التجميع النهائي لمركبة الإطلاق ومحركاتها التي تعمل بالوقود السائل. ومن بين المساهمين اليابانيين الرئيسيين الآخرين: شركة IHI ، التي تنتج مضخات التوربينات لمحركات الوقود السائل ومعززات الوقود الصلب؛ وشركة كاواساكي للصناعات الثقيلة ، التي تصنع أغطية الحمولة من النوعين S وL ؛ وشركة توراي للصناعات ، التي توفر ألياف الكربون والراتنج الصناعي المستخدم في علب محركات المعززات وأغطيتها. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} أما شركة Beyond Gravity السويسرية، فتصنع غطاء الحمولة من النوع W، استنادًا إلى تصميمها القياسي بعرض 5.4 متر (18 قدمًا)، المستخدم أيضًا في صاروخي أريان 6 وفولكان سنتور . ^{[ 15 ]} 

بدأ التطوير التفصيلي لصاروخ H3 في عام 2014 بعد موافقة الحكومة على البرنامج في 17 مايو 2013، ^{[ 16 ]} حيث تولت شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) دور المقاول الرئيسي، وقامت بتطوير نظام الدفع بالاشتراك مع وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA). ^{[ 3 ]} صُمم صاروخ H3 لخدمة أسواق الإطلاق الحكومية والتجارية. وبالمقارنة مع صاروخ H-IIA ، صُمم H3 بمحركات أبسط وأقل تكلفة لتقليل وقت التصنيع والمخاطر التقنية والتكلفة الإجمالية. تولت كل من JAXA وMHI مسؤولية أعمال التصميم الأولية، وتطوير التقنيات الجديدة، والتصنيع، وإعداد المرافق الأرضية. ^{[ 17 ]}

اعتبارًا من عام 2015، كان من المقرر إطلاق أول صاروخ H3 في السنة المالية اليابانية 2020 بتكوين H3-30 ، الذي يفتقر إلى معززات الصواريخ الصلبة، يليه إصدار مزود بمعززات في السنة المالية اليابانية 2021. ^{[ 18 ] [ 4 ]}

كان محرك LE-9 المُطوَّر حديثًا مفتاحًا لخفض التكاليف، مع زيادة قوة الدفع وتحسين هوامش الأمان. يستخدم المحرك دورة تمدد بالتفريغ ، وهي طريقة احتراق سبق استخدامها في محرك LE-5A للمرحلة العليا ، ولم تُستخدم من قبل في المرحلة الأولى. ^{[ 19 ]} في حين أن هذه الدورات لا تُنتج عادةً قوة دفع عالية، فقد صُمِّم محرك LE-9 للوصول إلى 1471 كيلو نيوتن (331000 رطل _قوة ) ، مما جعل تطويره أحد أهم تحديات البرنامج. ^{[ 20 ]}  

بدأت الاختبارات الأرضية لـ LE-9 في أبريل 2017، ^{[ 21 ]} وأجريت أولى اختبارات معززات الصواريخ الصلبة في أغسطس 2018. ^{[ 22 ]}

خلال اختبارات التأهيل لمحرك LE-9 في مايو 2020، اكتشف المهندسون وجود فتحة في جدار غرفة الاحتراق وكسر إجهادي في توربين مضخة الوقود الهيدروجيني السائل. وقد أدى حل هذه المشكلات إلى تأجيل الإطلاق التجريبي الأول لمحرك H3 من موعده المقرر في عام 2021 إلى عام 2023. ^{[ 3 ] [ 23 ]}

أُجهضت محاولة الإطلاق الأولى في 17 فبراير 2023 قبل وقت قصير من اشتعال معززات SRB-3، على الرغم من اشتعال المحركات الرئيسية بنجاح. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} وجرت محاولة الإطلاق الثانية في 7 مارس 2023 الساعة 01:37:55 بالتوقيت العالمي المنسق . وبعد حوالي خمس دقائق وسبع وعشرين ثانية من الإطلاق، فشل محرك المرحلة الثانية في الاشتعال. ولأن المركبة لم تتمكن من بلوغ السرعة المطلوبة، أصدرت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) أمر إنهاء الرحلة بعد 14 دقيقة و50 ثانية من الإطلاق، مما أدى إلى تدمير كل من مركبة الإطلاق والقمر الصناعي ALOS-3 . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}

بعد إجراء تحقيق في فشل الرحلة التجريبية الأولى وتطبيق الإجراءات التصحيحية، تم إطلاق المركبة التجريبية الثانية في 17 فبراير 2024. ^{[ 3 ]} وخلال المهمة، وصلت المرحلة الثانية إلى مدارها المحدد، مسجلةً بذلك أول رحلة ناجحة بالكامل للمركبة H3. ^{[ 31 ]}

أُجريت أول رحلة تجريبية لتكوين H3-24 في 26 أكتوبر 2025، حاملةً مركبة الشحن الفضائية HTV-X في مهمتها الافتتاحية إلى محطة الفضاء الدولية . ^{[ 32 ] [ 33 ]}

تعطل صاروخ H3-22S أثناء رحلته في 22 ديسمبر 2025. وأفادت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) أنها تشتبه في تعطل هيكل دعم الحمولة بعد فترة وجيزة من انفصال الغطاء الواقي، مما أدى إلى تلف خزان الهيدروجين السائل للمرحلة الثانية. استمر احتراق المرحلة الثانية الأولية 27 ثانية أطول من المخطط له، وهو ما يتوافق مع ضغط غير طبيعي للخزان، وتوقف المحرك بعد ثانية واحدة من بدء الاحتراق الثاني، وهو ما يتوافق مع نفاد الوقود. وأظهرت لقطات فيديو جسمًا كبيرًا ينفصل عن المركبة بعد فترة وجيزة من انفصال الغطاء الواقي، والذي يعتقد المحققون أنه الحمولة. ^{[ 34 ]}

عاد صاروخ H3 إلى التحليق في 12 يونيو 2026 مع أول إطلاق لتكوين H3-30، حيث نجح في وضع حمولة اختبارية وعدة حمولات مشاركة في المدار. ^{[ 35 ]}

مركبة الإطلاق H3 ثنائية المراحل. تستخدم المرحلة الأولى محركين أو ثلاثة محركات LE-9 تعمل بوقود دافع من الأكسجين السائل والهيدروجين السائل ( هيدروكس ) يبلغ وزنه 225 طنًا (496,000 رطل) . يمكن تزويد المرحلة الأولى بصفر أو اثنين أو أربعة معززات صاروخية صلبة SRB-3 مشتقة من SRB-A وتعمل بوقود البولي بوتادين . أما المرحلة الثانية، فتُشغل بمحرك LE-5B-3 مُطوّر، وتحمل 23 طنًا (51,000 رطل) من وقود الهيدرولوكس. ^{[ 36 ] [ 11 ] [ 37 ]}  

تتمتع طائرة H3 بقدرة إطلاق مزدوجة، لكن شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة صرحت بأنها تركز على عمليات الإطلاق المخصصة من أجل إعطاء الأولوية لضمان الالتزام بالجدول الزمني للعملاء. ^{[ 38 ]}

تُعرَّف تكوينات H3 برقم مكون من خانتين وحرف. يشير الرقم الأول إلى عدد محركات LE-9 في المرحلة الأساسية (اثنان أو ثلاثة)، بينما يشير الرقم الثاني إلى عدد معززات الصواريخ الصلبة SRB-3 (صفر أو اثنان أو أربعة). يحدد الحرف الأخير غطاء الحمولة: قصير ("S") أو طويل ("L") أو عريض ("W"). على سبيل المثال، يحتوي H3-24L على محركين LE-9 وأربعة معززات صواريخ صلبة وغطاء طويل، بينما يحتوي H3-30S على ثلاثة محركات ولا يحتوي على معززات صواريخ صلبة وغطاء قصير. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

اعتبارًا من عام 2026تم تقديم خمسة تكوينات: H3 ‑ 30S، H3 ‑ 22S، H3 ‑ 22L، H3 ‑ 24L، و H3 ‑ 24W. ^{[ 6 ]}

تم إلغاء مشروع H3-32 ، وهو نسخة مقترحة بثلاثة محركات واثنين من معززات الصواريخ الصلبة، في أواخر عام 2018 بعد أن أظهرت الاختبارات أن H3-22 قدم أداءً أفضل من المتوقع، مما قلل الحاجة إلى النسخة الأقوى. واستشهدت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) بسوابق تجارية، مشيرةً إلى أن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس كان يطلق الأقمار الصناعية بشكل متكرر إلى مدار انتقالي منخفض حول الأرض (GTO)، تاركًا للأقمار الصناعية مهمة رفع نفسها إلى مدار حول الأرض . ونظرًا لأن العملاء التجاريين بدوا على استعداد لقبول هذا الحل الوسط، فقد خلصت جاكسا إلى أن العملاء سيفضلون H3-22 الأقل تكلفة حتى لو تطلب ذلك وقودًا إضافيًا على متن القمر الصناعي. ^{[ 39 ]}

صُممت نسخة H3-30 كنسخة منخفضة التكلفة، ومن المتوقع أن تستخدمها الجهات الحكومية بشكل أساسي. يمكنها حمل حمولة تصل إلى 4000 كيلوغرام ( 8800 رطل) إلى مدار متزامن مع الشمس (SSO) بتكلفة تقارب 5 مليارات ين ياباني (ما يعادل 5.13 مليار ين ياباني أو 33.92 مليون دولار أمريكي في عام 2024) ^{[ 2 ]} ، أي ما يقارب نصف تكلفة H-IIA، ومن المفترض أن تكون مماثلة لصاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس. ^{[ 4 ] [ 38 ]}  

يمكن لأقوى نسخة من H3 ‑ 24 أن تحمل أكثر من 6000 كجم (13000 رطل) من الحمولة إلى الحقن عبر القمر (TLI) و 7900 كجم (17400 رطل) من الحمولة إلى GTO. ^{[ 8 ]}    

أعلنت شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) أنها تخطط لتلبية الطلب المتزايد على إطلاق الأقمار الصناعية الصغيرة منخفضة التكلفة من خلال تقديم مهمات مشاركة الإطلاق القادرة على حمل حمولات متعددة على متن عملية إطلاق واحدة لصاروخ H3. ^{[ 3 ]}

اعتبارًا من أكتوبر 2019، كانت شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) تدرس عدة تحسينات لصاروخ H3، بما في ذلك مرحلة ثانية ممتدة ونسخة ذات قدرة رفع عالية. ^{[ 8 ]} وشملت التحسينات المقترحة للمرحلة الثانية زيادة سعة الوقود وتطوير محرك جديد للمرحلة العليا. ^{[ 3 ]}

يتألف تصميم الصاروخ المقترح للرفع الثقيل من ثلاث مراحل أساسية من طراز H3 تعمل بالتوازي، على غرار صاروخي دلتا 4 الثقيل وفالكون الثقيل . ^{[ 41 ]} وكان من المتوقع أن يضع الصاروخ ما يصل إلى 28300 كيلوغرام (62400 رطل) في مدار أرضي منخفض. ^{[ 8 ]} 

• صفحة JAXA H3 باللغة الإنجليزية
• كتيب جاكسا H3
• جاكسا توداي العدد 10