2025年3月30日,德國航天初創公司Isar Aerospace(伊薩爾航天公司)在挪威And?ya Spaceport(安島航天發射場)迎來了光譜火箭的首次軌道發射嘗試。然而,這場備受矚目的Going Full Spectrum(全面光譜任務)在升空僅30秒后以失敗告終。盡管未能實現預期目標,此次發射仍為歐洲商業航天的發展提供了寶貴經驗教訓。三體引力波全面梳理此次發射過程,深入分析失敗原因,并評估對伊薩爾航天公司及歐洲航天產業的潛在影響。
●發射全過程:從希望到失利
光譜火箭(Spectrum)是一款兩級液體燃料火箭,高28米,直徑2米,設計用于將最多1000公斤的有效載荷送入低地球軌道(LEO),或者700公斤至太陽同步軌道(SSO)。核心動力來自十臺自研Aquila(天鷹發動機),第一級搭載九臺,第二級配備一臺真空優化版本,推進劑為液氧和液態丙烷(燃燒劑使用丙烷可提供高密度比沖,更環保)。旨在以每公斤約10,000歐元(約11,700美元)的成本提供高效發射服務,試圖與SpaceX和火箭實驗室公司(Rocket Lab)等行業巨頭競爭。
此次發射原定于3月24日,但由于地處北極圈內的安島航天發射場的高風速和惡劣天氣多次推遲。2月21日,火箭完成靜態點火測試,3月17日獲挪威民航局許可,最終于歐洲中部時間3月30日12:30(北京時間30日19:30)迎來發射窗口。當天,火箭順利點火升空,九臺天鷹發動機(Aquila)的轟鳴聲劃破北歐天空,直播畫面顯示其成功離開發射臺,進入初始上升階段。
然而,升空約18秒后,問題顯現。火箭矢量控制系統(TVC)開始過度校正,軌跡出現異常波動。28秒時,第一級九臺發動機突然全部關閉,可能是飛行計算機檢測到不可恢復的偏差后觸發了自動終止程序。30秒時,火箭失去動力,以受控方式墜入發射臺附近海域,隨后傳來爆炸聲。伊薩爾航天公司首席執行官Daniel Metzler(丹尼爾·梅茨勒)確認,發射臺未受損,任務以「數據收集成功」而非軌道入軌告終。
●失敗原因:技術瓶頸的暴露
此次失敗的核心指向矢量控制系統在俯仰機動階段的失常。TVC通過調整引擎推力方向維持火箭穩定性,是現代運載火箭的關鍵技術。18秒時的過度校正表明,系統可能遭遇了以下潛在問題其中一個:
①傳感器故障:陀螺儀或加速度計可能提供錯誤數據,導致TVC誤判火箭姿態并過度補償。
②軟件漏洞:控制算法可能未能正確處理傳感器輸入,或在動態環境下反應遲緩。
③推進系統不穩定:九臺天鷹發動機中若存在推力偏差,可能引發不平衡力矩,超出TVC的校正能力。
④結構異常或空動異常:推進劑晃動或意外氣動干擾也可能放大控制難度,盡管可能性較低。
從時間節點看,失敗發生在俯仰機動階段,這一階段火箭從垂直上升轉為水平加速,動態載荷和控制需求達到峰值。類似問題在航天史上并不鮮見——SpaceX獵鷹1號火箭首飛因燃料晃動失敗,Rocket Lab的電子號火箭早期發射也因傳感器問題受挫。伊薩爾航天尚未發布詳細技術報告,但CEO丹尼爾·梅茨勒表示,30秒飛行數據已為后續改進奠定基礎。
值得一提的是,光譜火箭完全由伊薩爾航天公司內部研發,包括高壓力渦輪泵驅動的天鷹發動機(Aquila)。這種高度集成化的策略降低了供應鏈風險,但也意味著任何子系統缺陷都可能直接暴露。此次失敗不僅是技術挑戰,也是對伊薩爾航天公司自研能力的試金石。
●數據亮點與行業反饋
盡管未能入軌,此次發射并非一無所獲。該公司CEO丹尼爾·梅茨勒強調,「我們實現了干凈利落地起飛,驗證了飛行終止系統,并收集了大量數據。」歐洲航天局局長Josef Aschbacher(約瑟夫·阿施巴赫)也在X上表示:「成功離開發射臺,已獲得寶貴數據。火箭發射艱難,但永不放棄。」這些言論反映了航天界對首飛失敗的寬容態度——數據往往比即時成功更有價值。
安島航天發射場的戰略位置也為任務增色。作為北極圈內最北的發射場,支持極軌和太陽同步軌道發射,每年可容納30次軌道任務。此次發射臺未受損,進一步驗證了基礎設施的可靠性,為未來任務保留了硬件基礎。
●影響評估:短期挫折,長期樂觀
伊薩爾航天公司成立于2018年,已籌集超4億歐元資金,包括2024年6月NATO Innovation Fund(北約創新基金)領投的6500萬歐元C輪擴展。公司正與VGP集團合作,在慕尼黑附近建設新總部,計劃到2026年實現年產40枚光譜火箭的能力。丹尼爾·梅茨勒透露,第二和第三枚火箭已在生產中,顯示公司對長期目標的信心未受動搖。
短期內,此次失敗可能推遲伊薩爾航天公司的商業運營時間表。競爭對手如Rocket Factory Augsburg(火箭工廠奧格斯堡,簡稱RFA)也在推進類似項目,首飛成敗可能影響客戶信心和市場份額。然而,航天行業的首飛失敗并不罕見。SpaceX歷經三次失敗才實現獵鷹1號入軌,火箭實驗室公司也在第四次發射后穩定運營。伊薩爾航天公司的資金儲備和數據積累為其提供了緩沖空間。
從歐洲航天視角看,光譜火箭首飛具有象征意義。作為歐洲大陸(不含俄羅斯)首次商業軌道發射嘗試,它體現了歐洲減少對美國和俄羅斯發射依賴的雄心。失敗雖令人失望,但也為行業敲響警鐘:技術自主需以扎實驗證為前提。
●歐洲商業航天的十字路口
伊薩爾航天(Isar Aerospace)的失利不僅是技術事件,更是歐洲商業航天生態的縮影。與美國由SpaceX引領的新航天浪潮相比,歐洲初創公司面臨資金、政策和市場三重挑戰。伊薩爾航天公司4億歐元融資雖然可觀,但與SpaceX幾千億美元估值相比仍顯單薄。北約創新基金的參與暗示地緣政治支持,但也可能限制其商業靈活性。
此次失敗暴露了歐洲在液體火箭技術上的短板。光譜火箭選擇液氧/丙烷推進劑,追求高性能與低成本,但復雜的多引擎設計增加了首飛風險。相比之下,Rocket Factory Augsburg(火箭工廠奧格斯堡)的Helix(螺旋發動機)采用更傳統的煤油燃料,或許能在早期測試中降低難度。伊薩爾航天公司的下一步將是平衡創新與可靠性,這不僅是技術抉擇,也是生存策略。
更深層次,歐洲商業航天需回答一個問題:在SpaceX主導的低成本發射市場中,區域玩家如何找到立足點?伊薩爾航天公司的答案可能是服務本地客戶、支持歐洲空間主權,但這需要時間和多次成功發射來證明。首飛失利雖是挫折,卻也是通往成熟的必經之路。
伊薩爾航天公司的光譜火箭首飛以失敗收場,但30秒的飛行留下了數據與希望的種子。在航天領域,失敗往往是成功的預演。從SpaceX到火箭實驗室,無一例外地通過試錯走向成熟。憑借雄厚資金、清晰規劃和行業支持,伊薩爾航天公司有能力從此次失利中崛起。歐洲商業航天的未來,或許就孕育在這片北極海域的殘骸之中。
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