当地时间2026年3月5日上午11时11分,日本商业航天初创公司"太空一号"(SPACE ONE)在和歌山县串本町的纪伊太空发射场,实施了凯洛斯(KAIROS)火箭3号机的第三次发射。火箭点火升空,但随即在空中发生剧烈旋转,无法保持正常飞行姿态。太空一号公司随即宣布:判断难以达成任务目标,飞行终止系统再次介入,发射任务失败。这是太空一号自成立以来连续第三次发射失败。

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事实上,这一天的失败来得格外沉重,因为就在前一天——3月4日,凯洛斯-3号刚刚经历了一次有惊无险的中止。当天上午,倒计时进行至30秒时,发射控制系统检测到定位卫星信号接收不稳定,安全系统自动触发,当天发射紧急中止,但箭体本身未发现故障。太空一号公司随即将发射窗口推迟至次日。那一天,发射场周边已有大量媒体和观众守候,甚至有专门组织的观摩团。现场参观入场券1600张早已售罄,日本多个城市同步架设大屏直播。人们以为,第三次总该行了。

结果还是没行。三发三炸,零次入轨。这家号称要每年发射20次、成为日本首家商业入轨公司的企业,用三枚火箭,在相同的土地上,反复写下商业航天最沉痛的注脚。

一、三次失败,三个不同的原因

搞航天的人都明白,火箭不是"差不多就行"的活儿,它是一件每个细节都不能差的系统工程。我来梳理一下太空一号三次失败的技术原因,让大家看清楚问题出在哪里。

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第一次:凯洛斯-1号,2024313日,飞了约5秒。事后调查显示,问题出在一级固体发动机的推力上。地面缩比试验中,燃速测量发生了误差,导致工程师对发动机实际推力的预估偏高——预计能使出100分的力,实际只使出了80分。火箭搭载的自主飞行终止系统(AFTS)判定飞行状态偏离安全包线,在5秒后执行自毁。

第二次:凯洛斯-2号,20241218日,飞了约37秒。这次走得更远,但结局相同。问题出在一子级飞行阶段:一级摇摆结构控制出现故障,火箭在一子级飞行段便已出现螺旋偏转,完成分离后,二级接手了一个姿态已经严重偏斜的状态,无法纠正,AFTS再次介入自毁。随箭搭载的5颗卫星与一尊佛像,一同消失在空中。

第三次:凯洛斯-3号,202635日,升空即旋转失控。3号机在经历了两次此前失败的归零整改后再度出发,此次搭载台湾国家太空中心卫星在内的共5颗卫星。然而火箭升空后旋即出现剧烈旋转,从现场画面和太空一号公司的初步通报看,火箭再次无法维持正确飞行姿态,AFTS第三次介入终止飞行。具体技术原因有待官方正式发布调查结论,但在升空初段即发生旋转失控,指向问题很可能仍集中在姿态控制系统和推进系统的协调配合上。

总结下来:第一次是算错了推力,第二次是控制系统没扛住,第三次依然是姿态失控。前两次失败的根本原因,是研制过程中地面验证不够扎实;三次失败连续发生,则说明太空一号的系统性研制问题尚未从根本上解决,改进措施未能在真实飞行环境中奏效。

二、太空一号的野心,与现实之间差了多远

太空一号成立于2018年,背后站着佳能电子、IHI航空航天、清水建设、日本政策银行等一批大牌投资方,阵容豪华。它的目标是成为日本首家将卫星送入轨道的私营航天公司,并计划每年发射20次,形成规模化的"太空快递"服务。这一愿景,在日本政府将太空产业规模目标定为2030年达8万亿日元(约520亿美元)的大背景下,看起来顺理成章。日本不缺精密制造能力,不缺资本,不缺市场需求,也不缺政府支持。

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但航天这件事,资本和政策可以给你搭台,真正把火箭送上天的,是一次次踏踏实实的技术验证。凯洛斯火箭采用四级串联构型,全长约18米,直径约1.35米,重约23吨,近地轨道运载能力250公斤,设计上并不复杂。但三次失败说明,太空一号对"入轨难度"的估计,一再偏低。小型固体火箭看起来技术路径简单,但发动机燃速、分级分离、姿态控制……每一个环节都可能在飞行的几分钟里给你一个意外。SpaceX的猎鹰-1早期也连续三次失败,但它在每次失败后完成了真实的数据归零,扎扎实实重建了系统。太空一号三次的技术原因各有差异,而核心问题却始终指向同一个方向:验证不足。

三、这对全球商业航天意味着什么

看完太空一号的三次失败,我脑子里转的不只是日本商业航天的问题,而是整个行业共同面对的一道考题。当前全球商业航天正处于爆发期——美国有SpaceX一骑绝尘,中国有朱雀、天龙、引力等一批民营火箭快速跟进,欧洲、日本、印度也在奋力入场。大家都在讲"低成本"、"高频发射"、"快速迭代"。但有一个问题被反复忽视:速度和可靠性之间,存在真实的张力,而这个张力一旦处理不好,代价是以枚火箭计算的。

太空一号的失败,是验证工作在压力下打了折扣的结果,这不是日本独有的问题。近两年,全球商业航天都有类似的教训在不断积累。高强度的发射节奏,会让每一个环节的质量管控都承受压力。正因为如此,我有几方面的思考想说出来,不一定全对,但希望对行业的朋友们有一点参考价值。

四、几点思考

其一:地面验证不能省,这是性命攸关的底线。太空一号第一次失败的根源,是缩比试验的燃速测量出了偏差。这听起来是个小问题,但在火箭上,它就是5秒后的爆炸。商业航天追求快速迭代,可以容忍失败,但"容忍失败"不等于"省略验证"。每一次入轨前,固体发动机的推力曲线、控制系统的姿态响应,都必须经过充分的地面仿真和实物测试。SpaceX之所以能实现猎鹰-9超过300次一子级回收,背后是几百次发动机全程试车和数以万计的仿真工况积累。这条路没有捷径。

其二:安全系统是双刃剑,阈值设定需要更多飞行数据支撑。凯洛斯-1号的AFTS设计是正确的——失控的火箭必须终止飞行,这是保护地面人员安全的基本要求。但如何在安全与任务成功之间找到合理平衡,需要真实飞行数据的不断校准。首飞阶段保守一点是正确的,但必须同步建立数据反馈机制,让每次飞行都能喂养更精准的安全判决模型,而不是在三次失败之后仍找不到可靠的闭环。

其三:商业航天的节奏,不能以牺牲系统集成测试为代价。凯洛斯-2号和3号的失败,都暴露出一级飞行段姿态控制的问题。这类问题往往不是哪一个单机部件有问题,而是整个系统在真实飞行力学环境下的集成响应出了偏差——地面测试很难完全复现这种状态。但这不是放弃测试的理由,而是要把系统级的联调联试做得更充分、更贴近飞行工况。对商业航天来说,节省时间和成本的冲动是真实存在的,但省掉联合测试的代价,往往比省下的成本高出十倍。

五、失败不是终点,但三次失败需要重建一切

我无意嘲笑太空一号。商业航天本来就是一件高风险、高门槛的事,太空一号的工程师们是真正在做一件很难的事情,我对他们的勇气是尊重的。但三次失败之后,不能再用"商业航天允许失败"来一带而过了。SpaceX猎鹰-1连续三次失败后,马斯克用最后一笔资金完成了第四次发射并成功入轨——但那四次失败之间,每一次都完成了真正的技术归零,都找到了新的问题并解决了它。三次失败,三个技术原因,说明太空一号面对的不是一个反复出现的故障,而是系统性的研制流程需要重建。

太空一号下一步必须做的,是真正意义上的全面归零:不只是找到这次飞行为什么旋转失控,而是重新审视整个研制体系——从地面验证覆盖度,到系统集成测试流程,再到飞行终止系统阈值设定的数据基础。只有拿出真实数据,才能重新赢得投资方、客户和整个行业的信心。对于全球商业航天行业而言,太空一号的教训提醒我们:资本的耐心是有限的,但技术的积累必须是足够的。快,是商业航天的基因;但在可靠性这件事上,急不得,也省不得。

作者简介

蒋鹏飞,科普中国专家、中国科普作家、北京神飞航天应用技术研究院副院长。长期从事商业卫星系统研制与航天科普工作,《你好人类:逆光行动》作者,"蒋院长讲航天"科普新媒体矩阵主理人,在人民日报、顶端新闻、抖音、视频号等20个平台开设专栏,累计触达受众超1.5亿人次。

编辑:黄河 审校:东风