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日本的宇宙開發事業迎來轉折點

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日本太空人油井龜美也在國際太空站(ISS)開始了為期約5個月的太空生活。8月,日本的「白鸛號」太空船駛向了國際太空站。本文對日本的宇宙開發事業現狀進行了梳理歸納。

算上油井,已有10名日本太空人實現了太空飛行

宇宙航空研究開發機構(JAXA)的太空人油井龜美也(45歲)於2015年7月23日搭乘「聯盟號」宇宙飛船前往國際太空站(ISS),開始了長期的太空生活。他成為了第10位飛向宇宙的日本太空人。

1990年,TBS電視臺員工秋山豐寬進入前蘇聯「和平號」太空站,作為日本人首次實現了太空之旅,距今已過去25年。另外,毛利衛在宇宙開發事業團(現在的JAXA)工作時被選為首位候補太空人,距今已有30年(毛利衛於1992年搭乘美國「奮進號」太空梭飛向太空)。

另一方面,JAXA在7月8日公布了預定於2020年首次發射的「H3」新型國產火箭的開發計劃。開發費用約為1,900億日圓,按照計劃將大幅削減單次發射成本和作業天數,做到每年發射6次。

中國宇宙開發進展驚人,日本也確定了「宇宙基本計劃」

全球宇宙開發領域依然競爭激烈。中國尤為活躍,除了要在本世紀20年代內建造大型太空站外,還打算在同一時期與俄羅斯合作實現「載人探月」。中國在2003年成功開展了載人航太活動,2013年發射的無人探測器也成功登陸了月球。

另一方面,日本政府在2015年1月9日召開的宇宙開發戰略本部會議上決定了新「宇宙基本計劃」,該計劃規定了2024年以前的宇宙政策方針。安倍晉三首相在會上強調:「我們在充分考慮新安保政策的基礎上,制定了長遠而具體的計劃。這將成為一個歷史性的轉折點。」

具體而言,就是要建立相關體制,促使利用人造衛星監視船隻和收集資訊的太空系統可以直接用於安全保障目的。同時提出,未來10年內發射最多達45顆的人造衛星,相關費用由政府和民間共同籌集,合計將達到5兆日圓規模。

尤其是在太空探索和研究方面,未來10年計劃通過「H2A」大型火箭發射3顆中型衛星,通過「艾普斯龍(Epsilon)」小型火箭發射5顆小型衛星。對於載人航太探測工作,會議也提出「將展開審慎而全面的研究討論」。

2016年確定是否參與ISS延長使用計劃

然而,日本並未掌握獨立將太空人送入外太空和接回地球的技術。因此,日本人只能藉助外國的宇宙飛船實現太空飛行,在2025年之前都不得不搭乘美國和俄羅斯等國的宇宙飛船。

另外,油井龜美也此次進入了「國際太空站」(ISS),對於日本是否今後將延長關於這一太空站的合作計劃這一問題,政府表示將在2016年末前得出結論。ISS是由美國、俄羅斯、日本、加拿大和歐洲太空總署(ESA)合作運營的。在軌組裝工作始於1999年,2011年7月完工。太空站在距離地面約400km的高空以大約27,700km/h飛行,每天環繞地球約16周。起初預定服役至2016年,但目前美國正在討論將使用期限延至2024年左右的方案。

問題在於運營費用,截至2010年,美國為ISS計劃投入了6兆4,400億日圓,日本投入了7,100億日圓,歐洲投入了4,600億日圓,加拿大投入了1,400億日圓。另外,2011~2015的5年間,預計美國需要支出18,900億日圓,日本、歐洲和加拿大分別需要支出2,000億、500億和250億日圓。有人批評用於太空探索和研究的費用過於龐大。2016年以後採用何種形式繼續維持運營?情況不容樂觀。

還有一個問題是目前完全依賴於俄羅斯的「聯盟號」宇宙飛船運送太空人。吞併克里米亞等問題導致歐美和俄羅斯之間對立加劇,很可能產生引起雙方在太空站運營問題上相互扯皮之類的現象。

日本太空人停留時間僅次於美俄,存在感不斷提升

日本太空人從事太空活動是為了在外太空環境下開展各種實驗,最初借助的是美國的太空梭,2008年以後使用了國際太空站。在太空站上,日本完成了「希望號」太空實驗艙的安裝和組裝等工作。2009年以後,日本開始借助俄羅斯的「聯盟號」宇宙飛船往返於地球和太空站之間,自古川聰返回地球的2011年11月以來,日本太空人在太空停留的累計時長已躍居全球第3,僅次於美國和俄羅斯。

第1個飛上太空的日本人是TBS電視臺員工秋山豐寬。那是在1990年12月,他搭乘「聯盟號」飛抵「和平號」太空站待了6天。日本首位太空人是毛利衛,他在1992年搭乘美國的太空梭飛向太空,並於2000年再次遨遊了太空。

1994年,向井千秋作為日本乃至亞洲首位女性太空人實現了太空飛行,很快便於1998年再度執行了太空任務。向井的第2次太空之旅早於毛利衛,她成為了首位實現多次太空飛行的日本太空人。

此次執行航天任務的油井龜美也畢業於防衛大學,曾是一名航空自衛官和戰鬥機飛行員。2011年被認定為JAXA太空人,此次將在國際太空站生活5個月。人們對今年45歲的油井龜美也寄予厚望,稱其為「中年之星」,他要通過操作機器臂來完成日本「白鸛號」太空船的對接工作,還要向外太空投放千葉工大開發的「S-CUBE」超小型流星觀測衛星。

太空人 太空飛行年份
秋山豐寬 1990年 第1個進入太空的日本人
毛利衛 1992年、2000年 第1個乘坐美國太空梭飛上太空的日本人
向井千秋 1994年、1998年 日本乃至亞洲的第1位女性太空人
土井隆雄 1997年、2008年 首次在國際太空站長期生活
若田光一 1996年、2000年、2009年、2013~2014年 太空飛行次數最多(4次)
野口聰一 2005年、2009~2010年 首次實現艙外活動
星出彰彥 2008年、2012年
山崎直子 2010年
古川聰 2011年
油井龜美也 2015年
大西卓哉 預定2016年
金井宣茂 未定

「H3」新型火箭:力爭將發射成本降低一半

另一方面,JAXA公布的「H3」新型國產火箭開發計劃將基於現有「H2A」和「H2B」國產大型火箭的第二級火箭開發升級版引擎用作「H3」的一級引擎。通過簡化引擎系統,將單次發射成本降至「H2A」的大約一半左右,也就是50億日圓左右,並將發射相關作業天數縮減一半,力爭做到1年發射6次。

此外,儘管尚未最終確定,但日本計劃要在3年後發射第1個無人月面探測器「SLIM」。「SLIM」將採用「艾普斯龍」小型火箭5號機發射升空,開發和發射費用預計為100~150億日圓。日本的「隼鳥號」小行星探測器一直受到全球關注,而我們今後將在無人探月領域充分利用這方面積累的技術。

撰文:原野城治(Nippon Communications Foundation代表理事)

標題圖片:身處國際太空站(ISS)穹頂艙的油井龜美也,窗外能看到藍色的地球。2015年7月24日(摘自油井龜美也的推特)(圖片提供:時事通信社)

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