世界七大顶级航天强国

美国2021年公布的航天强国排行榜显示日本超越俄罗斯和欧盟一举成为航天强国第三名。要知道在2017年世界知名杂志《国际太空(Space international)》的综合评估日本还位列第五(评分29.42),与第四名的俄罗斯(45.82)评分还相差16.4分。

这个评分说明在2017年时候,他们之间还有着巨大的差距,可是短短四年,日本凭什么就能一跃超过俄罗斯排到了世界第三名?这个排名是否掺杂水分?

二战后日本唯美国马首是瞻,同属于资本主义阵营。这个状态一直持续至今,而这份榜单又是自己大哥美国发布的,可信度值得商榷。是名副其实,还是带有帮扶小弟的目的?

在下结论之前要先了解一下日本航天的发展历史,才能客观地进行评估。

东方红一号

世界航天发展简史

日本第一颗人造卫星成功发射并进入预定轨道的时间在1970年2月11日,彼时的美、苏、法都已完成了这个项目,并领先一大截。中国在2个月后也发射了第一颗人造卫星东方红一号,此时的日本与中国属于同一水平,处在向外太空摸索并取得一定成绩的阶段。

1977年2月,日本将菊花2号卫星送入地球静止卫星轨道,从而使日本成为继美、苏之后世界上第3个能发射静止卫星的国家。发射的工程试验卫星-Ⅱ(ET-Ⅱ)中日本的零部件占比40%,1978年发射的广播卫星(BS)中,仅有15%的日本零部件。2年前中国就已经发射了具有高度自主知识产权的返回式卫星并按计划返回地面,彼时的日本对外借力极大,自给自足能力极差,只能依靠美国给予技术帮助。

1980年以后增加了自主研发性,1981年发射的工程试验卫星就是日本自主研制的第一颗通信卫星。但是,这个通信卫星只是为了进行技术上的验证和测试,而不能提供运营服务,这也算是进步中的一个小小坎坷吧。

由于自主知识产权的缺少,并且与美国签订保密协议,日本对于国际卫星发射市场一直受到限制,被禁止参与到国际卫星的发射市场中。此阶段的中国成功用返回式卫星帮法国搭载实验装置,是我国打开国际市场的尝试。

1990年左右国际局势发生重大变化,东欧剧变,苏联解体。复杂错综的国际关系让日本航天工业得以快速发展。同一时期的中美维持着微妙的平衡,相互克制。

1992年日本航天员毛利卫成功登上太空,成为日本第一位登上太空的航天员。严格意义上来说他不能代表日本航天,因为他是从美国的奋进号航天飞机中登上了太空理应算作美国的太空人。

中国第一个登上太空的宇航员是杨利伟,于2003年10月15日乘坐具有完全自主知识产权的神舟二号F运载火箭登上太空,是此前唯一一个完全依靠本国航天技术登上太空的亚洲人。

90年代到世纪初日本进入激进的探索期,多次发射卫星和运载火箭以失败告终。

H-2A系统

此后日本再次发射火星探测器尝试进入火星轨道,再次以失败告终。

2001年日本推出了H-2A运载火箭并成功发射,该火箭引进了美国的德尔塔技术。该运载火箭一直服务于日本的航空业,到2021年总共发射42次,成功41次,成功率高达97.5%。

2014年12月日本航天局发射了小型探测器隼鸟2号,去距离地球3.5亿公里外的龙宫小行星采集样本。在着陆前对小行星龙宫进行了长达17个月的绕行,将数据采集回收并确定着陆方针后才抵达目的地。

到小行星表面后又发射了一枚2.5kg的炸弹才成功取样龙宫样本,整个过程耗时三年半。2020年12月6日隼鸟2号样本仓在澳大利亚南部沙漠着陆成功,标志着任务的完成。

截止2021年日本运行卫星共有135颗,在全球排名第四。仅次于俄罗斯的169颗,中国的499颗以及美国的2944颗。

隼鸟2号引发的争议

对于日本的航天成绩世界有目共睹,但凭什么就能排名第三呢?

有关专家给出的观点是日本在行星探测和深空探测方面的建树发挥了重要作用,可以说多次创下了太空记录。其中隼鸟2号探测器更是值得称赞的作品。既然对隼鸟2号有如此之高的评价,那为何不将它派往月球或土星执行探测计划呢?而是将他派往更远的地方,这不符合逻辑。那我们先来了解一下隼鸟2号的特性吧!

隼鸟2号重609kg,在探测器质量不算特别大。它采用了4台电推进等离子发动机,消耗的电量是化学燃料发动机的十分之一,并且进入太空后发动机运行效率大大提高,使整个飞行过程犹如顺风的航船,速率逐渐提升。并且由于它的耗能非常小才能够支撑它长时间的航行达到3.5亿公里外的地方进行探测。全过程耗时六年之久足以说明发动机技术的先进与稳定。

隼鸟2号安装了4台遥感成像仪器以及1台光学雷达,可以向小行星发射激光获取地形地貌、大气压强、温度等数据。有了数据,就可以作为依据制定登录方案了。

由于隼鸟2号没有安装轮子,着陆小行星后采用了一个有趣的移动方式。青蛙跳,一次跳跃大概需要15分钟来完成,能使它移动约15米。

到达采集样本点后,样本的采集也是它的拿手好戏。这个戏台有两个层次,其一发射一颗子弹撞击小型样本,待样本碎裂后进行收集。下一阶段就有点残暴了,发射约2.5kg的炸药对目标区域进行轰炸,过后再进行采集。这也从侧面反映了日本航天探测器掌握了卫星打击技术,我们要加以防备。

再一个隼鸟2号具有行星星际往返技术,它携带了X波段高中低三个天线、Ka波段高增益天线、光脚摄像机等能让它安全准确的进入预定轨道。

从这个方面可以看出日本具有先进的往返星际技术,但它们并不进行月球探索从侧面体现了在这方面的技术并不成熟,核心技术难以支撑它们进行月球探索项目。隼鸟2号探测器的成功只能说是日本航天事业另辟蹊径,找出一条现阶段适合日本发展的道路。

但在登月和近地行星的探索上就差了一些。日本1991年就开始部署登月计划并发射了飞天号月球环绕探测器,之后于2007年发射月亮女神号探测器对月球进行再次探测。但是一直未能登录月球,也没有后续进展。可见登月技术面临的核心难题没有得以解决。

日本隼鸟2号与中美探月工程是否有可比性?

和美国的阿波罗登月计划相比,日本的探月计划只能是烛火与日月争辉。阿波罗计划是美国在1961年到1972年组织的一系类载人登月飞行任务,并于1969年7月20日载人登上月球而引起全球轰动,直至今日还有人为当年的壮举感到不可思议从而认为美国载人登月是造假。

与中国相比日本也差了点意思,不在同一个层面。

2007年中国发射探月卫星嫦娥一号对月球环境进行探测,2013年12月14日中国探月飞船嫦娥三号在月表成功着陆。2020年11月24日成功发射嫦娥五号,是中国首个实施无人月面取样的探测器,由中国空间技术研究院研制,并于2020年12月17日凌晨携带月球样品以接近第二宇宙速度返回地球,按照预定方案降落在内蒙古四子王旗着陆场。

至此可以说我国的探月工程取得全面成功。并且在2020年7月23日我国的天问一号探测器成功发射,此次的目标是离我们更远的火星。难度可想而知,在经过4次参数修正后于2021年5月15日7时18分成功登录火星乌托邦平原。

探月工程难度巨大,必须掌握火箭大推力技术。就拿嫦娥五号来说,其总重量达到了8200公斤,并且其结构异常复杂。其次还需要掌握自动和手动交接技术、火箭技术、着陆仓技术、返回舱技术等等。

结语

就目前而言掌握这些技术的国家就美国、中国、俄罗斯。技术是关键,经济也是巨大的推动力。航天项目需要投入大量的资金。美国阿波罗计划总投资就达到了当年美国GDP的0.57%,总计255亿美元。

日本清楚自己无法完成登月计划就想着换一个发展方向,踏足中美都未涉及的小行星,发射隼鸟2号去小行星探测就成了必要且无奈的举动。

自己也想去月球耍耍,奈何心有余而力不足,以更少的技术和经济成本谋求更大的利益收益就成了最优解。既能收获国际名声,又能提升国际排名,何乐为不为呢?

日本的尖端科技确实是在向精细化发展,在这方面取得了惊人的成绩。但是要将以此作为日本航天整体实力排第三的依据还是有点强差人意。

从白手起家到如今的航天第二大强国,中国的发展向世界展示了中国力量。面对美国的先进技术我们要不断赶超,从精神上对其藐视,在现实中给予重视。

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