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标 题: 日本航天活动历史回顾
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Sep 15 19:44:16 2005), 站内
1955~1969年:开始阶段
日本航天计划始于1955年,首先在东京大学工业科学研究所开始研制探空火箭
。1964年,东京大学成立了日本宇宙与航空科学研究所(ISAS),1981年改称日本
宇航科学研究所。1966年~1969年期间,ISAS在尝试发射日本第一颗卫星过程中,
经历了4次失败。
这导致1969年10月1日成立日本国家宇宙开发事业团(NASDA)。从此NASDA开
始成为日本开发太空能力的主导机构。也是在1969年,日本与美国签订了一份协议
,允许向日本转让美国运载火箭的不保密技术。但该协议有些条款,禁止日本再出
口火箭技术,因而阻止了日本在国际发射服务市场占有一席之地。
1970年代:第一步,采购美国技术
1970年代,日本追求从美国公司采购运载火箭技术的战略。同样地,他们也与
美国公司组成团队获得开发其卫星通信系统的能力。
1970年2月,ISAS成功发射了日本的第一颗人造地球卫星大隅号(OHSUMI)。
同年,NASDA开始研制N-1运载火箭。N-1运载火箭是麦克唐纳?道格拉斯公司研制的
德尔他火箭的升级版。美国公司提供技术援助,发放产品许可证,或是直接提供运
载火箭上的几乎所有硬件产品。1975年9月,日本首次用N-1火箭发射卫星,其地球
同步转移轨道的运载能力仅为260kg。1976年,NASDA开始研制N-2火箭,其地球同
步转移轨道的运载能力也仅为715kg,而且其零部件仍主要来源于美国供应商。
1970年代期间,日本发射的通信卫星中,日本公司的贡献是有限的。例如,在
1978年发射的第一颗通信卫星(CS)中,日本零部件仅占24%,其余的部件均来自
福特航空航天通信公司(现在的劳拉空间系统公司)。
1977年发射的工程试验卫星-Ⅱ(ETS-Ⅱ)中有日本的零部件40%,1978年发射
的广播卫星(BS)中,仅有15%的日本零部件。
因此,1970年代,日本在提高其航天能力方面不得不大量依靠美国供应商。
1980年代这种情况开始有所转变。
1980年代:增强自主开发能力
1980年代,日本航天活动主要是研制H系列运载火箭。N-1和N-2火箭有限的承
载能力不能胜任发射大多数应用卫星。针对这种情况,1981年开始研制H-1火箭,
1986年首次发射。H-1运载火箭可将1100kg重的卫星发送到地球同步转移轨道。
H-1火箭的发射显示出日本航天工业的能力迈出了重要的一步。尽管H-1火箭可用于
发射日本大型卫星,但由于它含有美国技术,因此,日本在国际发射市场的竞争中
仍然受到限制。
为满足更大承载能力的需要,并在国际发射服务市场参与竞争,1986年日本开
始研制H-2火箭(简称H-2)。它是日本完全依靠自己的技术独立研制的大型运载火
箭,能把4000kg的卫星送入地球同步转移轨道。发射H-2的计划推迟了两年,1994
年2月才首次发射。
1980年代,日本也提高了本国通信卫星的开发能力。1981年发射的工程试验卫
星-Ⅳ(ETS-Ⅳ)是日本自主研制的第一颗通信卫星(comsat)。但是,ETS卫星系
列是为了进行技术上的验证和测试,而不能提供运营服务。日本实用型卫星发展较
迟缓。
日本东芝公司在向美国通用电气公司(其航空航天分部已并入现在的洛马公司
)取经学习广播卫星(BS)系列中也未修成正果。BS-2卫星上的日本零部件仅增加
到30%。1984年发射的BS-2A是对直接入户电视广播卫星的第一次实际演示。但是,
3个月之内,3个转发器中损坏了2个,直到1986年发射BS-2B卫星才提供全方位的服
务。
1980年代末,日本国内通信卫星市场的政策发生了变化。1989年前,日本国内
通信卫星市场由日本供应商所垄断,以此来提高日本卫星通信的能力。1989年,日
本国会取消了国内通信卫星市场的限制,在平等基础上为非日本供应商打开了实用
型卫星的竞争局面。
1980年代日本研制和发射了第一颗遥感卫星——海洋观测卫星-1(MOS-1),
MOS-1于1987年用N-2火箭发射,设计寿命2年,实际在轨运行9年。
1990~2003年:欲速不达,事故频发
1990~2003年,日本自主研制了H-2、H-2A火箭、“国际空间站”日本试验舱
,且启动了日本侦察卫星计划。但从1994年开始,一连串的卫星和运载火箭发射失
败却影响了日本卫星和火箭的发展步伐。
1993年12月,日本地球资源卫星(JERS)上的短波红外(SWIR)遥感器由于致
冷器故障导致其功能失灵。1994年8月,H-2火箭第二次发射,将ETS-6卫星送入大
椭圆地球同步转移轨道,但是因ETS-6卫星上的双组元远地点发动机故障而未进入
预定的地球静止轨道。1996年8月先进地球观测卫星-1(ADEOS-1)在发射入轨10个
月后由于太阳电池阵故障而失去工作能力。2002年12月发射的ADEOS-2卫星,也由
于“未知的异常”原因,于2003年10月与地面失去联系。
这种失败的阴云扩展到H-2火箭。1998年2月,H-2火箭未能把通信广播工程试
验卫星(COMETS)送入地球同步转移轨道。1999年11月H-2火箭再次发射失败,损
失了一颗多功能运输卫星(MTSAT)。H-2火箭连续发射失败,不仅造成重大经济损
失,更重要的是毁损了日本在商业卫星发射市场中的声誉。1999年12月,日本决定
取消H-2火箭剩下的最后一次发射,并延期向市场推介H-2A火箭。
H-2A首次发射是在2001年8月,并获得成功。它的第2次发射是在2002年2月,
取得部分成功。紧接着日本H-2A火箭又有两次成功的发射:2002年12月的ADEOS-2
卫星和2003年3月一箭双星发射的头两颗军用侦察卫星。但在2003年11月,H-2A火
箭搭载第二对侦察卫星发射时,大约10分钟后火箭出现故障,星箭自毁。这次失败
导致H-2A发射中止。
不仅NASDA的计划频频出现问题,ISAS和日本国家航空航天实验室(NAL)也屡
遭挫折。1995年2月,高超音速飞行试验器(HYFLEX)在海上回收失败。HYFLEX主
要收集高超音速数据以支持HOPE-X可重复使用航天飞机的设计。2000年8月,日本
决定终止HOPE-X的研制。2000年2月ISAS的M-5火箭在发射天文卫星“Astro”时遭
遇失败,直到2003年5月才恢复发射。2003年12月,日本首次发射火星探测器“希
望号”,在远程遥控修复作业仍告无效之后,ISAS决定放弃其进入火星轨道的尝试
,此次火星探测计划以失败告终。
日本航天计划失败的原因很多,涉及的领域很广。其中包括遥感致冷器、远地
点发动机,太阳电池阵和通信卫星的失效以及低温一级和二级发动机、固体火箭发
动机等故障。但还未发现因为一个共同的技术问题导致重复的失败。这些问题的多
样性表明,日本航天计划的失败不是由于设计上的缺陷,而是普遍缺乏严格精准的
测试、质量控制和质量保证。 (北京空间科技信息研究所 崔志)
转 自:中国空间技术研究院网站
发布日期:2005-09-15
http://www.cnsa.gov.cn/
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