于远航

作者从事航天科技信息研究、航天科普工作

近日，日本宣布，争取在本世纪30年代实现每年航天发射30次。这条消息引发了广泛关注。要知道，此前日本平均每年航天发射仅有2～3次，不仅远远落后于美中俄，也逐渐落后于印度。其实，日本航天实力不俗，颇有亮点，其运载火箭的性能具备支持高频次航天发射的潜力。只不过，想要推进航天产业发展，日本有必要采取切实措施，克服核心挑战。

在外界眼中，日本航天似乎呈现一种“小家碧玉”的形象——技术水平不低，却往往仅限于“炫技”，产量不大，而且自产自销，很难在国际航天市场竞争中收获多少订单。其实，仔细研究可以发现，日本航天研发涉及火箭、卫星、深空探测器等诸多领域，成就不容忽视。

1955年，日本首枚小型探空火箭成功发射。尽管这枚“铅笔火箭”仅有20多厘米长，却象征着日本在航天领域的初步尝试。此后，日本开发了L系列火箭，并在1970年使用L-4S火箭发射了大隅号卫星，标志着日本正式进入航天时代。

在后续半个世纪中，日本固体火箭和液体火箭均取得了长足进步：M系列固体火箭曾发射多款科学卫星，“艾普斯龙”系列在努力尝试突破新技术；H-2系列火箭成功发射，标志着日本掌握了大型液体火箭全套技术，能够发射地球同步轨道航天器，执行国际空间站货运补给任务；今年2月，H-3火箭成功复飞，进一步提升了日本大型火箭的可靠性、经济性和灵活性，有望适应更加多样化的航天发射任务。

今年初，日本宇宙政策委员会提出，设立总额达1万亿日元（约合人民币460亿元）的“太空战略基金”，通过公开征集方案竞争，向获胜的企业和大学发放补助，支持更深入、更有创造性的航天技术研发。近日，日本航天机构强调了发展目标：到本世纪30年代前半期，日本政府和民间的航天发射能力需达到每年30次。

外界认为，尽管日本航天取得了一系列成就，但一直难以克服两个方面的关键缺陷。

一方面是规模小，即日本开展的航天任务一般仅围绕少数独特的创新点出发，难以独立支撑庞大的系统工程，所缺失的部分需要通过国际合作来弥补。

比如，日本发射了一系列雷达和光学遥感对地观测卫星，建立了旨在实现区域增强卫星导航的准天顶卫星系统，但这些卫星在某些核心部件和整体系统构建上无法摆脱对美国的依赖。日本研发了白鹳系列货运飞船、希望号实验舱等，均服务于本国无法主导的国际空间站合作项目，影响了产品服役生涯。

再比如，日本隼鸟系列探测器率先实现了小行星采样返回，离不开美、法、德等国的技术支持；贝皮·科伦布号水星探测器由日本与欧空局合作研制，任务中途遭遇险情；飞天-羽衣号月球探测器40多年前就验证了低能耗奔月轨道、大气制动刹车技术等，但随后应用有限。

另一方面是成本高，即日本开展的航天创新活动往往需要相对较多经费支持，国际市场竞争力有限。比如，即将退役的H-2系列火箭因价格太高，即使不考虑政治因素，也难以赢得国际商业发射订单，很少发射非日本载荷。

外界分析指出，日本想要达到年均航天发射30次的目标，有必要从降低发射成本、扩大载荷需求、拓展航天应用等多方面付出努力。

针对H-2系列火箭成本高昂的缺陷，日本航天正在积极谋求降低发射成本。H-3火箭大量使用了民用电子元器件和相对廉价的材料，配备了全新的5.2米直径整流罩和发动机，取消了助推器上的推力矢量控制装置，希望降低系统复杂性和制造成本，缩短生产和发射流程。可惜，由于试验不顺利、项目进展拖沓，H-3火箭的成本控制不及预期，很难维持2015年设定的50亿日元（折合人民币2.3亿元）成本线，能否实现到2026年年均发射8～10次、到2030年年均发射16次的目标，仍有待观察。

此外，日本航天正在论证研究可回收复用火箭，预计本世纪30年代有望服役。而一些民营企业还在研制更灵活、更轻小的商业火箭。

面对商业航天大潮，日本官方航天投入似乎有些难以为继，希望引入更广泛的社会资本，壮大航天产业。2020年6月30日，日本政府修订《宇宙基本计划》，明确提及调动私人资本积极性，扩大官方航天项目对私营公司产品的采购，谋求借助私人资本实现航天产业规模翻倍。例如，ispace公司就在日本航天官方机构的大力支持下迅速成长，计划今年开展第二次商业探月任务。

总之，面对国际竞争激烈和全球经济形势变化，日本航天想要保持竞争力和可持续发展，有必要进一步激发国内各种主体参与航天产业的活力，共同应对挑战。