低调的航天大国:鲜为人知的日本航天成就
日本对于很多人而言,都是一个随口挂在嘴边的对手。但对于日本的科技实力与军事潜力,往往只有捕风捉影的猜测和传说。不少人也因此忽略了日本在航天方面的成就。
1 亚洲的先驱
糸川英夫教授与铅笔火箭
1955年3月12日,一枚长度只有23厘米,重量也只有202克的小火箭在日本被发射。这枚小火箭很形象的被命名为“铅笔”。发明它的东京大学航空技术研究班的学者们如何也想不到,自己这个不起眼的小成就将成为一段传奇的开始。而他们的领军者—糸川英夫教授的名字将在之后的岁月中照耀整个人类航天史。
在“铅笔”火箭成功升空4个月之后,日本成立了航空技术研究所,并在同年拨付1472万日元。1959年7月,日本科技厅又成立了航天科学振兴筹备委员会并发表了日本第一个航天规划:《当前宇宙科学技术开发规划》。日本正式走上了自己的航天之路。
糸川英夫教授与他的同事们也开始研制K系列火箭。短短4年之后的1958年,糸川教授的K-6火箭就成功发射,并达到了60km高空,圆满完成了对地球高层大气风、温度、压力、宇宙射线以及太阳辐射光谱的观测任务。这一成就不仅使日本成为了国际宇宙航行联合会的成员,更让日本成为了世界上第4个、亚洲第1个独立发射探空火箭的国家。
随后,日本的航天事业全面开花。K系列、M系列、L系列等多种小型固态火箭的研制工作全面展开。其中L-4S火箭(兰姆达)是工作的重中之重,它将承担日本第一颗卫星的发射任务。
L-4S火箭全长16.5米,直径0.74米,由L-3火箭增加一级发动机改造而成。但L-4S的研制并不是一帆风顺,前4枚火箭的发射都以失败告终。第一枚的第三级飞行弹道出现偏差导致自旋发动机点火失败。第二枚火箭的末级火箭也点火失败。第三枚火箭再次点火失败。而第四枚的第三级箭体则直接撞上了末级导致火箭爆炸。
发射了“大隅”号的L-4S-5火箭
经过不懈的试射,在1970年2月11日,搭载了日本第一颗卫星“大隅”1号的L-4S-5火箭终于发射成功。火箭成功将9.4公斤的“大隅”号送入了预定轨道,成为了亚洲发射的第一颗卫星。浩瀚宇宙中第一次有了亚洲人的声音。
对于日本来说,这仅仅是黄金岁月的一个开始。紧接着,日本又用M-3S-2系列火箭将“桥梁”、“彗星”、“银河”、“曙光”等多颗卫星送入轨道,创下了多项世界与亚洲纪录。其中就包括1977年,日本成为亚洲第一个发射地球同步卫星的国家。1986年,日本又用H-1火箭将“紫阳花”号与“富士”2号卫星发射成功,实现了人类第一次火箭再点火。
亚洲第一颗卫星—大隅1号
1984年,日本开始了全新的H-2系列火箭的研发。这是世界上第一枚两级发动机都是用液氢液氧燃料的火箭。全长50米、总重260吨、直径4米,静止轨道载荷4吨、同步转移轨道4吨。技术水平完全可以与欧洲“阿利亚纳”3、美国“大力神”3、俄罗斯“质子”M并列为世界上最先进的火箭。它的改进型-H-IIB火箭起飞重量更是达到了551吨,比发射了“天宫”1号的“长征”2FT1火箭还要大数十吨。
H2系列运载火箭
2 比宇宙更远的地方
发射中的日本H-IIB火箭
1999年2月21日,被尊为“日本火箭之父”的糸川英夫教授与世长辞。为了纪念他为人类航天的贡献,25143号小行星被命名为:糸川小行星。而他的继任者们还将在追寻梦想的道路上走的更远。
2003年5月9号,鹿儿岛航天中心。日本使用M-5火箭将“隼鸟”号探测器送入太空了,开始了历时7年的小行星采样返回任务。2005年9月,“隼鸟”号抵达距离目标小行星3500公里处,关闭离子发动机,开始慢慢的靠近目标。11月26号,“隼鸟”号成功登陆了糸川小行星,并用探测器下方的发射枪发射了一颗5克的金属球撞击小行星表面,撞击产生的碎片与尘埃被吸入样本提取器。
成功登陆的“隼鸟”号探测器
2010年6月13号,“隼鸟”号成功返回地球轨道,并释放了保存标本的密封舱,舱内保存着1500个来自小行星的物质微粒。这是人类历史上唯一一次小行星采样并成功返回。任务期间虽然碰上了燃料泄露、通信中断、“智慧女神”号机器人丢失等重重困难,4台离子发动机一度只剩下了一台还能工作。但在日本宇航开发研究机构(JAXA)的不懈努力下,这项书写历史的行动还是取得了圆满的成功。
日本航天的雄心还不仅仅体现在无人探测上,在载人设备上同样是世界一流。2003年5月30号,由日本建造的“希望”号空间站组装完毕,离开日本前往美国肯尼迪航天中心开始自己的太空之旅。
“希望”号重达24吨,比“天宫一号”和“天宫二号”加起来还要大。它将成为国际空间站中最大的舱段,也是全世界最先进的太空实验室。即使是运载能力惊人的航天飞机,也要分三阶段将它送上天。2009年,“希望”号由美国“奋进”号航天飞机全部发射完毕,与国际空间站完成对接。至今已经服役快10年,仍在正常运行。
日本“希望”号太空实验室
2010年5月21日,种子岛航天中心又发射了一枚H2A火箭。这枚火箭上搭载了亚洲第一个金星探测器“拂晓”号。在经历5年的磨难与飞行之后,2015年12月7日,“晓”号进入金星轨道,为地球的姊妹星带去了亚洲的问候,并成为了目前唯一一颗在轨的金星探测器。
“晓”号金星探测器
与“晓”号探测器一起升空的还有人类第一艘宇宙帆船“伊卡洛斯”号。太空帆船是利用太阳粒子的推力和“光帆”上的太阳电池提供动力。美国与俄罗斯也曾在2005年共同研发了宇宙帆船“宇宙1号”但却因为技术故障而失败。而“伊卡洛斯”号升空之后则一切顺利,并利用太阳光实现了变速。100年前诞生的宇宙帆船构想终于在日本人的手里实现。
“伊卡洛斯”号宇宙帆船
今天,很多人对日本科技的关注,还仅仅停留下粗浅的军事装备层面。但他们可有真的了解过,日本在航天领域也有着非常不俗的表现。至于更多其他领域,还有多少我们所不知道的呢?