新概念新规划不断，日本航天值得关注

最近，日本航天机构公开了一系列新概念航天器研制项目，包括柔性充气式货物返回舱、大续航力载人月球车等，还坚持推进新型火箭研制、月球勘探开发等工作，未来动向值得关注。

由于独特的国情和技术背景，日本航天一直以“小而精”为最大特点。所谓“小”，指各航天任务不能算是一个庞大的系统工程，一般仅围绕一个独特的创新点出发，所缺失的部分以国际合作来弥补；所谓“精”，指在相对较高经费的支持下，日本航天能够围绕这个创新点努力突破，往往成果斐然。

正在飞行中的“贝皮·科隆博”号水星探测器效果图，它需要7年才能飞抵水星，是史上最先进的水星探测器（图源：欧空局）

例如，在国际空间站合作框架下，日本研发了H-IIB运载火箭、 “白鹳”系列货运飞船，“希望号”实验舱及其各类拓展也诞生了众多科研成果；在与美国国家航空航天局（NASA）深空通信网的合作下，隼鸟号实现了人类首次小行星采样返回的壮举；日欧合作的“贝皮·科隆博号”卫星编队，是近些年内唯一的水星探测任务；曾经“飞天号/羽衣号”组合体早在90年代初就验证的空气刹车技术，已成为今日火星探测的常用技术之一。

在这种发展思路下，日本航天也成为了一个特色频出的航天强国，在很多技术方面走到了创新发展的最前列，值得世界各大航天势力学习。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的未来动向，也是频繁吸引关注的新闻热点。

JAXA与丰田研发中的“月球巡洋舰”效果图（图源：JAXA）

从目前来看，JAXA的一大发展重心是月球探测。作为美国重返月球的“阿尔忒弥斯计划”三大合作机构之一，JAXA承担了部分相当重要的工作，如共建“月球门户”空间站的核心舱，研发能源储备和管理系统。正在研发中的新一代可复用国际空间站货运飞船HTV-X，也将有一个提升版本HTV-XG，用于地月系统内月球空间站的物资补给。JAXA还牵手汽车企业丰田，为登月宇航员研发能加压长航时使用的月球车“月球巡洋舰”，成为宇航员在月球上行动和生活用的“房车”。在这个计划中，日本宇航员也将首次踏上月球。

新一代运载火箭也是JAXA的发展重心。成功率超过98%（53/54）的H-IIA/IIB火箭，是日本航天顺利发展的重要因素。然而日本火箭在国际商业发射市场推广效果不佳，极少承接非日本载荷，这也限制了进一步研发的资金来源。因而，JAXA投入了大量资源研发新一代H-III火箭，它的能力与H-IIA接近，报价却降低一半，模块化组合和较短准备周期也将增强国际竞争力。除此之外，在商业航天愈发火热的今天，JAXA在下大力气支持商业公司突破液氧天然气火箭的核心技术，以“弯道超车”研发更便宜的可复用火箭。

日本“福波斯”（火卫一）采样返回探测器MMX效果图（图源：JAXA）

JAXA还会继续加强在空间科学领域这张“王牌”方面的投入。在月球探测方面，JAXA仍然在推动独立自主的智能月球探测器（SLIM）任务，预计将于2023年发射并着陆月球，研究更高精度和更智能的月球着陆与巡视技术。而基于小天体采样返回技术的深厚积累，JAXA把目标投向了火星的卫星“福波斯”探测。任务将于2024年火星探测窗口期发射，在近距离观测这颗小天体之外，探测器将会降落在“福波斯”表面，采样返回地球。如果成功，这将是人类首次获得火星（卫星）的样本，进度大幅早于中美等国的火星采样返回计划，意义可想而知。

商业航天的时代，日本航天也在积极转型，尤其是从航天由国家主导转向为国家/政府采购服务，将资金和技术资源等逐步转移到商业航天公司中，以促进创新，保持竞争力。例如，目前JAXA大力支持的商业航天公司ispace成长迅速，在国际合作方面也取得了巨大进展，它一方面在“阿尔忒弥斯计划”框架下参与联合研发月球着陆器，另一方面也在独立或与阿联酋、印度进行数个月球着陆任务的研发。

日本商业航天公司ispace研发中的月球着陆器效果图（图源：ispace）

日本在地球观测卫星领域也有不错的发展，但JAXA近期认为这些卫星的数据利用效率太低，需要进行大幅提升。实际上，这也是不少国家航天机构共同面对的问题。一个典型思路是平台化和开放化，尽力减少同系列卫星数据获取时的空档期，不同系列卫星之间也要做到数据共享，通过产业化应用使得获取与分析卫星数据更加便捷廉价。这些可以看作是积累“软实力”方面的发展思路转变，如果能够实现预定目标，不仅对于地球观测，甚至对于各领域航天发展都会有“事半功倍”的效果。

总体上，日本航天的发展思路比较开放，有不少值得借鉴的地方，但也需要注意到日本航天的“准军事化”发展趋势。例如日本拥有IGS系列对地雷达和光学遥感卫星，建立了准天顶（区域加强GPS系统）高精度导航系统，在自卫队中也成立了“太空作战队”。同此同时，日本也积极融入美国主导的空间态势感知（SSA）体系，通过地面站建设和太空平台搭载，一方面实现高精度监测空间目标，另一方面也实现高效率地面信息情报收集，意义不言自明。

日本航天的发展趋势也提醒我们：在国际环境日益复杂的今天，保持航天竞争力，是大国最核心的国力之一。