扶桑の太空雄心(上)

蒿旭

日本航天科技發(fā)展歷經(jīng)冷戰(zhàn)和冷戰(zhàn)后兩個不同時期，其發(fā)展軌跡也異于美國、蘇俄和中國航天事業(yè)從軍事部門起步的傳統(tǒng)做法。盡管如此，隨著日本從一個軍事發(fā)展受到嚴(yán)格限制的“半主權(quán)國家”向所謂“正常國家”邁進(jìn)，在相應(yīng)地經(jīng)歷了航天事業(yè)從民間到官方，從科學(xué)、民事領(lǐng)域向安全（軍事）領(lǐng)域擴(kuò)展的演變之后，日本目前已躋身世界航天強(qiáng)國之列。不斷調(diào)整的航天研究體制、一波三折的技術(shù)探索、時隱時現(xiàn)的美國因素猶如“三駕馬車”始終是影響日本航天事業(yè)發(fā)展的基本因素，而且必將繼續(xù)對未來日本航天事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

冷戰(zhàn)時期，受1947年《和平憲法》和1969年日本“宇宙開發(fā)僅限于和平目的”的國會決議制約，日本長期遵循“和平利用航天原則”，其航天事業(yè)發(fā)展不僅起步于民間，而且是作為一項民事事業(yè)而開展的。冷戰(zhàn)結(jié)束后，隨著日本“正常國家”口號的提出和踐行，日本開始突破航天“非軍事化”的禁忌，致力于發(fā)展獨立的偵察衛(wèi)星系統(tǒng)。日本是如何成長為一個航天強(qiáng)國的？體制、技術(shù)和美國因素分別發(fā)揮了什么作用？彼此關(guān)系如何？未來又會如何發(fā)展？本文擬就此展開分析。

冷戰(zhàn)時期，受1947年《和平憲法》和1969年日本“宇宙開發(fā)僅限于和平目的”的國會決議制約，日本長期遵循“和平利用航天原則”，其航天事業(yè)發(fā)展不僅起步于民間，而且是作為一項民事事業(yè)而開展的。冷戰(zhàn)結(jié)束后，隨著日本“正常國家”口號的提出和踐行，日本開始突破航天“非軍事化”的禁忌，致力于發(fā)展獨立的偵察衛(wèi)星系統(tǒng)。日本是如何成長為一個航天強(qiáng)國的？體制、技術(shù)和美國因素分別發(fā)揮了什么作用？彼此關(guān)系如何？未來又會如何發(fā)展？本文擬就此展開分析。

不斷演變的航天研究體制

作為一個軍事發(fā)展受到嚴(yán)格限制的“半主權(quán)國家”，日本的航天探索是作為一項民事事業(yè)起步的：受國家民事部門的財政資助、完全與軍事部門無關(guān)、主要由民事人員——大部分來自學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)——從事研發(fā)。也正因為此，日本早期的航天探索在很長時期里缺乏政府監(jiān)管和集中規(guī)劃。

1955年堪稱日本航天探索元年，當(dāng)年東京大學(xué)航空技術(shù)研究班成功發(fā)射日本第一枚小型火箭，同年航天開發(fā)經(jīng)費正式編入日本政府財政預(yù)算（當(dāng)年為1742萬日元）。從1955年到2008年日本基本奠定宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部（SHSP）負(fù)責(zé)航天戰(zhàn)略與政策制定、宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）負(fù)責(zé)實施的制度格局，日本航天研究體制半個多世紀(jì)的演變至少歷經(jīng)3次大的調(diào)整。

20世紀(jì)50年代～60年代是日本航天研究體制的草創(chuàng)期，日本首相府、科學(xué)技術(shù)廳牽頭草創(chuàng)最初的航天研究體制。1955年7月，岸信介（安倍的外公）內(nèi)閣在首相府內(nèi)設(shè)置了航空技術(shù)研究所，而1956年5月成立的科學(xué)技術(shù)廳在日本早期的航天建章立制過程中發(fā)揮了更具主導(dǎo)性的作用。1959年7月，科學(xué)技術(shù)廳成立了航天科學(xué)振興籌備委員會。同年8月，后者發(fā)表了日本第一個航天開發(fā)規(guī)劃——《當(dāng)前宇宙科學(xué)技術(shù)開發(fā)規(guī)劃》。1960年7月，總理府設(shè)置宇宙開發(fā)審議會；1962年4月，科學(xué)技術(shù)廳增設(shè)航空宇宙科；1963年4月，航空宇宙科設(shè)置宇宙開發(fā)室。同時，原隸屬總理府的航空技術(shù)研究所改名為航空宇宙技術(shù)研究所（NAL），轉(zhuǎn)歸科學(xué)技術(shù)廳管理，主要研究發(fā)動機(jī)技術(shù)。1964年4月，東京大學(xué)在航空技術(shù)研究班的基礎(chǔ)上成立宇宙航空研究所，1981年更名為宇宙科學(xué)研究所（ISAS）。1964年7月，科學(xué)技術(shù)廳成立宇宙開發(fā)推進(jìn)總部，1969年改稱日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)（NASDA）。至1969年，宇宙航空研究所、航空宇宙技術(shù)研究所、日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)等主要功能性航天研究機(jī)構(gòu)基本奠定。ISAS與NASDA一起，受1968年6月成立的宇宙開發(fā)委員會（前宇宙開發(fā)審議會）的領(lǐng)導(dǎo)，共同成為日本航天活動的核心機(jī)構(gòu)。隸屬于科學(xué)技術(shù)廳的NASDA作為一個公共公司（其雇員并非國家公務(wù)員），同時還接受交通省、郵電省的指令和資助，主要負(fù)責(zé)應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星及其運載火箭，主要為應(yīng)用工程服務(wù)。而隸屬于文部省的ISAS作為一個大學(xué)研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)科學(xué)衛(wèi)星及其運載火箭的研制，則保持了一定的學(xué)術(shù)性質(zhì)?？梢哉f，從20世紀(jì)60年代末到21世紀(jì)初，日本保持了由內(nèi)閣兩省廳（文部省、科學(xué)技術(shù)廳）分別領(lǐng)導(dǎo)航天研究開發(fā)的格局。

不過，這種分立格局在實踐中導(dǎo)致了航天科學(xué)探索應(yīng)用與航天技術(shù)研發(fā)相互脫節(jié)，嚴(yán)重制約了日本航天發(fā)展。為克服這一弊端，日本于21世紀(jì)初進(jìn)行了航天研究體制改革——此為日本航天發(fā)展史上第2次重大體制調(diào)整。具體內(nèi)容包括：文部省與科學(xué)技術(shù)廳于2001年合并為文部科學(xué)省，宇宙科學(xué)研究所、航空宇宙技術(shù)研究所、宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)于2003年合并成立宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）。

此次體制改革的最大成果是JAXA的成立。JAXA主要由4個本部、5個小組構(gòu)成，擁有1700多名員工，每年財政經(jīng)費約24.8億美元，占全日本航天開發(fā)資金總額的70%。JAXA主要設(shè)施包括：2個衛(wèi)星發(fā)射基地，種子島宇宙中心和內(nèi)之浦宇宙空間觀測所；3個重要的航天研發(fā)中心，種子島宇宙中心（主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星的組合、測試、發(fā)射和測控）、筑波宇宙中心（主要承擔(dān)衛(wèi)星制造及宇航員訓(xùn)練等）、角田宇宙中心（主要負(fù)責(zé)火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計）；另外還設(shè)有調(diào)布航空宇宙中心、相模原營地、能代多目的實驗場、大樹航空宇宙實驗場，以及負(fù)責(zé)衛(wèi)星電波跟蹤與測控的琦玉縣地球觀測中心和一個移動跟蹤站（根據(jù)不同的任務(wù)可設(shè)在馬紹爾群島的夸賈林島或圣誕島，圣誕島下靶場跟蹤站只用于地球同步軌道衛(wèi)星的跟蹤任務(wù)）。不過，合并后的JAXA仍保有濃重的ISAS、NASDA、和NAL的影子。

此次航天研究體制改革的另一重要成果是內(nèi)閣府新設(shè)綜合科學(xué)技術(shù)會議及所屬宇宙開發(fā)利用專門調(diào)查會，后者接替原宇宙開發(fā)委員會的工作，而宇宙開發(fā)委員會調(diào)整為審議評估宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)的項目。同時，這次改革雖然結(jié)束了各自為政、分散管理的局面，但仍采取一種內(nèi)閣辦公廳制定政策、以文部科學(xué)省為主，多省廳、多部門共同管理的體制。

日本第2次航天研究體制改革雖卓有成效，但仍未盡如人意。因此，日本于2008年進(jìn)行了第3次航天研究體制改革。此次改革的標(biāo)志性成果是日本推出了其史上第一部《宇宙基本法》，確認(rèn)了日本對于和平利用開發(fā)航天的原則是“非侵略”，解除了先前“非軍事”的限制，打破了日本在軍事利用航天領(lǐng)域近40年的立法限制，并將進(jìn)一步擴(kuò)大日本防衛(wèi)省的權(quán)力范圍。據(jù)《宇宙基本法》第四章規(guī)定，日本成立了首相任總部長、內(nèi)閣官房長官和宇宙開發(fā)大臣任副部長、政府部門所有省廳大臣組成的“宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部”。

宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部下設(shè)事務(wù)局和專業(yè)審查委員會，是日本航天開發(fā)戰(zhàn)略政策制定的總司令部。2009年，宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部發(fā)布了《宇宙基本計劃》?！队钪婊痉ā泛汀队钪婊居媱潯返某雠_，標(biāo)志著日本國家航天戰(zhàn)略的正式形成，并將過去以研究開發(fā)為主導(dǎo)政策導(dǎo)向轉(zhuǎn)為重視安全保障、產(chǎn)業(yè)振興等領(lǐng)域的航天活動。安全保障成為日本航天開發(fā)的首要目的，其經(jīng)費占到航天開發(fā)總預(yù)算的50%。至此，日本在真正意義上形成了以宇宙開發(fā)戰(zhàn)略總部決策、文部科學(xué)省管理、JAXA具體實施的國家對航天探索的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)格局。

一波三折的航天技術(shù)探索

日本的航天發(fā)展起步于民間，確切地講始于1955年3月12日，由被稱為“日本火箭之父”的系川英夫領(lǐng)導(dǎo)的東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所航空技術(shù)研究班成功水平發(fā)射一枚長23厘米、直徑1.8厘米、重202克名為“鉛筆”的小型火箭。朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)后，被禁止了7年之久的日本被允許重新生產(chǎn)航空飛機(jī)。系川及其團(tuán)隊在通產(chǎn)省和文部省的資助下開始研究設(shè)計航空火箭，希望通過發(fā)展火箭式飛機(jī)實現(xiàn)日本對世界航空技術(shù)的趕超。不過，為配合日本參與國際地球物理年的活動，系川旋即改變了發(fā)展航空火箭的初衷，轉(zhuǎn)而致力于研發(fā)“K系列”航天火箭，并取得重大技術(shù)突破。經(jīng)過多次試驗，1958年符合IGY高空物理觀察標(biāo)準(zhǔn)的K-6火箭（發(fā)射到達(dá)高度為60千米）研制成功，憑借這一成就，日本得以成為國際宇宙航行聯(lián)合會的會員。簡言之，雖然日本航天火箭開發(fā)基本上從零開始，但以國際地球物理年為契機(jī)，日本只花了短短的4年，就與美國、蘇聯(lián)、英國并列成為最先擁有獨立發(fā)射探空火箭能力的4個國家。

在1969～1994年的25年里，日本航天探索成就斐然，已經(jīng)躋身世界航天技術(shù)和航天科學(xué)一流大國之列。作為日本航天探索的搖籃和航天科學(xué)項目的主要機(jī)構(gòu)，ISAS一直以發(fā)展固體運載火箭和中小規(guī)模的科學(xué)衛(wèi)星為主，成功研發(fā)“K系列”“L系列”“M系列”等多型號小型固體火箭，在國際固體火箭領(lǐng)域一直占據(jù)重要的一席之地。利用L-4S-5火箭，ISAS于1970年2月11日，把“大隅”號衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道；使日本成為世界上繼美國、前蘇聯(lián)和英國后第四個實現(xiàn)了衛(wèi)星上天夢想的國家。同樣，M系列火箭也功勛卓著。利用M-3S-2系列火箭，日本成功把“橋梁”號、“彗星”號、“銀河”號和“曙光”號等科學(xué)觀測衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，并創(chuàng)造了多個世界紀(jì)錄。更重要的是，在日本宇宙開發(fā)委員會于20世紀(jì)90年代初解除ISAS開發(fā)火箭直徑不得大于1.4米的禁令以后，ISAS開始著手研發(fā)大型M-V固體火箭技術(shù)。

成立于1969年的NASDA的主要任務(wù)是研發(fā)遠(yuǎn)程遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星和氣象觀測衛(wèi)星，研發(fā)相應(yīng)發(fā)射火箭，建設(shè)用于生產(chǎn)、測試及追蹤這些衛(wèi)星的設(shè)施等。1977年，日本成為第3個成功發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星的國家。1981年初，NASDA開始研制H-1系列運載火箭。1986年，H-1二級火箭首次搭載測地衛(wèi)星“紫陽花”和無線衛(wèi)星“富士”2顆衛(wèi)星成功發(fā)射。H-1火箭全長40米，直徑2.44米，總重達(dá)140噸，可把1噸重的衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。H-1第二級LE-5發(fā)動機(jī)使用液氫液氧推進(jìn)劑，實現(xiàn)世界上首次再點火技術(shù)。

5年多里，H-1共發(fā)射9次，把12顆不同作用的衛(wèi)星全部成功送入預(yù)定軌道。1992年，H-1-9火箭完成最后一次發(fā)射。獨立自主開發(fā)火箭一直是日本追求成為航天大國的努力目標(biāo)，火箭的國產(chǎn)化率從N-1的53%提高到H-1的98%。盡管H-1火箭具有發(fā)射能力強(qiáng)、安全系數(shù)高的特點，但由于它含有美國技術(shù)，日本在國際發(fā)射市場和衛(wèi)星市場的競爭中仍然受到限制。

為滿足日本航天工業(yè)的需要，增強(qiáng)日本在航天上的國際競爭力，日本自1984年開始研制全國產(chǎn)化的H-2運載火箭，經(jīng)過10年的艱苦努力，H-2終于于1994年發(fā)射成功。H-2運載火箭是日本完全獨自開發(fā)和生產(chǎn)的、世界上首枚兩級都使用液氫液氧燃料的液體火箭。它全長50米、直徑4米、總重260噸，近地軌道有效載荷10噸、地球靜止軌道有效載荷2噸、同步轉(zhuǎn)移軌道有效載荷4噸。其規(guī)模和技術(shù)與當(dāng)時歐洲的“阿麗亞娜-3”、美國的“大力神-3”、俄羅斯的“質(zhì)子-M”并駕齊驅(qū)。它的投入使用，使日本火箭的運載能力又提高到一個新的水平。