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低调的航天大国:鲜为人知的日本航天成就

2020-04-14 16:22航天世界 人已围观

简介红尘有爱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。 1955年3月12日...

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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?

  我以前说日本航天强好多人不信,你这样写也会被喷的。。。但是强就是强,你以为一个能把探测器送到木星轨道的国家没能力把送到么?在火箭方面日本人领先了中国一代。还总有人动辄就说长征怎么怎么样,在我看真是井底之蛙夜郎之奴

  美欧苏航天发展较早,后起的航天强国也只有中国、印度、日本,这里面唯有中国是受制裁的,中国航天发展方向首先是自己的载人航天相关项目,日本选择了加入国际空间站,主要侧重于深空探测相关领域,印度航天项目较多,最近迷上了抛洒微型卫星,但最成功的应该是以极低的经费成功完成火星探测!

  川总不过是以牙坏牙、有样学样,不然长期以来天朝一直征收人家部分进口商品25%关税,而米帝只征收你出口过去的商品2.5%关税,差了10倍。把人家当傻瓜了嘛。人家现在不过是要求贸易对等,也学你征收 25% 的关税,你特么就猴急了?就是贸易开战?就是搬起石头砸自己的脚?

  2012年中国发射神舟九号载人飞船,成功进行首次载人对接并在24日成功完成了对接。2012年7月日本发射HTV-3货运飞船前往国际空间站并在27日与空间站的和谐号节点舱成功对接。

  1970年2月11日日本成功发射第一颗人造卫星,比1970年4月24日中国东方红一号卫星的成功发射早2个月,但日本发射第一颗卫星所用的L4S固体多级火箭在性能尤其是运载能力上要远逊于中国发射第一颗卫星的长征一号火箭。

  不过早在1969年日美就签订了宇宙开发协议,美国向日本输出了雷神-德尔塔火箭技术,使日本液体运载火箭水平快速赶上中国。由于得到美国技术援助的优势,日本还抢先发射了静止轨道卫星并得以更早开展新一代运载火箭的研制,在与中国的较量中在技术上占据先机。

  目前日本运载火箭发射成功率略低,而且运载火箭最重要的影响因素价格上严重缺乏竞争力。

  日本宇宙开发机构(JAXA)拥有H-IIA系列和H-IIB大型运载火箭,并积极开展H-IIA/B系列火箭的升级,还在研制Epsilon大型固体运载火箭,并计划研制新一代的H-X/H-III运载火箭。

  中国航天目前的运载火箭则由CZ-2、CZ-3和CZ-4,CZ5系列火箭组成,在改进现有火箭的同时还在研制新型更大推力火箭。

  中国目前的主力起飞级液体火箭发动机是YF-20,使用偏二甲肼/四氧化二氮常温推进剂,单级推力只有75吨线年才交付使用,而日本比冲类似推力更大的LE-5发动机早在1986年就服役了。

  在火箭的制导导航和控制系统等其他分系统上,长征火箭也逊色于日本H-IIA系列火箭。中国的CZ-2E火箭在近地轨道的运载力只有9.2吨的运力,尚低于H-IIA系列运力最小的H-IIA 。

  即使使用发射同步轨道的CZ-3B火箭发射近地轨道载荷也只有12吨运力,仍远逊于H-IIB的19吨。但最新的CZ5运载力达到近地25吨,同步轨道载荷达到14吨,不但一举超过所有日本火箭更成为运载力世界第二高的火箭。

  日本运载火箭的发射数量偏低,近11年来发射次数仅有24次,而长征系列火箭同期已经达到了100次,从发射规模上说长征火箭遥遥领先。

  如果但看2012年发射情况,日本仅有H-IIA和H-IIB火箭发射各一次,而中国长征火箭已经成功发射了11次,尤其是4月30日到5月29日一月间内密集发射5枚火箭,这样的运载火箭工业化生产和发射能力,是今天的日本航天工业力所不及的。

  长征火箭在运力设计和价格上则占据优势,现有长征系列火箭覆盖了近地轨道3吨到25吨,同步转移轨道2.6吨到14吨的运力,同时价格极具竞争力。

  以发射同步转移轨道的长征三号乙(CZ-3B)火箭为例,尽管运力达到了5.5吨但它的发射费用只有约7000万美元,而类似运力的日本H-IIA 204报价几乎是它的一倍。

  长征五号在技术上是全新的火箭,相比以往的中国火箭的运载能力有成倍的提高。

  新一代的长征五号火箭在芯级上使用的是YF-77氢氧发动机,而助推器则使用的是YF-100液氧煤油发动机,这两款发动机都是属于全新研制的火箭发动机。

  YF-77氢氧发动机的立项,1994年2月3日日本H-II火箭首次发射成功,标志着LE-7大推力氢氧发动机开始投入使用。为了追赶世界先进水平,上世纪90年代中国开始大推力氢氧发动机的研制工作,中国大推力氢氧发动机于2001年正式立项,代号YF-77,地面推力50多吨,最终采用燃气发生器循环设计。

  YF-75D上面级发动机,长征五号火箭发射LEO轨道载荷时,使用一级半的结构,GTO轨道则使用二级半结构,在原有的YF-77发动机芯级之上增加了使用YF-75D发动机的上面级。YF-75D氢氧发动机是中国新一代上面级发动机,采用膨胀燃烧循环,以现有资料判断水平和欧空局的Vinci发动机相当,但推力只有Vinci的一半。从技术上说,YF-75D比日本现有的LE-5B和印度新开发的国产低温上面级发动机CE-7.5/CUS要强得多。

  通过捆绑类型不同的助推模块,长征五号各种构型覆盖了GTO 6-14吨,LEO 10-25吨的运力范围。

  在火箭综合指标上说,长征五号的LEO轨道运载能力不仅超过了欧空局阿里安5和日本H-IIA/B,也超过阿特拉斯V火箭和俄罗斯的安加拉火箭,尤其是由于文昌发射场纬度较低外加高性能氢氧发动机的优势,在GTO轨道运载能力上以14吨对7.5吨的优势远远超过安加拉火箭。虽然运载能力只是火箭水平的一部分,但能后来居上也不易,至少比印度研制全新的GSLV MKIII火箭,LEO只有10吨运力GTO不到4.5吨要好得多。

  H-IIA系列火箭是日本航天绝当之无愧的主力型号,它以LE-7A大推力分级燃烧氢氧发动机为第一级,第二级使用LE-5B膨胀循环发动机,助推器为SRB-A大型固体发动机。LE-7A发动机线吨线秒,是目前唯一一种大推力分级燃烧循环氢氧发动机。LE-5B发动机线吨,是目前推力最大的膨胀循环氢氧发动机,自2001年8月29日投入使用以来,H-IIA系列火箭进行了21次发射,其中有2003年来的第6次发射失败,其成功率已经达到了运载火箭的主流水平,红尘有爱但由于火箭发射费用高昂,而且受更早的H-II火箭两次发射失败的影响,目前H-IIA尚未签订通信卫星的商业发射合同,今年进行的搭载韩国载荷的发射,勉强算在商业化方面走出了第一步。

  日本的H-IIB火箭技术上和H-IIA火箭一脉相承,不过箭体直径从4米增加到5.2米,第一级使用两台LE-7A氢氧发动机,捆绑4台SRB-A固体发动机做助推器。H-IIB火箭是日本参与国际空间站项目,为了发射HTV货运飞船而专门设计的型号,其HTV飞船轨道运力为16.5吨,同步转移轨道运力为8吨。

  H-IIB专门用于HTV的发射,尽管有发射双通信卫星的设想,但其价格仍然缺乏竞争力

  尽管单项技术相当不错,整体性能也可圈可点,但H-IIA系列火箭设计上存在运力偏大和价格过高的缺点。H-IIA 202、2022、2024和204各种型号中运力最小的H-IIA 202的近地轨道运载能力也高达10吨,而多数任务不需要这么大的运力。日本曾尝试过一箭双星发射,但2003年H-IIA 2024火箭一箭双星发射情报获取卫星(IGS)失败导致星箭俱毁,为减小可能的损失日本不得不继续一箭一星发射方式。虽然运力最小的H-IIA 202型号已经是发射次数最多的型号,但多数任务中仍造成了很大的运力浪费,考虑到H-IIA系列火箭发射价格超过一亿美元远高于其他商业运载火箭,运力的浪费进一步降低了它的商业竞争力。

  中国在载人航天领域要超过日本,中国已成功发射了多艘“神舟”系列载人飞船,并实现了宇航员的太空出舱和太空站对接。

  而日本虽然借助美国航天飞机令本国宇航员上过太空,自身也进行过宇航员的技术培训,但本国的载人发射能力仍是空白;

  中国在飞船设计领域也超过日本,飞船不仅仅在于能够载人进行太空,也在于运输能力和返回能力。

  日本2009年曾成功发射HTV-1无人货运飞船,而且飞船运载能力也超过“神舟”,但无人飞船毕竟在返回能力、载人能力方面存在欠缺,不属于完整的太空飞船概念;[中日此项得分0.75:0.25]

  中国和日本在空间站技术方面都已经起步。日本的“希望”号实验舱虽然成功应用于国际空间站,但缺少独立性和自行发射的事实。

  中国首个太空实验室“天宫1/2号”已经发射,并且已在各项试验领域超过日本。[中日此项得分1:0.5]

  出于战时快速发射卫星以补充可能的卫星网战损需要,近年美中日俄都在发展简化发射流程,能实现快速发射补网的小型火箭。

  为此,中国发展了快舟和CZ11两款固体快反火箭。日本发展了“埃普斯龙”快反火箭。

  中日都有货运飞船,但天舟飞船已经成为目前最强大的货运飞船,在运力载荷上超过日本货运飞船。

  货运飞船主要用于向空间站运送推进剂、设备载荷和水、空气以及食品等消耗品,另外它还要携带空间站运营中产生的废弃物再入大气层销毁。

  天舟飞船上行货运能力6.5吨,下行销毁废弃物的能力为6吨,天舟的上行货运能力目前独占鳌头,日本HTV飞船上行运力6吨。

  天舟一号货运飞船将对接天宫二号空间实验室,主要突破和验证推进剂在轨补加技术。

  空间站运行在近地轨道上,不仅需要补充物资,还需要维持轨道,这就需要货运飞船为空间站补加推进剂。日本的HTV飞船没有在轨补加推进剂的能力,天舟飞船作为中国未来天宫号空间站唯一的货运飞船,设计上就着重强调推进剂补加能力。

  天舟一号飞船的主要任务就是验证推进剂补加能力。(中国已在“实践17”号卫星上试验过ADN无毒推进在轨加油系统)天舟一号携带了2吨多的推进剂,将对天宫二号空间实验室进行推进剂补加操作,试验完成后我国将成为仅有的两个具备空间站推进剂补加能力的国家。

  “天源一号”是中国首个卫星在轨加注飞行试验系统,具有集成度高、自主性强、稳定性好等特点。

  这一系统搭载长征七号运载火箭,在中国海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道。随后几天,“天源一号”根据预定计划进行了卫星在轨加注核心关键技术试验与验证,获取了3种贮箱加注全过程的完整视频和相关试验数据,加注过程稳定,测量与控制精度高,实测结果满足设计指标要求,为我国掌握卫星在轨加注技术奠定了坚实基础。

  卫星在轨加注类似飞机空中加油,通过直接传输的方式对卫星进行气、液补给,可大幅延长卫星在轨寿命,提高卫星机动能力。测算表明,如果给静止轨道上的卫星补给60公斤燃料,即可延长卫星寿命12个月。目前只有中美两国有此能力,日本无此技术。

  中国深空探测开始于嫦娥探月工程,目前发射了嫦娥1号和嫦娥2/3号月球探测器。

  嫦娥一号探测器证明了中国具备月球探测的能力,这是发射工具长征三号丙的成功,是DFH-3卫星平台的成就,而科学载荷取得的成果乏善可陈,除了绘制120米月面图外也没有值得一提的科学发现。

  嫦娥二号探测器属于一号备份星,后来成为探月二期工程的先导星,验证了直接进入奔月轨道的发射能力,绘制了7米分辨率月面全图并对嫦娥三号预定的虹湾着陆区拍摄了1~2米的高分辨率照片,以供选择着陆点之用。

  2011年6月到8月嫦娥二号还成功转移到日地拉格朗日L2点,不久后2012年4月末又飞向更远的深空,与4179号小行星交会飞掠对其进行探测。嫦娥二号即将在明年飞掠4179号小行星进行抵近观测,在扩展探测上卸下了浓重的一笔。

  嫦娥二号实现了很多技术的创新和突破,将承上启下为嫦娥三号的软着陆验证技术积累经验。

  100公里高度7米分辨率超越日本Selene1,嫦娥二号的关键载荷包括100公里高度7米分辨率的高清晰度CCD相机,这个相机的分辨率已经赶超了日本Selene探测器的水平,这也是嫦娥二号在技术上的重大突破之一。

  数据传输速率增加一倍,仍不及日印,嫦娥二号大幅提高数据传输能力,从嫦娥一号的3兆每秒增加到6兆每秒,接近了当年印度Chandrayaan-1探测器8.4兆每秒和日本Selene探测器10兆每秒的传输能力,嫦娥二号还将进行12兆每秒的传播速率试验。

  100千米轨道测控达到日本07年水平,嫦娥二号运行在100公里高度圆轨道上,这不仅有弥补嫦娥一号求稳技术上落后于日本和印度的遗憾的需要,还有为嫦娥三号探测器进行技术验证的考虑。嫦娥三号将进入100公里高度轨道,随后变轨降低高度到15公里,最后进行软着陆操作,嫦娥二号将为嫦娥三号验证100×15公里轨道机动与快速测定轨技术,同时100公里和15公里高度拍摄的图像将为嫦娥三号选择着陆场积累数据。

  嫦娥二号近月捕获技术将达到日本水平,嫦娥二号进入月球轨道的捕获也在距离月面100公里高度处。印度的Chandrayaan-1技术就要差得多,是距离月面500公里高度进行捕获,随后多次变轨才进入100公里高度轨道,不过,07年日本的Selene-1探测器就是100公里高度捕获进入一个近月点101公里远月点11741公里的大椭圆轨道,显示了JAXA更高的深空测控技术水平。

  嫦娥二号的近月捕获除了对运载火箭的入轨精度提出了很高要求,深空测控能力也是关键。探月工程前我国没有深空测控地面站,载人航天使用统一S频段(USB)测控网络,USB系统天线米,不能满足探月测控需求,而美俄都有70米直径天线,深空地面站的主力天线米。欧空局和日本都拥有35米直径天线米直径天线。

  纵观整个嫦娥二号项目,从相机分辨率,数据传输速率,近月轨道的测控和热控水平来看,嫦娥二号达到或超越了07年与嫦娥一号同期发射的日本Selene-1探月卫星的水平。而直接奔月轨道设计、高入轨精度火箭、X波段深空测控技术,比起日印两国都是一种全新的技术领先。

  日本在深空探测领域起步较早,但成果最辉煌的首推小行星取样返回探测器隼鸟号广义上说深空探测器也可算为科研类航天器,但它们不属于卫星。日本在深空探测领域起步早遥遥领先,取得了远超我国的成绩。早在1985年日本先后发射了先驱者号(Sakigake)探测器和彗星号(Suisei)哈雷彗星探测器,取得深空探测的突破,彗星号与美苏欧等国家共计6个探测器共同对哈雷慧星进行了可贵的探索。1990年日本又发射了飞天号月球探测器,虽然由于速度低于预期无法正常飞向月球,在使用气动减速和低能量转移轨道等技术,最后飞天号还是进入月球轨道,但飞天号虽然没有实际发现,但使日本成为第三个将探测器发射到月球轨道的国家。

  2010年隼鸟号返回舱成功在澳大利亚着陆,对它取回的样品进行分析获得了诸多发现,2011年美国著名的学术期刊《科学》为其发行了特刊以示重视。2007年日本发射了月女神(Selene)号月球探测器,它获得了月球表面的高分辨率图像,而且通过主星和两颗子卫星的联合测量得到了月球重力场最精细的第一手资料,此外还有很多其他发现,月女神项目以其任务的深度和广度,被称为阿波罗计划之后最大的月球探测项目。日本2010年还发射了拂晓号惊醒探测器和伊卡洛斯号试验性太阳帆,其中前者由于发动机故障最后变轨进入金星轨道时失败,目前只能等待几年后待机尝试是否能否极泰来,相比之下伊卡洛斯太阳帆的展开和试验相当顺利,目前已经基本完成试验,验证了太阳帆的各方面技术,伊卡洛斯是日本也是全世界第一个投入实际使用的太阳帆,仅此就在人类深空探测的技术史上留下了光辉的一页。

  中日两国月球探测器的探月行动都已经获得圆满成功。日本虽然在探月经验上比中国更丰富,但两国实际水平并没有太大差距。此后,中日两国后续的探月行动还将继续展开;中日此项得分0.5:1

  早在上世纪七十年代,中国已开始防空反导研究,具体成果是试验成功第一代反导拦截弹反击1/2号,带核弹头在外太空拦击。

  更与2007年和2011年及2013年三次试射SC-19新型反导/反卫星导弹。

  早在七十年代,中国就发展了返回式侦察卫星和第一代资源卫星,而今第一代的资源二号卫星已退役。

  现中国已经发射了21颗遥感系列卫星,同样包含光学星和雷达星,除遥感卫星一号达到设计寿命后失效外,多数遥感卫星仍正常运行,由于大功率星载电池技术的突破,中国卫星寿命已由5年扩展到15年。最新卫星分辩率达0.3米。

  中国还发射了一系列电子情报搜集卫星,并发射了**-1和**-3系列极轨气象卫星。

  为了向解放军提供高效可靠的通信保障,中国还研制并发射了神通和烽火系列军用通信卫星,其中烽火一号卫星还为东方红-3卫星平台创造了卫星寿命记录,神通和烽火系列卫星都已经发展到第二代,使用更先进的东方红-4卫星平台,提供了更强大的通信能力。导航卫星最早是为核潜艇提供定位而研制的,不过今天在民用领域也得到了广泛应用。

  日本虽然在情报获取系统(IGS)名义下发射了7颗军用卫星,但目前只有光学三号、光学四号和雷达三号三颗卫星还在正常工作,更早的光学一号和光学二号卫星已经退役,雷达一号和雷达二号卫星在设计寿命内就先后故障失效。光学三号和四号卫星全色分辨率0.6米,雷达三号卫星分辨率约1米,在世界军用侦察卫星中性能并不出色,仅仅与饱受高科技部件禁运的中国侦察卫星平分秋色。

  2000年中国就发射了北斗试验导航卫星,北斗导航卫星自2007年以来已经发射了19颗,初步建成区域卫星导航定位系统,向中国及其周边的亚太地区提供高精度的定位服务。已完成亚太组网,未来几年将完成全球组网。

  日本2010年已经发射了一颗导航增强卫星,还设想将3颗卫星组成的准天顶导航增强系统建设成一个独立的卫星导航系统,但已大大落后于中国!此项对比,中日:1:0

  在通信卫星的发展上,日本广泛参与国际合作,其早期的广播卫星(BS)和通信卫星(CS)系列日本生产的零部件仅有10~20%,这固然加大了对外界尤其是美国的依赖性,但是更早建成了广播通信卫星系统,推动了卫星电视的使用。1977年日本就购买美国德尔塔火箭发射了樱花一号(CS-1)试验通信卫星,20世纪80年代开始日本使用自行研制的N-II和H-I火箭发射了数颗樱花(CS)和百合花(BS)系列广播通信卫星,为国内提供通信和卫星电视服务,但后来的BS-2等卫星上,日本制造的比例仍然徘徊在30%左右,仍缺乏独立研制先进通信卫星的能力。1989年日本政府开放国内通信卫星市场,对日本航天工业自行研制商业通信卫星的雄心无异于当头一棒,此后日本通信卫星市场基本落入美国厂商之手,直到2008年日本三菱电器集团研制制造的超鸟C2(Superbird-C2)卫星投入使用,日本才拥有第一颗日本制造的商业通信卫星。

  超鸟系列卫星基本由美国劳拉公司制造,超鸟C2终于成为近年来日本拥有的第一颗日本制造的商业通信卫星

  超鸟C2卫星使用DS-2000卫星平台,这也是准天顶导航卫星所使用的平台。相比日本的窘境,虽然中国航天在通信卫星上起步晚水平低,而且为了及时建成卫星电视网络购买了一批美欧通信卫星,但长期以来坚持通信卫星的独立研制和使用,从东方红-2通信卫星开始一路发展到东方红-4系列通信卫星,不仅初步满足了国内需求,而且开始整星出口到亚非拉等诸多国家,并积极向欧洲视场进军。

  日本的MTSAT卫星同样基于DS-2000平台,属于静止轨道气象卫星,其性能长期以来领先于我国风云2系列静止轨道气象卫星

  与通信卫星是高度竞争的商业市场不同,气象卫星的气象信息公开免费发放,更类似研究型卫星,这是日本静止轨道通信卫星得以发展的根本原因。日本研制了多种气象卫星,自1977年发射GMS 1静止轨道气象卫星以来,到1995年先后发射了5颗GMS系列气象卫星,GMS卫星姿态控制采用自旋稳定方式,定点后质量约300多千克,设计寿命5年。目前日本服役的已经是新一代的MTSAT系列气象卫星,它是GMS的后续卫星,采用了大型高性能的DS-2000卫星平台。日本静止轨道气象卫星的水平长期以来比中国**-2系列静止轨道气象卫星强得多,但以MTSAT-1R为例其关键的光学载荷由美国雷锡恩公司提供。中国**-2系列静止轨道气象卫星本身基于落后的DFH-2自旋稳定平台,自1997年**-2A发射以来经过十多年的发展后,**-2E和**-2F卫星的云图质量开始赶上日本MTSAT-1R卫星的水平。中国2015年以后将发射新一代的**-4静止轨道气象卫星,卫星平台的性能将超过MTSAT,而载荷的性能也将与MTSAT-2气象卫星齐驱并驾。

  中国在载人航天,空间站,货运飞船,在轨加注,防天反导及军用和导航卫星上领先。

  日本在部分火箭性能,民用应用卫星和深空太阳帆等技术上领先,但中国已在火箭载重,年发射量和在轨运行航天器数量上大大超过了日本,在本世纪新启动的项目如导航卫星、中继卫星和软着陆登月上领先于日本,两国各有千秋,属于仅次于美国的世界第二梯队,但日本受美国控制制约,很多项目不能向中国那样自由独立的推进,已落后与中国。

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