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白益民的博客

——中国社科院日本经济学会理事、著有《三井帝国在行动》

 
 
 

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中国社科院日本经济学会理事,曾在三井物产工作12年,专注于日本经济模式的研究,著有《三井帝国在行动》(—揭开日本财团的中国布局)等书。2011年,创建【白益民产业经济研究所】(www.baiyimin.com),为大中型企业发展模式的转变提供咨询服务。电子邮箱:baiyimin001@sina.com

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日本实为航天大国——经济观察网 2010年1月7日  

2012-10-24 15:36:20|  分类: 白益民说 |  标签: |举报 |字号 订阅

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白益民:日本实为航天大国

作者:白益民 出处:经济观察网 2010年1月7日
   
         2009年9月18日,是日本军国主义发动九一八事变,侵占中国东北地区的78周年纪念日。就在此日凌晨,日本的空间站转运飞行器1号(HTV-1)成功与国际空间站完成对接。引发世界广泛关注。作为关键步骤,它使得素来视野深远的日本航天事业在产业链方面开始成熟。日本已是事实的宇宙开发大国。

        迈向载人化

        2009年9月11日,HTV-1货运飞船在日本鹿儿岛县的种子岛发射场升空。HTV-1全长9.6米,直径4.4米,自重10.5吨,能装载约6吨货物。美国航天局官员随即表示,日本将在未来的国际空间站规划中发挥核心作用。

        HTV-1本次飞行任务为检验其脱离运载火箭后的运行技术、控制能力,在封闭的状态自动靠近空间站,以及推进系统和与空间站对接后,宇航员进入飞船内的相关设计等。

        根据美国航天局的计划,现役的三架航天飞机将在2010年全部退役。而新型品至少需要在2018年方能试行。因此,HTV与俄、欧的货运飞船将承担向国际空间站运输物资的重任。而HTV的加压和非加压货舱设计非常突出,将运送外部实验装置和电池等关键部件,因此备受关注。

        根据国际空间站的进度,HTV的发射频率将达到每年一架。

        而读卖新闻去年就报道,美国航天局(NASA)和日本宇宙研究开发机构(JAXA)已经就美国进口HTV进行磋商。合同数额颇为巨大。

        日本,似乎不久前还遭遇信任危机,而现在忽然可以向海外大量出口航天工业。力量着实令人惊叹。此次HTV-1本身就通过遥控和遥测技术的结合,代表日本技术无人化已为先进。而在对接时宇航员能否安稳进入加压货舱作业,以及返回地球等方面的不懈进取,也说明日本正试图尽早完成载人化。

        本次由H2B火箭携带HTV-1飞船升入太空。H2B是对日本目前的主力运载火箭H2A的改进。H2B的运力能与欧美火箭相比。H2B火箭长56.6米,重531吨,是使用液氧和液氢为推进剂的二级式火箭。地球同步转移轨道的发射能力约8吨,空间站转运飞行器轨道的发射能力为16.5吨。

        H2B将使日本在飞船和大型卫星的商业发射领域进步迅速。当然,在国际市场占有重要地位并非易事。它的最强对手,欧洲的阿丽亚娜,地点在赤道附近,可以全年发射。而种子岛纬度很高,只能在夏冬进行。而俄罗斯和中国的较低费用,也让日本有些压力。

        HTV-1货运飞船此次将为国际空间站运输七个实验台、外部实验设备和希望号实验舱的一个保管台。希望号实验舱由日本自主建造,可谓人类巨大的科学成就之一。

        国际空间站的美国命运号和欧洲哥伦布号实验舱,均由亚特兰蒂斯号航天飞机在2001年和2008年一次运送并安装完毕。而日本希望号实验舱过于巨大,则需要分三次运送。

        2009年7月18日,美国奋进号航天飞机两位宇航员克里斯·卡斯蒂、汤姆·马氏布恩,完成希望号实验舱的暴露设施的搭建工作。意味着希望号实验舱亦安装完毕。

        此前,日籍宇航员土井隆雄和星出彰彦在美国发现号航天飞机的运送下,分别在2008年的3月和6月将舱内保管室、实验室和遥控操作系统安装。

        国际空间站设计可容纳6人。而日本希望号实验舱便可容纳4人。

        HTV飞船在成为为国际空间站补给物资的最重要力量后,若能实现载人,将使日本拥有彻底独立的宇宙开发系统,甚至与美国不分伯仲。

        日本正在加强基础研究,由单纯的“技术立国”转变为“科学立国”。日本从1970年开始,成为世界申请专利最多的国家,但主要为应用领域。且近年有被美国超越的趋势。但日本在新世纪刚度过的八年间,有八位科学家获得诺贝尔物理学奖和化学奖。而汤姆森路透公布的数字显示,根据1998年1月至2008年8月在该公司索引期刊发表的论文,日本以论文总数796807篇、被引用总数7201664次排名第四位。

        希望号实验舱对于日本基础研究具有鲜明意义。电子、生物制药、粒子物理学、材料化学等大学、研究所和公司都通过参与该项目获益匪浅。

        日本已挑选出最先在希望号实验舱开展研究的五十个项目。日本科学界和工业界表示出浓厚的兴趣。有二十八项是材料方面的,二十一项是生命方面的。首批实验中,会出现晶体炉、晶体生长装置、流体物理学装置。

        登陆月球竞赛

        千禧年到来时,世界主要工业国就公布了太空探索的规划。登陆月球成为重要部分。

        曾经的美国“阿波罗”计划虽然鼓舞人心,但毕竟是冷战的产物。此次重新让人类登陆月球,多少基于一个和平稳定的环境。但同样是某种竞赛,甚至更加残酷惊险。

        日本做到了“先发制人”。凭借自身优良的工业素质,与中国、印度等新兴体相比,日本的月球事业要显得目标长远,并且步履沉稳。

        根据JAXA发布的消息,2009年6月11日凌晨3:25,日本月球观测卫星月亮女神(SELENE)号,坠落在月球南纬65.5°、东经80.4°的GILL环形山附近。SELENE汉译为塞勒涅,取自希腊神话。月亮女神在日本也被叫做辉夜姬,是由公众选举出的,来自日本古老的传说竹取物语。

        月亮女神是自美国阿波罗计划以来规模最复杂的探月项目。耗资约2.69亿美元。2007年9月14日,“月亮女神”观测卫星由H2A火箭搭载升空。月亮女神包括一个主轨道器和两颗子卫星。主轨道器规格为2.1×2.1×4.8米,重3吨。一颗子卫星先前在2月已经坠落月面,另外一颗今后将继续必要的观测,以校正数据。月亮女神设定的三大科研目标是研究月球的起源和演变、获得月球表面环境信息、在月球轨道上进行电波学研究。自2007年12月开始工作至2009年1月,月亮女神一直在距月面约100公里的轨道围绕月球观测。随后降低高度,检测月球的磁场情,并且拍摄大量月面图片。

        日本计划在2012年发射月亮女神2号。主要是关于月球着陆器和在轨观测的巡视器。仍旧继续勘探月球资源。着陆地点初步选择在赤道或者北极。

        日本内阁府2009年4月3日表示,日本正在寻求2020年前发射月球漫步机器人,随后开展宇航员联合任务。宇宙开发战略总部宣布,关于任务的细节,例如技术拓展和预算会在两年内确定。以宇宙开发战略总部的报告,类人机器人与宇航员联合登陆月球成为重点。框架内,还有研制弹道导弹预警系统、太空无线电波分析系统、地球自然灾害预报跟踪系统等。

        路透社援引日本内阁府的会议,如果日本空间太阳能发电站和探月的工程得以实施,不仅需要机器人,也需要宇航员。因此,载人航天项目无疑将提供技术基础。日本目前有六位宇航员升空,但均是与别国合作。因此日本将力主独立从事载人航天。

        遵照长期发展,日本提出2025年着手建设有人月球基地,开发和利用月球资源。这是日本探月的最终目标。日本还将制作类似美国航天飞机的可反复使用的飞行器。随着美国亦力图重返月球,日本和美国间的竞争和合作越发明朗。

        与探月相匹配的是日本空间太阳能发电站。同时向月球基地和地球输送电力。太阳是一颗稳定的恒星。它的电磁辐射,是地球的大气圈、水圈、生物圈运动,以及岩石圈作用的主要能源。经过实测,地球仅能获得太阳辐射总能量的二十二亿分之一。除去被大气层反射和吸收的部分,每秒到达地面的能量就与燃烧500万吨无烟煤炭相当。因此人类社会在数十年前就把目光投向太阳。

        根据日本政府的计划,日本将在三十年后建立空间太阳能发电站,安装4平方公里的电池板,发电量达到1吉瓦(约合10亿瓦),可供29.4万户东京家庭使用。耗资超过2万亿日元。日本始终是新型能源的领军者。美国总统奥巴马在去年当选后,就出版为发展空间太阳能技术向公众征集意见的白皮书。2009年5月,美国众议院能源和商业委员会通过新的《美国清洁能源和安全法案》。此法案将刺激全球碳市场交易在2020年达到3万亿美元。从而产生以碳市场交易为计价的货币体系。

        超级谍眼

        日本的侦查卫星计划是“情报搜集卫星”(IGS)系统。包括四颗卫星,都已经发射入轨。包括光学成像卫星和雷达成像卫星。属于第二代侦查系统。分辨率约为1米。重点“关照”亚太地区。能对地球任何角落进行每日两次的侦查,并通过同步轨道上的“数据中继与跟踪卫星”(DRTS),实时传回地面情报处理中心。IGS的中枢位于东京新宿。三个地面站位于茨城县北浦、北海道苫小牧和鹿儿岛县阿久根。在澳大利亚西部珀斯地区建有珀斯卫星管制站。

       而美国严禁就光学敏感元件的支持装置、摄影用望远镜的驱动装置、图像数据压缩传输技术对日本转让。但近年传出,美国已经授权日本维修装载侦查卫星、宙斯盾等方面机密技术的“黑匣子”,这意味着美国在对日本持续松绑。

        日本的侦查卫星主要是根据日本长期的多用途民用遥感卫星建立的。目前日本早已启动第三代、第四代侦查系统。预计在2009年至2011年部署第三代。只在朝鲜地区上空通过一次就会完成全部拍摄任务。

        第四代堪称“超级间谍”。范围将精确覆盖全球。直逼美以。分辨率小于50厘米。

        另外,由三菱电机、日立、丰田汽车合作的民间“准天顶”卫星定位系统,将与美国GPS卫星定位系统合用,精度达到10厘米左右。可以弥补日本侦查系统的盲区,并且抗干扰能力很强。并且,在美国的扶持下,依靠日本的工业优势,日本正在依靠宇宙开发,构建导弹系统。

        例如日本M5火箭,是直径为2.51米的世界最大级别的三级固体火箭。可以将1.8吨的卫星送到250千米、倾角31°的地圆轨道。可改装为极强的洲际弹道导弹。由于日本利用电子和半导体优势,在精确制导方面领先,美国就需要与日本合作,获得日本先进的技术,达到平衡。1985年“星球大战”计划实施后,美国就要求东芝提供成像寻的装置。往后又要求提供高速逻辑砷化镓器件、亚微米光刻技术、图像识别技术。

        结束语

        如何看待日本迅速在航天业赶超中国,是一个关键的问题。是严厉警惕,是从细枝末节处观察和学习,还是单方面地寻求合作,达成微妙的平衡?值得令人思考。

        日本试图从战败国逐渐政治正常化。军事实力成为它的重要筹码。航天业的发展趋势所体现的正是军事实力的扩张。但军工终究也是日本重化工业的一部分。日本重化工业的长处,并非显而易见的政策支持、官民共举,而其实是它的综合性。

        在航天业,从无人的货运飞船,到载人实验舱,到大运力火箭,到探月卫星,到空间太阳能发电站,日本从不放弃任何领域。而是集中和协调资源,将各领域规划成一个整体,爆发力量。

(作者系社科院日本经济学会理事,曾在三井物产工作12年,著有《三井帝国在行动》)


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