在“只许成功,不许失败”的巨大压力下, 2月26日,日本H-2A火箭从距东京1200多千米的种子岛发射基地升空,成功地把一颗可同时用于气象服务和航空管制的多用途运输卫星-1R送入太空。日本航天业从此摆脱了笼罩在头顶长达一年多的阴影,并将借此良机,推出庞大的宇宙开发计划。
命运多舛 多用途卫星众人瞩目
在发射前,日本文部科学大臣中山成彬公开对媒体说:“发射的是重要卫星,将引起全国国民注目,不能失败。”这几年,日本航天业命运多舛,而笼罩在头上的阴影就是从多用途运输卫星首次发射失败开始的。1999年11月15日, 第一颗多用途运输卫星发射时,由于H-2火箭故障,卫星丢失。发射失败之后,日本让由美国劳拉空间系统公司制造了多用途运输卫星-1R,并由日本三菱电机联合波音和阿尔卡特公司研制先进的多用途运输卫星-2,这两颗卫星原定于2003年和2004年先后升空。2003年10月25日,造价5.87亿美元的先进地球观测卫星-2因故障与地面失去联系,最终无法恢复使用。2003年11月29日,H-2A火箭在发射日本第3、第4颗照相侦察卫星时,星箭俱毁。然而,在这之前的2003年5月,日本向日葵-5气象卫星突然停止工作,日本不得不租借美国的气象卫星。而租用的美国气象卫星也已超过了设计寿命,目前正处于随时失效的危险状态,发射多用途运输卫星-1R已成为当务之急。
多用途运输卫星-1R是一颗集通信、广播和气象观测任务为一身的综合性卫星,由美国劳拉空间系统公司为日本特制,它采用LS-1300卫星平台,发射质量为2900千克,寿命5年(气象探测)至10年(航空管制)。它不仅能填补向日葵-5气象卫星失效后在气象观测方面留下的空白,而且还是个“万金油”,能用于航空导航和无线电通信。
这一“万金油”式的卫星装有多种天线,包括超高频天线、Ka波段点波束天线、Ku波段点波束天线和L波段天线。通过这些天线,在航空交通管理系统上,飞机可以利用多用途运输卫星-1R上的转发器通信,把飞机的位置信息自动传送到管理部门;飞行员可根据卫星发送的信息,修正GPS的误差,引导飞机的起飞和降落;还能不受地形和电离层状况的限制,直接和管理部门通信。
在气象观测方面,该卫星可进行不间断的区域性天气观测,进行精确的风暴和灾害性天气预报。
重整旗鼓 王牌火箭摆脱阴影
自从被日本认为是王牌的H-2A火箭“栽”了跟头后,日本宇宙探索局理事长山之内秀一郎在内的6名官员受到警告处分和扣发工资等惩罚。日本航天业也开始深刻的反省。
不少人认为,日本航天之所以“屡战屡败”的主要原因是宇宙开发体制存在死角,项目管理经验不足,生产厂商制造能力低下,难以保证产品质量;技术人员知识结构存在欠缺等等。在预算不足的情况下,只追求某一方面的高技术,也增大了失败的风险。有专家分析,日本宇宙探索局负担过于集中,超过了承受能力,这是H-2A火箭发射失败的主要原因。日本宇宙探索局向多个厂家分别订货、签订合同,由自己把握总体情况,这种做法负担太重。为此,从2004年起,H-2A火箭的发射和制造全部移交给三菱重工业公司负责。
为了确保多用途运输卫星-1R发射成功,日本卧薪尝胆,苦练内功。在2004年没有进行任何发射活动(在欧美,从火箭发射失败到再次发射一般要用200天~300天时间),集中精力对火箭助推器进行了改良和点火试验,并在2004年9月、11月和2005年1月12日,日本共对固体火箭助推器进行了3次地面点火试验,以检查改进的喷嘴效果。
日本宇宙探索局现在开始研究用量化分析方法,确定火箭和卫星发射的安全性。日本宇宙探索局将研究如何计算每个元件故障几率,以便计算各个元件保障安全发射所需要的“必要可靠度”,以及真正发射时这些元件的“实际可靠度”,把两者进行比较,根据结果制定安全对策。日本宇宙探索局计划在两年内制定出元件数据收集方法,并在此基础上加入判断失误等人为因素。航天业安全性数据化目前还很少见,通常电子元件的可靠性是在批量生产阶段进行计算的。毕竟,发射火箭和人造卫星次数很少,利用统计数字计算出可靠性比较难。不过,用数据量化判断安全性的方法如果应用于实际,将比以专家经验为基础进行判断更加客观和安全。
再树信心 推出长远发展规划
在H-2A火箭成功发射后,日本航天发展长期规划的制定也进入了倒计时,日本宇宙探索局计划在今年3月31日,也就是本财政年度结束之前完成整个太空发展规划的制定工作。该规划将包括建立月球研究基地和载人航天计划。如果这一计划获得政府批准,那么日本航天预算将增加6倍,达到6万亿日元(约合每年570亿美元)。
日本计划2025年在月球建立研究基地。具体时间表设计为:5年内,日本要研制出能够在月球进行探险的机器人;10年内,开发出能够使人类在月球长期停留的一整套技术;20年内,开始在月球上建造进行科学研究的基地。日本还将开发太阳能发电卫星,为月球基地提供能源。
日本计划在2025年之前开发出类似美国航天飞机、能够反复使用的太空飞行工具。同时,日本将距离地球150万公里以外的太空定位为“深太空港”,并预计在那里安装光学望远镜和X射线望远镜,为人类探测木星和土星提供方便。
此外,日本的太空开发计划还包括建立卫星灾难警报系统,通过用卫星将海啸等灾难的信息直接发送给手机用户,使用户能够知道灾情,了解疏散路径,也能帮助救援人员锁定受灾人员位置。 |
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