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日媒:日本太空技术全面落后于中国只是时间问题!

中国目前推力最大的运载火箭“长征五号”

日媒:日本太空技术全面落后于中国只是时间问题!

中国目前推力最大的运载火箭“长征五号”

日本Harbor Business Online网站刊登日本航天专家鸟岛真也的文章《已成为航天大国的中国实力到底如何?日本应采取何种战略应对?》。文章介绍了中国在运载火箭技术、人造卫星出口以及太空基础科学研究领域的进展。作者认为,“从综合实力来说,日本已经无法与中国相抗衡”。虽然日本仍在部分航天技术领域保持领先,但作者坦言,“日本的太空技术在所有领域都落后于中国也只是时间问题”。观察者网翻译全文如下:

中国于今年9月和10月先后发射了天宫二号空间实验室和神舟十一号载人宇宙飞船,而且两者已经成功对接。目前,两名航天员已经在太空驻留。中国计划于2018年开始大型空间站的建造工作,而且载人登陆月球和火星的计划也已经纳入中国的视野之中。

但是,中国的航天发展计划并不局限于载人航天项目。在火箭研发、人造卫星出口,甚至太空基础科学等几乎所有领域,中国近年的动向都极为活跃。中国已经成为名副其实的航天大国,并且正迈向亚洲太空开发的最高水平。

半个世纪来不断刷新记录的长征系列运载火箭

中国一直使用长征系列运载火箭执行发射任务。在这个系列中,主要有长征二号、三号和四号共三个主要型号,根据发射人造卫星的目的选择合适的型号。长征系列火箭曾有过数次发射失败的历史,尤其是1996年发生了可能是太空开发史上最严重的事故。但中国并未被失败吓倒,而是继续发射了多颗人造卫星和载人飞船,中国正发展成为即使与美苏全盛时期相比也毫不逊色的航天大国。长征系列运载火箭截至目前已发射200多次,其成功率和可靠性都保持了相当高的水平。

长征系列运载火箭的开发从1975年开始,至今已有40年。在这期间,虽然在第一线执行任务的同时改良工作从未停止,但由于型号设计老旧,对中国的太空开发来说,日益成为发展的瓶颈。因此2001年中国开始了新一代长征运载火箭的研发工作。

所谓新一代长征运载火箭,包括大型火箭“长征五号”、中大型火箭“长征七号”和小型火箭“长征六号”。2015年10月,“长征六号”首次发射成功;2016年6月,“长征七号”首次发射成功。而中国目前推力最大的运载火箭“长征五号”也已经于今年11月3日发射成功。

其中,“长征七号”可以配备不同数量的助推器,具备发射不同规格、不同质量卫星的能力,可以将各种人造卫星和载人飞船送入太空,因此被定位为主力火箭型号。“长征六号”的发射较灵活,具备迅速发射小型卫星的能力。而“长征五号”运载能力非常强大,可以将太空站的大型部件送入轨道,并且具备发射大型月球探测器和行星探测器的能力。

日媒:日本太空技术全面落后于中国只是时间问题!

“长征六号”的发射较灵活,具备迅速发射小型卫星的能力。

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“长征六号”的发射较灵活,具备迅速发射小型卫星的能力

另外,上述三个火箭型号的箭体构造、发动机等方面已经实现了通用化,中国力图在量产的成本控制和可靠性方面再向前迈出一大步。

其中值得特别指出的是火箭发动机。中国采用了截至目前仅有前苏联实现了实用化的高性能火箭发动机技术。

中国1990年从前苏联购买了应用了该技术的火箭发动机,经过反复实验研究,1998年左右,中国开始独自开发该型号火箭发动机。开发初期,曾多次失败,并发生过大型爆炸事故,但开发工作并未停止。2012年,该型号火箭发动机的开发获得了成功。

谈到技术,应该明确,并非获得了实物或设计图就可以马上制造出完全一样的产品。中国开发的火箭发动机与从前苏联购买的发动机相比,其性能已经有大幅提高,不能认为是简单仿制了前苏联的产品,中国已经在其基础上进行了大幅的改良。也就是说,中国已经完全掌握了该型号火箭发动机的设计制造技术。

这种技术也适于制造更大推力的火箭发动机,而且已经有迹象表明,这种更大推力的发动机早已在研发当中。如果今后能够继续发展此项技术,中国开发出人类历史上最强大的火箭也并非难以想象。

人造卫星的“打包出口战略”获得成功

中国从上世纪90年代开始,利用上述的旧型号长征火箭为其他国家的企业或政府发射人造卫星,从而加入了商业发射市场。长征火箭的发射成本非常低廉,因此受到市场欢迎。当年的长征火箭偶尔会有失败的情况,但随着技术的不断完善,可靠性获得了大幅提高。

由于美国对中国航天项目具有很强的戒心,担心技术泄露给中国,根据“国际武器贸易条例”(ITAR),安装有美国零部件的人造卫星都严禁使用中国的长征火箭发射。

此时,欧洲的卫星制造商开始注意到长征火箭。当时欧洲制造的卫星不受“国际武器贸易条例”限制,可以交与中国发射。因此曾有数颗欧洲卫星被长征火箭送入轨道。2013年“国际武器贸易条例”重新修订,欧洲卫星也不能再使用长征火箭发射。

但是,这时中国无论在运载火箭还是在人造卫星方面,都已经发展出非常成熟的技术。2000年起,中国为发展中国家研发制造卫星,用长征火箭发射,并向这些国家传授卫星使用技术。中国还开始根据情况向发展中国家进行包括太空以外开发项目在内的“打包出口”。

很多发展中国家都没有人造卫星制造技术,但另一方面,他们使用卫星进行通信和观测的需求却非常强烈。此时,中国提出了包括卫星制造、发射和使用在内的打包出口战略,而且价格合理,不难想象这对很多发展中国家是非常有吸引力的。

2007年,中国为尼日利亚发射了人造卫星,以此为开端,截至2016年10月,中国向玻利维亚、老挝和白俄罗斯等国实现了卫星出口。

中国在向他国出口太空技术的同时,加强了与该国的政治关系,并获得了某些发展中国家的珍贵矿产资源的开采权。

另外,卫星发射并非是一次性的,每隔几年会有再次发射的需要。最近,中国发布了与泰国国营卫星通信公司的合作协议,预计这种“打包出口战略”将会继续下去。

中国还积极向实用项目之外的太空基础科学领域投资

中国的太空项目一直以来以实用项目为重点,例如中国发射了覆盖广阔国土的通信及广播电视卫星、掌握自然灾害、农作物、森林等状况的对地观测卫星以及中国军方的军事卫星等,这些卫星都可供中国政府和国民直接利用。

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中国“嫦娥三号”无人登月探测器和“玉兔号”月球车在月球表面

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中国“嫦娥三号”无人登月探测器和“玉兔号”月球车在月球表面

另一方面,中国也开始推动以月球、行星探测以及宇宙观测为目的的太空基础科学研究项目。

自1999年发射第一艘神舟飞船后,中国开始发射月球探测器、火星探测器和天文卫星。在月球探测上获得一定成果后,中国还涉足小行星探测,并利用无人月球探测器进行了月面巡视,其太空项目的活跃程度引人注目。

在上述太空基础科学领域,虽然短期内不会获得直接利益,但从长期来看,对国家和国民乃至对全人类来说都将具有极大价值。

美国物理学家、费米国家加速器研究所第一任所长罗伯特·威尔逊提出建造耗资巨大的粒子加速器时,某议员问,“这个东西能保护我们的国家吗?”罗伯特·威尔逊回答,“也许对保护国家起不到什么作用,但它可以让美国成为一个值得保护的国家”。

中国正是认识到了基础科学的价值,因此在科研预算、理工人才、研究环境、大学与科研机构等方面给予了大力支持。

现在中国正在积极推动月球探测器、火星探测器、小行星及金星探测器、天文卫星等方面的技术开发。

也许由于中国过去在太空基础科学方面的积累还不够充分,目前还未能取得显著成果,但如果中国今后继续大力投入的话,再考虑到国际合作的不断推进,中国在太空基础科学方面很可能将取得重大突破。

中国在宇宙开发方面达到了亚洲的最高水平

除了上面提到的三个方面之外,中国还建成了新的火箭发射场,发射了集成先进技术的试验卫星,中国还出现了多个太空技术企业,中国的太空开发势头何时能停下来还不得而知。

中国已经成为名实相符的航天大国,而我国在宇宙开发方面的地位相对下降是可以预见的。

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日本“隼鸟号”小行星探测器

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日本“隼鸟号”小行星探测器

根据世界经济论坛2016年1月发表的数据,2013年,中国的航天预算为61.11亿美元,这还不到美国393亿美元的六分之一,但已经达到我国航天预算的两倍。日本在航天领域的研究机构、大学、相关技术人员的数量与中国相比也有很大差距。如前所述,在火箭和卫星发射数量方面,中国也遥遥领先。从综合实力来说,日本已经无法与中国相抗衡。

日本当然不会没有自己领先的领域。例如,我国的小行星探测器“隼鸟号”以及利用天文卫星进行宇宙观测方面,中国还未能超越日本。另外我国在火箭和人造卫星设计制造的部分技术上也有一定优势。但是,这种领先优势正在消失,或者说正在被中国超越。日本的太空技术在所有方面都落后于中国也只是时间问题。

当时之所以发射“隼鸟号”探测器并在小行星上采集样本,也是考虑到那在当时可称得上是即使美国国家航空航天局(NASA)也从未完成过的任务。可以用一句日本俗语来形象地比喻,“花椒虽小,一粒也能把人辣的够呛”。能在某个领域抢在美国和中国之前实现突破,显示日本存在感的可能性不能说完全没有。

但是,这种“花椒战略”也并非总能实施。月球探测、行星探测以及天文观测都是非常重要的领域,必须持续不断地努力推进。但如果综合实力处于劣势的话,我国所取得的成就也将是昙花一现,很快就会被中国超越。

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H-IIB运载火箭是日本目前最大、最先进的运载火箭

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H-IIB运载火箭是日本目前最大、最先进的运载火箭

如果日本不能确保在太空开发方面的地位,那么参与国际合作项目的机会将减少,国外来日参与共同研究的人数也将大幅下降。而另一方面,日本流失到国外的航天人才却会大幅增加。而且,这并不局限于太空开发一个领域,其消极影响也将扩散到其他科技领域。实际上,日本人才流失的趋势已经出现。未来,我国在科学技术各个领域存在感的下降是非常可能的。

更令人焦虑的是,考虑到我国的财政状况以及少子化和人口高龄化,日本今后已不可能再拿出比现在更多的资金投入太空开发事业。日本应如何在太空竞赛中继续与中国对抗呢?现在是重新审视这个问题的时候了。

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