Programa espacial japonês - Japanese space program
 Lançamento do foguete japonês H-IIA
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| Primeiro voo | 12 de abril de 1955 ( foguete de lápis ) |
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| Sucessos | 60 |
| Falhas | 2 |
| Falhas parciais | 1 |
O programa espacial japonês ( japonês : 日本 の 宇宙 開 発 ) se originou em meados da década de 1950 como um grupo de pesquisa liderado por Hideo Itokawa na Universidade de Tóquio . O tamanho dos foguetes produzidos aumentou gradualmente de menos de 30 cm (12 pol.) No início do projeto para mais de 15 m (49 pés) em meados da década de 1960. O objetivo do projeto de pesquisa original era lançar um satélite feito pelo homem .
Na década de 1960, duas organizações, o Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica (ISAS) e a Agência Nacional de Desenvolvimento Espacial do Japão (NASDA), estavam desenvolvendo seus próprios foguetes. Depois de experimentar inúmeras falhas nas décadas de 1990 e 2000, a ISAS e a NASDA se fundiram - junto com o Laboratório Aeroespacial Nacional do Japão (NAL) - para formar a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) unificada em 2003.
História
Após a Segunda Guerra Mundial , muitos engenheiros aeronáuticos perderam seus empregos porque o desenvolvimento de aeronaves foi proibido durante a ocupação do Japão pelos Estados Unidos . Isso mudou após o Tratado de Paz de São Francisco em 1951, que mais uma vez permitiu o desenvolvimento da tecnologia da aviação. A estagnação de sete anos da indústria aeroespacial do Japão prejudicou seriamente as habilidades técnicas japonesas. Para resolver isso, o professor Hideo Itokawa, da Universidade de Tóquio, estabeleceu um grupo de pesquisa em aviação no Instituto de Ciência Industrial da Universidade. Esse grupo conseguiu lançar horizontalmente o foguete Pencil em 12 de abril de 1955 em Kokubunji, Tóquio . O foguete tinha 23 cm (9,1 pol.) De comprimento e um diâmetro de 1,8 cm (0,71 pol.).
O Pencil Rocket foi o primeiro experimento desse tipo no Japão. Inicialmente, o foco estava no desenvolvimento de aeronaves movidas a foguetes , não na exploração espacial . No entanto, após a participação do Japão no Ano Geofísico Internacional , o foco do projeto do foguete mudou para a engenharia espacial.
Desenvolvimento precoce
As iterações do Foguete Lápis eventualmente aumentaram de tamanho a tal ponto que a experimentação dentro de Kokubunji foi considerada muito perigosa. Portanto, o local de lançamento foi transferido para a praia de Michikawa, na província de Akita . Seguindo o foguete Pencil, foi desenvolvido o maior Baby Rocket, que atingiu uma altitude de 6 km (3,7 mi). Depois que o bebê de Rocket, mais dois projetos de foguetes foram realizadas: a Rockoon foguete do tipo lançado a partir de um balão e um foguete lançado do solo. O desenvolvimento de um foguete revelou-se muito difícil e esse experimento foi interrompido. Entre as várias versões de protótipos de foguetes lançados do solo, o foguete Kappa foi um dos mais bem-sucedidos, alcançando gradualmente altitudes mais elevadas. Devido ao financiamento inadequado, os foguetes foram feitos à mão e o radar de rastreamento foi operado manualmente. A produção dependia de tentativa e erro .
Em 1958, o foguete Kappa 6 atingiu uma altitude de 40 km (25 mi) e os dados coletados permitiram que o Japão participasse do Ano Geofísico Internacional. Em 1960, o foguete Kappa 8 ultrapassou uma altitude de 200 km (120 milhas). O desenvolvimento de foguetes maiores exigiu um local de lançamento com um grande downrange . O antigo local na província de Akita, que fazia fronteira com o estreito mar do Japão , foi considerado insuficiente para esse fim e um novo local de lançamento na costa do Pacífico foi criado, desta vez em Uchinoura, na província de Kagoshima .
Lançamento de Ohsumi
Na década de 1960, a pesquisa e o desenvolvimento espaciais japoneses concentravam-se principalmente em sistemas de entrega de satélites. Um plano provisório foi traçado para desenvolver sucessores para os foguetes Kappa, a serem chamados de foguetes Lambda , para entrega por satélite. A Agência de Ciência e Tecnologia subsequentemente concentrou seus estudos de lançamentos Kappa na coleta de informações técnicas que permitiriam aos novos foguetes atingirem altitudes mais elevadas.
Em 1963, o governo iniciou um aumento gradual nos gastos com desenvolvimento espacial. Naquele ano, a Agência de Ciência e Tecnologia reestruturou o Laboratório Nacional de Aeronáutica (NAL) em Laboratório Nacional de Aeroespacial . O novo NAL seria o centro de pesquisa em tecnologia espacial. No entanto, logo ficou claro que o NAL não tinha recursos suficientes para desenvolver a tecnologia aeronáutica e espacial simultaneamente. Como resultado, em 1964, a Agência de Ciência e Tecnologia foi dividida, com a NAL para trabalhar apenas com tecnologia de aviação, e uma recém-criada Sede de Promoção de Desenvolvimento Espacial para lidar com tecnologia espacial.
Em 1964, a pedido de Hideo Itokawa, a Universidade de Tóquio estabeleceu o Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica . Embora o desenvolvimento dos foguetes Lambda tenha ocorrido lentamente, houve melhorias incrementais nos anos seguintes; como a nova capacidade de atingir uma altitude de 2.000 quilômetros (1.200 mi), aproximando-se da necessária para o lançamento de um satélite. Neste momento, no entanto, as questões políticas atrasaram o desenvolvimento. Houve, por exemplo, uma controvérsia envolvendo tecnologias de orientação de foguetes, que alguns consideraram um assunto militar, não civil. O agravamento foi causado pelo fracasso contínuo da iniciativa Lambda, que perdeu quatro foguetes em órbita. A falha foi supostamente causada por um choque (da combustão repentina de combustível residual) resultando na colisão de peças.
O primeiro lançamento de satélite japonês bem-sucedido ocorreu em 11 de fevereiro de 1970 com o lançamento do Ohsumi por um foguete L-4S não guiado nº 5. O lançamento do Ohsumi foi uma importante demonstração de cooperação tecnológica com os Estados Unidos, particularmente no desenvolvimento de baterias de eficiência que não perdem energia em altas temperaturas.
Desenvolvimento de sucesso
Em 1969, a Sede da Promoção do Desenvolvimento Espacial foi reorganizada como Agência Nacional de Desenvolvimento Espacial , que era uma agência separada da ISAS. Cada uma das agências estava desenvolvendo seus próprios foguetes de forma independente. A NASDA, por exemplo, estava focada em foguetes para lançar satélites maiores com aplicações práticas e comerciais, enquanto o ISAS lançava satélites científicos menores.
Após a reorganização da agência, o Japão começou a desenvolver foguetes mais precisos na década de 1970. Embora o primeiro foguete M-4S tenha falhado, as versões seguintes dele obtiveram sucesso em órbita, com três aeronaves de satélite se tornando a base da família de foguetes Mu . Posteriormente, os foguetes Mu foram alterados de quatro estágios para três para simplificar o sistema, e melhorias foram feitas para o M-3C. Todos os estágios foram capazes de funcionar com os foguetes M-3S, e essa tecnologia resultou em uma série de lançamentos de satélites bem-sucedidos em órbita, atingindo altitudes cada vez maiores.
O satélite de teste de engenharia Tansei e muitos outros satélites científicos foram lançados por esses foguetes. Satélites de observação atmosférica, como Kyokko e Ohzora, e satélites de astronomia de raios-X, como Hakucho e Hinotori , também estavam ativos nessa época. O desenvolvimento do foguete M-3SII pela ISAS chegou ao fim. O foguete foi o primeiro foguete de propelente sólido de seu tipo, e deixou a gravidade da Terra carregando os satélites Halley Armada Sakigake e Suisei . O M-3SII estabeleceu a tecnologia para os satélites que estavam sendo lançados um após o outro.
O foguete MV , um foguete maior de propelente sólido, apareceu em 1997. O ISAS informou ao governo que não seria tecnicamente possível aumentar o diâmetro do foguete para mais de 1,4 m nos próximos 10 anos. Isso ocorreu porque a NASDA decidiu esse tamanho e a Assembleia Nacional impôs outras restrições a ele, dificultando o aumento do tamanho.
A NASDA planejou inicialmente desenvolver seu próprio veículo de lançamento de combustível sólido conhecido como "foguete Q". No entanto, devido à necessidade premente de foguetes práticos e comerciais, o acordo espacial Japão-EUA foi assinado e a tecnologia dos Estados Unidos foi introduzida. Utilizando o motor de combustível líquido de primeiro estágio do foguete americano Delta , o Japão começou o plano de instalar o LE-3 durante seu segundo estágio de desenvolvimento com foguetes líquidos. Com isso, o foguete da NI foi desenvolvido. No entanto, a capacidade de carga orbital do foguete líquido era baixa e a capacidade de fabricar satélites não era tão forte quanto a dos Estados Unidos. Por conta disso, mais tecnologia foi transferida dos Estados Unidos em 1977 e o satélite meteorológico geoestacionário Himawari 1 foi lançado com um foguete americano. Os satélites Sakura e Yuri foram posteriormente lançados por foguetes americanos. O foguete da NI usava tecnologia adquirida apenas de técnicas de manufatura e gerenciamento, mas mantendo registros frequentes, a NASDA gradualmente adquiriu mais tecnologia e a taxa de produção de satélites no Japão aumentou desde o Himawari 2.
Desde então, para atender às demandas de satélites maiores, a NASDA iniciou o desenvolvimento do foguete N-II , o sucessor do foguete NI. O segundo estágio mudou para kit de knock-down . O Himawari 2 de quase 300 kg foi capaz de ser colocado em órbita geoestacionária. Estes foguetes fizeram uso de Estados Unidos Delta foguete é a produção sob licença e produção knockdown do componente nós, para os próprios veículos eram de alta qualidade. No entanto, quando peças como o motor do apogeu do satélite se desgastavam, era muito difícil obter informações sobre como melhorá-las. Os componentes importados dos Estados Unidos eram sistemas de caixa preta , que os engenheiros japoneses não tinham permissão para inspecionar. Assim, tornou-se necessário que o Japão desenvolvesse independentemente o foguete inteiro, e o desenvolvimento doméstico havia começado. O foguete HI recém-desenvolvido utilizou o motor de foguete LE-5 de combustível líquido no segundo estágio. O LE-5 era caracterizado pelo uso de hidrogênio líquido de alta eficiência e propelente de oxigênio e pela capacidade de re-ignição, o que o tornava mais capaz do que o estágio superior N-II. O foguete HI foi capaz de lançar objetos com mais de 500 kg em órbita geoestacionária.
Os foguetes produzidos pela NASDA foram usados para lançar muitos satélites comerciais, o número rapidamente crescente de satélites de comunicação e de transmissão, satélites meteorológicos e assim por diante. Foram fabricados nove foguetes HI , todos lançados com sucesso. Esta foi a primeira vez que o Japão lançou com sucesso vários satélites simultaneamente.
O Japão não desenvolveu a tecnologia para voos espaciais tripulados. Mamoru Mohri , em cooperação com a NASA, foi originalmente programado para ser o primeiro japonês a ir ao espaço em 1990, mas devido às circunstâncias com o ônibus espacial, Toyohiro Akiyama , um civil, tornou-se o primeiro cidadão japonês a ir ao espaço a bordo do Soyuz TM- 11 . Mohri finalmente voou no STS-47 em 1992.
Depois de desenvolver com sucesso o motor de foguete LE-5 , e levando em consideração o progresso tecnológico feito no Japão até então, a NASDA decidiu desenvolver um novo modelo de foguete, que faria uso exclusivamente de combustível líquido fabricado no Japão para fomentar o novas tecnologias espaciais em pesquisa no país. O desenvolvimento do foguete começou em 1984, com o foguete H-II resultante sendo projetado do zero. Dificuldades adicionais surgiram enquanto se pretendia um motor de primeiro estágio produzido internamente, que acabaria resultando no motor de foguete LE-7 , um projeto bipropelente funcionando na combustão de hidrogênio de alta pressão e gás oxigênio . Alguns dos problemas ocasionados por esse sistema de propulsão foram, entre outros, peças danificadas devido a vibrações, preocupações com a durabilidade dos materiais usados e explosões decorrentes de vazamentos de hidrogênio, que levaram algum tempo para serem resolvidos. Por outro lado, o desenvolvimento de impulsionadores de foguetes de propelente sólido também começou aproveitando as tecnologias de foguetes de propelente sólido que haviam desfrutado de pesquisas contínuas no Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica . O lançamento do primeiro foguete empregando essas novas tecnologias ocorreria em 1994, após 10 anos de desenvolvimento e apenas dois anos após o último lançamento do foguete HI . Com lançamento previsto para 3 de fevereiro, a sequência teve de ser adiada por um dia, quando um duto de ar condicionado preso à carenagem do foguete caiu da plataforma de lançamento. Consequentemente, 4 de fevereiro marcou o lançamento do primeiro foguete H-II líquido produzido internamente .
Além disso, em 1989, o Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica fez alterações no Esboço da Política de Exploração Espacial, permitindo o desenvolvimento de foguetes de grande escala, com pesquisa adequada em foguetes de propelente sólido a partir de 1990, com projetos de foguetes capazes de entregar cargas úteis para interplanetários exploração. Apesar de muitos atrasos causados por problemas no desenvolvimento de um motor para este tipo de foguete, o novo foguete MV foi finalmente concluído em 1997, dois anos após o vôo final do modelo anterior M-3SII . A partir daí começou a se manifestar um período de inatividade para a pesquisa de foguetes, fazendo com que o lançamento do Nozomi , missão destinada ao estudo de Marte, fosse adiado por dois anos.
O Japão continuou assim a progredir no desenvolvimento de novos foguetes, ou seja, até 1990, quando entrou em vigor a política comercial dos EUA " Seção 301 ", obrigando o Japão a submeter seus satélites nacionais a licitações internacionais. A capacidade do país de lançar foguetes práticos e orientados para a aplicação também foi afetada de várias maneiras, principalmente por causa do influxo de foguetes fabricados nos Estados Unidos, que eram mais baratos de lançar. Além disso, o alto custo de produção de até mesmo alguns satélites domésticos e a incapacidade de competir com os preços mais baixos dos satélites produzidos em massa no Ocidente fizeram com que o sucessor do Himawari 5 tivesse que ser comprado completamente da América. de ser fabricado no Japão. Muitos outros tipos de espaçonaves foram lançados de dentro do país, por exemplo, satélites de observação ambiental como Midori , e espaçonaves astronômicas ou experimentais como HALCA , uma atividade que teve grande sucesso no geral. No entanto, devido ao predomínio de satélites comerciais sendo lançados do exterior, até hoje o Japão ainda não foi capaz de acumular um histórico de lançamentos comerciais de qualquer tipo.
O final dos anos 1990 e o início dos anos 2000 apresentaram muitos obstáculos para os foguetes recém-desenvolvidos. Ambos os voos 5 e 8 do foguete H-II falharam no lançamento, bem como o lançamento do quarto foguete MV. Outra situação notável foi a da sonda Nozomi, que não conseguiu entrar na órbita de Marte. Essas falhas, juntamente com as recentes reformas administrativas, levaram o governo a propor uma moção para integrar as várias agências espaciais da época em uma única organização. Nesse processo, foi estabelecido um plano para fortalecer a cooperação entre essas organizações, enfatizar a funcionalidade acima de tudo e melhorar a eficácia da estrutura organizacional. Durante esse tempo, o Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica emitiu um pedido de desculpas pelos lançamentos malsucedidos do H-II e, em seguida, iniciou o desenvolvimento do foguete novamente, com foco especial na simplicidade do novo design. O novo modelo, denominado H-IIA , foi lançado com sucesso em 2001. Apesar desses novos esforços feitos por todas as três agências espaciais, incluindo NASDA, NAL e ISAS, as organizações acabaram sendo fundidas no que hoje é a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA ), que foi oficialmente estabelecido em 1º de outubro de 2003.
Nos Dias de Hoje
H-IIA é um derivado do foguete H-II anterior , substancialmente reprojetado para melhorar a confiabilidade e minimizar custos. Embora este foguete tenha falhado logo após a integração do lançamento, que lançará muitas aeronaves bem-sucedidas em 17 aeronaves até 18 de setembro de 2010. Para enviar cargas úteis maiores, como equipamentos e suprimentos para a Estação Espacial Internacional , o H-IIB foi desenvolvido. Para lançar pequenos satélites de maneira mais fácil e econômica do que o foguete MV de combustível sólido, um sucessor conhecido como Epsilon também foi desenvolvido. Esses desenvolvimentos no Japão buscam a possibilidade de relançar negócios.
Agora, um monte de satélites e espaçonaves experimentais para lançar satélites no país, tornou-se uma forte capacidade técnica neste campo. O satélite meteorológico Himawari 7 pode reduzir custos usando ônibus de satélite que foi usado para Kiku 8 , foi capaz de lançar um satélite meteorológico doméstico novamente. Foram lançados planos para lançar um pequeno lote de satélite científico, este plano é permitir o rápido desenvolvimento de satélites baratos, feitos sob medida, pretende compartilhar alguns semi.
Por outro lado, em 1998, após testes de mísseis pela Coréia do Norte no passado, nunca foi feito satélites espiões e agora finalizado o lançamento da lei espacial básica em 2008, agora é feito uso militar do espaço apenas para fins de defesa. E atualmente está fazendo nesta área e embora o satélite de reconhecimento japonês e defesa de mísseis apenas. O orçamento foi desviado do orçamento de exploração espacial científica para esses planos, que pressionam outras tecnologias. O orçamento do espaço de outros fatores políticos tende a diminuir. Além disso, algumas facções da organização afirmam que o antigo JAXA afeta a alocação do orçamento. Estas são contribuições para amortecer a história do desenvolvimento espacial japonês.
O maior sucesso nos últimos anos Hayabusa disse feedback. Feito o objetivo principal de experimentos de engenharia é a nave espacial em 2003 Uchinoura Space Center do asteróide MV foi lançado por foguete asteróide Depois de explorar o 2010 voltou à Terra. Houve um problema durante o pouso quando o pouso em Itokawa, que provavelmente não tinha sido capaz de coletar amostras do asteróide, que contém uma amostra de asteróides nas cápsulas, foi devolvido, pelo qual a espaçonave Mundo A espaçonave foi trazida pela primeira vez amostras de um asteróide.
Em junho de 2014, o ministério de ciência e tecnologia do Japão disse que estava considerando uma missão espacial a Marte . Em um documento do ministério, ele indicou a exploração não tripulada, as missões tripuladas a Marte e o assentamento de longo prazo na Lua como objetivos para os quais a cooperação e o apoio internacional seriam buscados.
Organizações
Desenvolvimento espacial do Japão Instituto de Ciência Industrial, a Universidade de Tóquio , que começou como um grupo de estudo e são baseados na Engenharia de Tóquio foi a segunda aeronave antes da guerra e de fontes de desenvolvimento que eu acompanho. Este grupo de estudo em 1964 [Tokyo Institute of Aerospace] como um independente. Em 1963, foi lançado o Laboratório Aeroespacial Nacional do Estado , junto com a tecnologia de aeronaves que era feita pelo Laboratório Aeroespacial Nacional. Em 1969, a NASDA foi lançada, as exportações de tecnologia de P&D aeroespacial cresceram de problemas específicos para a ciência. Então, em 1981, o Aeroespacial foi reorganizado e tornou-se o Instituto Nacional de Ciência Espacial e Astronáutica. O ímpeto das reformas e dos arranjos administrativos de organizações governamentais realizadas no início de 2000 (década) a partir da década de 1990, sobrepondo-se ao fracasso do foguete de lançamento, uma consistência dessas instituições são necessárias para fortalecer a organização de cooperação, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) foi lançada . Atualmente, o desenvolvimento espacial do Japão JAXA é responsável por um lado.
Instalações
- Centro Espacial de Uchinoura
- Centro Espacial Tanegashima
- Centro Espacial Tsukuba
- Centro Espacial Kakuda
- Centro de Observação da Terra
- Usuda Deep Space Center
Instalações extintas
Empresas
Alcance de foguetes
Existem duas instalações no Japão com capacidade para lançar satélites: o Centro Espacial Tanegashima e o Centro Espacial Uchinoura . Os foguetes de combustível líquido da NASDA são lançados de Tanegashima, enquanto os foguetes de propelente sólido ISAS são lançados de Uchinoura.
Além dos dois locais acima, existem outras instalações usadas para lançar foguetes de teste.
O local de teste do foguete Akita foi usado como uma instalação de lançamento de teste pela Universidade de Tóquio no início de 1955. Este local de teste foi usado pela última vez em 1965 pelo Laboratório Aeroespacial Nacional , e agora apenas um monumento permanece para comemorar o local.
A estação meteorológica de foguetes foi estabelecida em abril de 1970 e permaneceu ativa até 21 de março de 2001. O foguete MT-135P foi lançado de lá um total de 1.119 vezes. Atualmente, o site é usado para observar a qualidade do ar na atmosfera.
O Niijima Test Range (Niijimashi Kenjo), localizado na ponta sul da Ilha de Niijima , foi estabelecido em março de 1962 pelo Instituto de Pesquisa Técnica e Desenvolvimento da Agência de Defesa . Em 1963, o Ministério da Ciência e Tecnologia alugou o terreno e as instalações da Agência de Defesa e conduziu testes de lançamento de foguetes entre 1963 e 1965. Lançou um total de dezoito pequenos foguetes. Devido à estreiteza do alcance, foguetes maiores não eram adequados para serem testados ali. Em 1969, a Agência de Defesa e os residentes locais se opuseram ao projeto da Agência Espacial recém-formada de construir sua própria área de teste de foguetes em Niijima, e em vez disso o Centro Espacial Tanegashima foi construído.
O Taiki Aerospace Research Field é uma instalação da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão , que também os fornece para a indústria privada. Vários testes do foguete CAMUI foram lançados de lá entre março de 2002 e janeiro de 2003.
Além disso, o Japão opera a Estação Antártica Showa . Entre 1970 e 1985, os foguetes foram lançados por 54 grupos para fins como medições de ozônio e observação auroral.
Desenvolvimento pacífico
O programa espacial japonês foi desenvolvido para fins pacíficos, completamente separado da tecnologia militar. Portanto, os objetivos do programa são geralmente comerciais ou científicos.
De acordo com a visão de longo prazo da JAXA, a tecnologia aeroespacial deve ser usada para:
- Desastres naturais, sistema de apoio a questões ambientais
- Ciências planetárias e pesquisa técnica para o avanço da exploração de asteróides
- Maior confiabilidade para transporte estável, pesquisa relacionada e atividade espacial tripulada
- Indústrias chave
Referências
links externos
- História da Pesquisa Espacial Japonesa ( Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica )
- História da Indústria Aeroespacial Japonesa: 50 anos (The Society of Japanese Aerospace Companies) (em japonês)