일본의 우주 역사를 소개합니다.

1955~1969: 시작 단계

일본의 우주 프로그램은 1955년 도쿄대학교 산업과학연구소에서 처음으로 사운드 로켓 개발을 시작하면서 시작되었습니다. 1964년 도쿄대학은 일본우주연구소(ISAS)를 설립했고, 1981년 일본우주연구소로 이름을 바꿨다. 1966년부터 1969년까지 ISAS는 일본 최초의 위성 발사를 시도하면서 네 번의 실패를 경험했습니다.

이로 인해 1969년 10월 1일 일본 국립우주개발청(NASDA)이 설립됐다. 그 이후로 NASDA는 우주 역량 개발 분야에서 일본 최고의 기관이 되었습니다. 또한 1969년에 일본은 미국 발사체의 기밀되지 않은 기술을 일본에 이전하는 것을 허용하는 협정을 미국과 체결했습니다. 그러나 협정의 일부 조항은 일본이 로켓 기술을 재수출하는 것을 금지하여 일본이 국제 발사 서비스 시장에서 점유율을 확보하는 것을 방해합니다.

1970년대: 첫 번째 단계는 미국 기술 구매

1970년대 일본은 미국 기업으로부터 발사체 기술을 구매하는 전략을 추구했습니다. 마찬가지로 그들은 위성 통신 시스템 개발 역량을 확보하기 위해 미국 기업과 협력했습니다.

1970년 2월 ISAS는 일본 최초의 인공지구위성 오스미 발사에 성공했다. 같은 해 NASDA는 N-1 발사체 개발을 시작했습니다. N-1 발사체는 맥도넬 더글러스(McDonnell Douglas)가 개발한 델타 로켓의 업그레이드 버전이다. 미국 기업은 기술 지원을 제공하고, 제품 라이센스를 발행하거나, 발사체의 거의 모든 하드웨어 제품을 직접 제공합니다. 1975년 9월 일본은 N-1 로켓을 이용해 처음으로 위성을 발사했다. 정지궤도 운반능력은 260kg에 불과했다. 1976년에 NASDA는 N-2 로켓을 개발하기 시작했습니다. 정지 궤도 운반 용량은 715kg에 불과했으며 그 구성 요소는 여전히 주로 미국 공급업체에서 공급되었습니다.

1970년대 일본이 발사한 통신위성 중 일본 기업의 기여는 제한적이었다. 예를 들어, 1978년에 발사된 최초의 통신 위성(CS) 중 24%만이 일본에서 제작되었으며 나머지는 Ford Aerospace Communications(현재 Laura Space Systems)에서 제작되었습니다.

1977년 발사된 공학시험위성-II(ETS-II)에는 40개의 일본 부품이 포함됐고, 1978년 발사된 방송위성(BS)에는 15개의 일본 부품만 포함됐다.

그 결과 일본은 1970년대 항공우주 역량을 향상시키기 위해 미국 공급업체에 크게 의존해야 했습니다. 이러한 상황은 1980년대에 바뀌기 시작했다.

1980년대: 독자적인 개발 역량 강화

1980년대 일본의 항공우주 활동은 주로 H 시리즈 발사체 개발에 집중되었습니다. N-1 및 N-2 로켓의 제한된 운반 능력은 대부분의 용도로 위성을 발사하는 데 적합하지 않습니다. 이러한 상황에 대응하여 H-1 로켓의 개발은 1981년부터 시작되어 1986년에 처음 발사되었다. H-1 발사체는 무게 1,100kg의 위성을 정지궤도 전송궤도로 보낼 수 있다. H-1 로켓의 발사는 일본 항공우주 산업의 역량이 한 단계 더 발전했음을 보여줍니다. H-1 로켓은 일본의 대형 위성을 발사할 수 있지만, 일본은 미국 기술을 포함하고 있기 때문에 국제 발사 시장에서 여전히 경쟁이 제한적이다.

더 큰 운반 능력에 대한 요구를 충족하고 국제 발사 서비스 시장에서 경쟁하기 위해 일본은 1986년에 H-2 로켓(H-2라고 함) 개발을 시작했습니다. 일본이 전적으로 자체 기술로 독자 개발한 대형 발사체로 무게 4,000kg의 위성을 정지궤도로 보낼 수 있다. H-2 발사 계획은 2년 동안 연기됐고 첫 발사는 1994년 2월에 이뤄졌다.

1980년대 일본도 통신위성 개발 역량을 강화했다. 1981년 발사된 공학시험위성-IV(ETS-IV)는 일본이 독자적으로 개발한 최초의 통신위성(comsat)이다. 그러나 ETS 위성 시리즈는 기술 검증 및 테스트용이므로 운영 서비스를 제공할 수 없습니다. 일본의 실제 위성 개발은 상대적으로 느리다.

일본 도시바는 미국 제너럴 일렉트릭(제너럴일렉트릭, 항공우주 사업부가 현 록히드마틴으로 합병됐다)으로부터 방송위성(BS) 시리즈 학습에 성공하지 못했다. BS-2 위성의 일본산 부품 수는 30개로 늘어났습니다. 1984년에 발사된 BS-2A는 가정용 TV 방송 위성의 최초 실제 시연이었습니다. 그러나 3개월도 채 지나지 않아 중계기 3개 중 2개가 파손됐고, 1986년 BS-2B 위성이 발사될 때까지 완전한 서비스가 제공되지 않았다.

1980년대 후반, 일본 국내 통신위성 시장 정책에 변화가 생겼다. 1989년 이전에는 일본의 국내 통신 위성 시장은 일본의 위성 통신 역량을 향상시키기 위해 일본 공급자가 독점했습니다. 1989년 일본 의회는 국내 통신 위성 시장에 대한 제한을 해제하여 일본 이외의 공급자에게 동등한 기반으로 실용적인 위성 경쟁을 개방했습니다.

1980년대 일본은 최초의 원격탐사위성인 해양관측위성 1호(MOS-1)를 개발해 발사했고, 1987년 N-2 로켓으로 발사됐다. 2년 동안 궤도에 머물렀습니다.

1990~2003: 성급함은 잦은 사고로 이어진다

1990년부터 2003년까지 일본은 H-2, H-2A 로켓을 독자적으로 개발했고, '국제 우주 정거장' 일본 시험도 진행했다. 모듈을 구축하고 일본 정찰 위성 프로그램을 시작했습니다. 그러나 1994년 이후 일련의 위성 및 발사체 발사 실패가 일본의 위성 및 로켓 개발 속도에 영향을 미쳤습니다.

1993년 12월, 일본 지구자원위성(JERS)의 단파적외선(SWIR) 원격센서가 냉장고 고장으로 고장났다. 1994년 8월 H-2 로켓이 두 번째로 발사돼 ETS-6 위성을 대형 타원형 정지궤도 이동궤도에 진입시켰다. 그러나 ETS-6 위성의 이중 구성요소 원지점 엔진의 고장으로 인해 계획된 정지 궤도에 진입하지 않았습니다. 1996년 8월, ADEOS-1(Advanced Earth Observation Satellite-1)은 궤도에 발사된 지 10개월 만에 태양전지 어레이 고장으로 인해 작동 능력을 상실했습니다. 2002년 12월 발사된 ADEOS-2 위성 역시 2003년 10월 "알 수 없는 이상 현상"으로 인해 지상과의 접촉이 두절되었습니다.

이 실패의 구름은 H-2 로켓까지 확장됩니다. 1998년 2월, H-2 로켓은 COMETS(Communications and Broadcasting Engineering Test Satellite)를 정지궤도 전송 궤도에 진입시키는 데 실패했습니다. 1999년 11월, H-2 로켓은 다시 발사에 실패하여 다기능 수송 위성(MTSAT)을 잃었습니다. H-2 로켓의 지속적인 발사 실패는 막대한 경제적 손실을 가져왔을 뿐만 아니라, 더 중요하게는 상업용 위성 발사 시장에서 일본의 명성을 손상시켰습니다. 1999년 12월 일본은 H-2 로켓의 마지막 남은 발사를 취소하고 H-2A 로켓의 시장 도입을 연기하기로 결정했다.

H-2A의 첫 발사는 2001년 8월에 이뤄졌고 성공했다. 2002년 2월 두 번째 출시는 부분적으로 성공했습니다. 그 후 2002년 12월 ADEOS-2 위성과 2003년 3월에 처음으로 두 개의 군사 정찰 위성이 발사되었습니다. 그러나 2003년 11월 두 번째 정찰위성을 탑재한 H-2A 로켓이 발사되자 약 10분 뒤 로켓이 오작동을 일으키며 위성이 자폭했다. 이 실패로 인해 H-2A 발사가 중단되었습니다.

NASDA의 계획이 자주 문제에 직면했을 뿐만 아니라 ISAS와 일본 국립항공우주연구소(NAL)도 반복적으로 좌절을 겪었습니다. 1995년 2월 극초음속 비행시험체(HYFLEX)가 해상에서 회수되지 못했다. HYFLEX는 HOPE-X 재사용 가능 우주 왕복선의 설계를 지원하기 위해 극초음속 데이터를 수집합니다. 2000년 8월 일본은 HOPE-X 개발을 중단하기로 결정했습니다. 2000년 2월 ISAS의 M-5 로켓은 천문 위성 "Astro"를 발사하는 동안 실패를 겪었고 2003년 5월까지 발사를 재개하지 못했습니다.

2003년 12월, 일본은 처음으로 화성탐사선 '키보(Kibo)'를 발사했다. 원격 조종 수리 작업이 여전히 실패하자 ISAS는 화성 궤도 진입 시도를 포기하기로 결정했다. 화성 탐사 계획은 실패로 끝났다.

일본의 우주 프로그램이 실패한 데에는 다양한 분야를 망라하는 데에는 여러 이유가 있다. 여기에는 원격 감지 냉장고, 원지점 엔진, 태양 전지판 및 통신 위성뿐만 아니라 저온 1단계 및 2단계 엔진과 고체 로켓 모터의 고장이 포함됩니다. 그러나 동일한 기술적인 문제로 인한 반복적인 실패 사례는 발견되지 않았습니다. 이러한 문제의 다양성은 일본 우주 프로그램의 실패가 설계 결함 때문이 아니라 일반적으로 엄격하고 정확한 테스트, 품질 관리 및 품질 보증의 부족 때문임을 암시합니다. (Cui Zhi, 베이징 우주과학기술정보연구소)