Від миру до самооборони: історія космічної програми Японії

Японія однією з перших приєдналася до програми з освоєння Місяця Artemis і стала стратегічним партнером США у цьому проєкті. Попри обмеження щодо розвитку космічних технологій після Другої світової війни, вона спромоглася стати четвертою космічною державою. Більше як пів століття країна взірцево дотримувалася міжнародних норм щодо виключно мирного використання космічного простору, а 2020 року у складі японських Сил самооборони з’явилася Група космічних операцій. На чому базується космічна програма Країни, де сходить Сонце — зясовуємо у статті. 

Четверта космічна держава

Після поразки Японії у Другій світовій війні союзні сили заборонили країні розвивати технології та виробництво, яке може бути використане у воєнних цілях. Так, згідно з умовами Договору про взаємну співпрацю та безпеку між США та Японією, останній заборонили розвивати авіаційні й аерокосмічні технології. 

Після перших послаблень обмежень група ентузіастів під керівництвом університетського професора й інженера Хідео Ітокава розпочала розробку наукової геофізичної ракети на твердому паливі. Досягнувши значних успіхів у суборбітальних польотах, Японія експортувала свої технології в Югославію та Індонезію. 

Наступним логічним кроком став орбітальний політ. Для цього геофізичну ракету укомплектували додатковими бічними твердопаливними прискорювачами. Вона мала чотири ступені та могла вивести в космос вантаж масою до 12 кг. З 1966 до 1969 року було здійснено 4 пуски ракети. Всі завершилися невдачею. Нарешті, п’ята спроба увінчалася успіхом.  

Перший японський супутник «Осумі»

У лютому 1970 року Японія стала четвертою після СРСР, США та Франції країною, яка за допомогою власної ракети-носія запустила у космос перший національний супутник «Осумі». 

Японія продовжувала суборбітальні польоти ракети типу «Лямбда», проте космічні пуски вона більше не здійснювала. На зміну прийшла інша технологія… 

Під пильним наглядом

В середині 60-х років американський уряд намагався переконати японських і європейських партнерів відмовитися від розробки власних пускових установок для запуску телекомунікаційних супутників, пропонуючи замість цього користуватися пусковими послугами США чи купувати їхні конструкторські ліцензії. Японський уряд спочатку відхиляв ці пропозиції, проте переглянув свою позицію після того, як 1967 року президент США Ліндон Джонсон пообіцяв до 1972 року повернути Японії контроль над островом Окінава й архіпелагом Огасавара, які з 1945-го перебували під управлінням армії США. На заміну японська сторона погоджувалася на придбання ліцензії на виробництво ракети Thor на рідкому паливі. Угода була ратифікована восени 1970 року. Компанія Mitsubishi розпочала виробництво за американською ліцензією носія, що отримав назву N-I.

Старт ракети Lambda 4S-5 з полігону Учіноура. 11 лютого 1970 року ця ракета вивела на орбіту перший японський національний штучний супутник «Осумі»

У порівнянні з самостійно розробленими Японією твердопаливними ракетами використання ракет на рідкому паливі значно підвищило ефективність носіїв, які тепер могли виводити більші супутники на вищі орбіти. З одного боку, країна здобула можливість купувати готовий продукт і не витрачати значні кошти та час на розробку й тестування власної ракети-носія. З іншого боку, космічна програма Японії опинилася якщо не під контролем, то під сильним впливом США.

Обмеження щодо космічної програми Японії продовжували діяти. Наприклад, їй заборонили передавати третім країнам без згоди США ракети й супутники, у виробництві яких використані американські технології, компоненти чи окремі деталі. Для запуску іноземних супутників з використанням японських ракет теж треба було отримати згоду з боку США. Таким чином Японія була повністю відрізана від перспектив комерціалізувати освоєння космосу на глобальному рівні.

Виключно мирний космос

Японія, яка є науково-технічним світовим лідером, ще донедавна мала відносно слаборозвинену космічну галузь. Окрім впливу Сполучених Штатів, експерти пояснюють це тим, що політика країни щодо освоєння космосу не стимулювала розвиток підприємництва. Ця держава практикувала виключно «мирні» способи освоєння навколоземного простору. Поняття «мирні» тут трактувалося як «невійськові», тобто жодним чином не пов’язані з військовою сферою, включаючи оборону. Така політика була законодавчо закріплена в 1969 році й повністю відповідала духу Конституції Японії та загальній логіці розвитку її зовнішньої й оборонної політики.

Проте такі компанії-гіганти, як Mitsubishi, Toshiba й інші, були зацікавлені у розвитку космічних проєктів і не хотіли втрачати вигоди від участі у дедалі більшому глобальному ринку цього сегмента. Одним із прикладів успішної комерціалізації військового компонента космічної програми може слугувати система GPS, яка принесла мільярдні прибутки у цивільні програми. В результаті склалася ситуація, коли японський бізнес мав і бажання, і ресурси для участі у космічній діяльності, але не мав можливості по-справжньому розгорнутися, оскільки єдиний доступний варіант для цього — виробництво супутників на замовлення держави.

New Space по-японськи

Ситуація почала змінюватися на початку 2000-х, коли японський уряд ініціював велику реформу державного сектора. Одним з її наслідків стало злиття низки міністерств та інституцій. Три суб’єкти господарювання, які займалися космічною діяльністю — Інститут космічних та астронавтичних наук (ISAS), Національне агентство космічного розвитку (NASDA) та Національна аерокосмічна лабораторія Японії (NAL), — у 2003 році об’єдналися в єдину установу — Японське агентство з аерокосмічних досліджень (JAXA). 

Штаб-квартира JAXA

У 2004 році президентом об’єднаного агентства став виходець із приватного телекомунікаційного сектора, який стимулював розвиток космічного підприємництва в країні. Наступного року JAXA презентувало документ, який визначив основні цілі агентства на два десятиліття.  

Пріоритетом космічного відомства став супровід проєктів на всіх етапах їхньої реалізації — від ідеї до готового продукту. Підтримку отримали підприємства малого та середнього бізнесу, венчурні компанії та університети (які здебільшого є приватними). Кількісному зростанню учасників космічної галузі сприяють спеціальні програми щодо скорочення податкових зборів з інвестицій та скасування споживчого податку на експорт пускових послуг. У 2008 році Японія оновила свій основний космічний закон, прописавши в ньому зобов’язання держави допомагати приватним компаніям у справі освоєння та використання космічного простору. Нова законодавча база спростила державно-приватне партнерство у космічній сфері: держава отримала можливість замовляти у приватних компаній дослідницькі й експериментальні роботи та передавати власні розробки у приватні руки. Все це в сукупності вивело японську космічну індустрію на якісно новий рівень та підвищило її конкурентоспроможність на глобальному ринку. 

Ще однією важливою віхою стало закріплення в законі нового трактування поняття «мирного» космосу: тепер заборона поширювалася не на військові розробки в цілому, а тільки на наступальні. Міністерство оборони отримало право замовляти власні супутники у тих же Mitsubishi Electric Corporation або Kawasaki Heavy Industries Aerospace Company, наприклад, для використання з метою протиракетної оборони, не маскуючи їх під «супутники для збору інформації».

Зоряні війни

Тим часом передові космічні держави відкрито готуються до збройних зіткнень. Космічні війська cтворені у Сполучених Штатах, росії, Франції та інших країнах. NATO визнала космос сферою ведення бойових дій. Китай та Індія провели випробування протисупутникової зброї типу ASAT.  

З 2020 року військовий підрозділ, відповідальний за операції в космосі, має і Японія. Він отримав назву «Група космічних операцій». Його чисельність становить 150 осіб.

Група космічних операцій має забезпечити захист позаземних активів Японії в мирний
час і у періоди військових конфліктів. Її головна мета — запобігання можливим атакам на національні космічні апарати протисупутниковими ракетами й орбітальними платформами, здатними здійснювати прослуховування та блокування керуючих сигналів

Мета підрозділу — моніторинг і захист японських супутників від атак супротивника або космічного сміття. Крім того, група здійснюватиме супутникову навігацію та зв’язок для інших родів військ на місцях. За словами міністра оборони Таро Коно, цей підрозділ співпрацюватиме з Космічним командуванням США. Його штаб-квартира розміститься на військовій базі японської армії у Футю, префектура Токіо.

До Місяця і далі…

США активно готуються до висадки астронавтів на Місяць, а Японія швидко перетворюється на одного з їх найважливіших партнерів у цій новій програмі.

Зразки ґрунту з астероїда Рюгу, доставлені апаратом «Хаябуса-2»

І це не випадково. JAXA домоглося успіху в низці великих науково-дослідних проєктів: космічний радіотелескоп HALCA,діаметром 8 м; місія зі взяття зразків ґрунту «Хаябуса», відправлена ​​до астероїда Ітокава (25143 Itokawa); перша успішна демонстрація технології сонячного вітрила у міжпланетному просторі під назвою IKAROS; «Хаябуса-2» — місія з повернення зразків ґрунту з астероїда Рюгу (162173 Ryugu). Поза тим, із 1990 року в космосі побували 12 японських астронавтів.

На початку 2021 року NASA й уряд Японії уклали угоду щодо Gateway — орбітальної навколомісячної станції, що створюється у межах проєкту Artemis. Згідно з цією угодою, Японія створить систему життєзабезпечення для модуля  I-Hab і надасть батареї для шлюзового відсіку HALO. Крім того, розглядається питання вдосконалення японського космічного корабля, який допоможе розширити логістику Gateway.

Японія може зіграти важливу роль у вирішенні питання щодо висадки на місячну поверхню. У лютому 2024 року на Місяць сів побудований JAXA зонд SLIM (Smart Lander for Investigating Moon), який продемонстрував нову технологію точної посадки. У майбутньому вона може бути використана як для пілотованих, так і для роботизованих апаратів.

Проте найбільшим внеском, який зробить Японія у дослідження Місяця, найімовірніше, буде створення герметичного місяцехода, в якому астронавти зможуть подорожувати по поверхні нашого природного супутника. Транспортний засіб створить корпорація Toyota до 2029 року. 

Роботи та боротьба з космічним сміттям

Робототехніка стала ключовою нішею Японії не лише на Землі, а й у космосі. У 2013 році вона стала першою країною, що запустила роботизованого космонавта Кіробо на МКС. Він успішно виконував усні вказівки астронавта Коїті Ваката й допомагав у виконанні повсякденних завдань.

Перший космічний мініробот Кіробо, розроблений в Університеті Токіо, й астронавт Коїті Ваката — перший японець, який командував Міжнародною космічною станцією

Робототехніка знайшла застосування і в дослідженні далекого космосу. Космічний апарат «Хаябуса», запущений 2003 року, увійшов в історію як перша місія, що повернула астероїдний пил на Землю. Його наступниця «Хаябуса-2» увінчалася ще більшим успіхом. Автоматичний апарат, запущений у грудні 2014-го, півтора роки проводив детальний аналіз астероїда Рюгу, зокрема вивчав його мінеральний склад. Найважливіше те, що він став першим земним посланцем, який зібрав з поверхні астероїда зразки ґрунту й успішно доставив його на Землю в грудні 2020 року.

Ще одна сфера, де Японія застосовує робототехніку — пошук інноваційних рішень для подолання загрози космічного сміття. JAXA та японські приватні компанії запропонували низку рішень для розв’язання цієї проблеми.

Серед можливих варіантів пристроїв для виловлювання фрагментів, що літають у космосі, JAXA випробувала концепцію електромагнітного фала, що впливатиме на уламки за рахунок магнітного поля і таким чином знизить їхню орбіту. Під час входу в атмосферу фрагменти космічних апаратів згорять у її щільних шарах. 

Проте на початку 2017 року проєкт провалився, коли після виведення на орбіту японського апарата «Коноторі-6» йому не вдалося випустити 700-метровий металевий трос.

Ще одна японська компанія Astroscale 25 серпня 2021 року успішно випробувала «збирача сміття» — апарат ELSA-d (End-of-Life Services by Astroscale demonstration). Супутник масою 175 кг відправився у космос разом із моделлю сміття 17-кілограмовим апаратом із магнітною пластиною для стикування. Під час експерименту ELSA-d кілька разів захоплював і вивільняв малий супутник.  

Японський апарат ELSA-d успішно продемонстрував можливість захоплення інших супутніків у космосі за допомогою електромагнітів

Крім того, Японія має соціальну місію в космосі — допомагає некосмічним країнам зробити свій перший крок до зірок. Проєкт Birds, підтримуваний Кюсюським технологічним інститутом, продемонстрував успішну модель технічної допомоги у спрощенні запусків для країн, які не освоюють космос. Допомога Японії за цією програмою дозволила чотирьом країнам — Нігерії, Монголії, Бангладеш та Гані — запустити власні кубсати на борту ракети Falcon-9 компанії SpaceX у червні 2017 року. У 2018-му JAXA також запустила кубсати для Бутану, Малайзії, Філіппін, Коста-Рики та Кенії. Розроблені цими країнами супутники запущені з модуля Kibo на МКС. 

Авторка: кандидатка історичних наук, популяризаторка науки Наталя Боротканич

Ця стаття була опублікована у №5 2021 року журналу Universe Space Tech. Придбати цей номер в електронній чи паперовій версії можна у нашому магазині.

 
Ілон Маск переносить свою штаб-квартиру через «гендерний» закон
На HBO виходить фільм про «дикий дикий космос». І це — не фантастика
Прорив у фізиці: вчені навчили ядра атомів поглинати та випромінювати енергію
Вище за температуру плавлення нікелю: астрономи виявили ультрагарячий нептун
Швидше швидкості світла: тахіон виявився сумісним із теорією відносності Ейнштейна
Астрономи знайшли нову карликову галактику
Неймовірна точність: загадку Антикітерського механізму розгадали завдяки гравітаційним хвилям
Хіп-хоп на Венері: NASA відправила пісню Міссі Елліотт у космос
Глобальне потепління гальмує обертання Землі навколо своєї осі
Верховна Рада скасувала перехід на літній час