天地日志·科普文章·宇宙基本計画(三)·日本·2023年6月13日

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总观看次数: 42 更新时间: 2025-07-31

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宇宙基本計画(三)

4、关于太空政策的具体方法

(1)确保太空安全保障的具体方法

【基本思路】

为实现我国在宇宙安全领域的战略目标,我们将从根本上扩大宇宙系统在安全保障领域的应用。通过将宇宙系统获取的情报运用于应对各类安全挑战,全面强化我国在军事、外交、经济、情报等领域的综合安全保障能力。

随着宇宙系统在安全、经济及社会活动中的重要性持续提升,为应对太空领域日益增长的威胁与风险,我国将与盟国及伙伴国家共同确保太空环境及宇宙系统的安全稳定利用。

鉴于航天技术的军民两用特性,推动民间航天技术应用于安全领域,将形成促进我国航天产业发展→增强国防实力的良性循环。为全面强化国防体系和防卫能力,政府相关机构积极运用自主研发的先导性基础技术,将有效夯实航天产业基础。而航天产业基础的强化,又将反哺技术与商业创新,不仅保障国家安全,更从经济层面增进国家利益。基于上述战略考量,我们将全面推进太空技术的开发与应用。

(a)大幅扩大空间系统对空间安全的利用;

【构建利用卫星星座等的信息收集体制】

为从宇宙空间持续常态化监测我国周边军事动向并开展情报搜集与分析,将综合运用多种手段构建无缝情报体系,包括建设安全保障用途卫星星座、强化情报搜集卫星功能、加强民间卫星及盟国伙伴协作等。尤其从确保"防区外防卫能力"实效性出发,将着力构建用于目标探测追踪的卫星星座,同时扩大政府对民间卫星服务的采购规模,确保防卫及海域态势感知所需卫星能力的"质与量"。此外,通过运用静止轨道光学卫星、数据中继卫星,以及引入AI图像分析技术等手段,全面提升情报传输"速度",实现情报搜集与分析能力的根本性强化。(内阁官房、外务省、防卫省)

【强化情报收集卫星功能】
在安全环境日益严峻且不确定性增加的背景下,通过稳步增加4颗光学卫星、4颗雷达卫星及数据中继卫星的数量,力争尽早实现10颗卫星组网的目标,以提升情报收集能力。在此过程中,卫星开发等工作需在确保必要功能的同时,通过营造竞争环境、批量采购同型号卫星等措施降低成本,并加强内阁卫星情报中心与防卫省、自卫队等相关部门的协作,进一步有效利用所收集的情报。(内阁官房、防卫省等)

【构建多层次安全通信卫星体系】
未来的卫星通信网络需应对自卫队任务扩展、海上保安厅能力提升带来的需求增长,以及周边国家卫星干扰能力增强的挑战。为此,在加入以美国为主导的成员国间通信频段共享框架PATS(受保护抗干扰战术卫星通信)以确保与盟国互操作性的同时,将配备符合PATS标准、具备抗窃听抗干扰能力的国防通信卫星。此外,着眼于下一代防卫通信卫星的研发,将开发对抗干扰技术,并积极推动商用卫星星座的应用。通过综合利用静止轨道至低轨道的卫星,构建多层次、高冗余的卫星通信网络。(国土交通省、防卫省)

【确立卫星星座所需通用技术】
当今时代,卫星数据的实时应用已成为影响各国国防与情报优势的关键因素。为此,需确立可实现安全大容量通信的光数据传输技术及星载数据处理技术,使用户能够实时利用卫星星座获取的数据。(内阁府、总务省、经济产业省、防卫省)

【增强卫星定位功能】
在与盟国合作保障高抗毁性卫星定位能力的同时,从自主定位角度提升准天顶卫星系统的功能性与可靠性。为此,将启动准天顶卫星系统从7星到11星组网的研发工作,并同步推进成本控制。同时参考欧美政策与研发动向,开展未来系统的研究。防卫省及海上保安厅将推广支持包括准天顶卫星在内的多信号定位接收机,防卫省还将研究太空空间定位信号的应用。(内阁府、文部科学省、国土交通省、防卫省)

【建立导弹防御太空系统关键技术】
为应对周边国家及地区部署弹道导弹和高超音速滑翔武器(HGV)等威胁,需具备广域持续探测追踪能力、装备间高速信息传输能力,以及将卫星捕获的导弹跟踪数据直接传输至拦截资产的能力。为此,将在考虑与美方协作可能性的基础上,开展基于卫星的HGV应对能力技术验证,并推进高灵敏度宽带红外探测元件等研发,以提升对弹道导弹和HGV等威胁的探测追踪性能。(防卫省)

【海洋态势感知等】
在相关省厅协作下,我国将运用可掌握广域态势的卫星等航天技术,强化领海等海域的高效海洋信息收集与海洋监视体制,并通过海洋态势显示系统"海知"(海しる)等措施推进信息共享机制建设,全面提升海洋态势感知能力。为此,除充分利用各类政府卫星及民间小型卫星(光学卫星、合成孔径雷达卫星、船舶自动识别系统/甚高频数据交换系统卫星等)外,还将深化与盟国及伙伴国家间的协作与信息共享机制。(内阁府、外务省、经济产业省、国土交通省、防卫省等)

(b) 确保太空安全稳定利用
【强化太空系统整体功能保障】
为应对太空威胁与风险,将构建具备高韧性的太空系统。为此,将推进包括部署大量具有相同功能卫星的"分散化"策略,以及采用多样化形态实现相同功能的"多元化"措施。同时,强化对太空系统威胁及风险征兆等信息的情报收集与分析能力;建立包含快速发射能力在内的系统重建功能,以便在卫星功能丧失时迅速恢复;并通过完善网络安全机制等措施,从物理和非物理双重维度确保太空系统的抗毁能力。

此外,为保障经济和社会活动所必需的太空安全稳定利用,即使在发生太空突发事件时,政府也将构建能够准确掌握和分析事态、实现官民一体化应对的体制。具体措施包括:首先强化各省厅、自卫队与民间企业间的信息共享机制;其次整合强化内阁官房、内阁府、防卫省/自卫队等机构在突发事件中的情报收集、分析与共享体系,以及政府决策机制。在此过程中,将积极利用内阁府开展的官民联合桌面演习等手段,持续优化协作机制。(参与部门:内阁官房、内阁府、总务省、法务省、外务省、文部科学省、经济产业省、国土交通省、环境省、防卫省)

【构建太空领域态势感知(SDA)体系】
在现有太空态势感知(SSA)体系(掌握太空物体位置及轨道信息)基础上,新增太空领域态势感知(SDA)体系,用于掌握太空物体的运行使用状态及其意图与能力。为此,日本将自主研发SDA卫星,并参考他国动向推进多卫星协同运行的可行性研究。同时新设由将官指挥的太空领域专业部队以实施有效SDA,并将航空自卫队改组为"航空宇宙自卫队"。

除参与多国联合演习外,还将加强与美英澳加新法德等盟国的协作,共同保护各国官民卫星安全。在扩充SDA体系过程中,JAXA与防卫省将继续深化SSA领域合作,扩大从民营企业获取通过地面/太空传感器(含SSA卫星)收集的数据。此外,建立卫星运营商向防卫省SSA系统提供轨道信息的机制,构建官民双向的高精度SSA信息循环体系,并从网络安全角度保障SDA能力发挥。通过强化与盟国、JAXA及民营企业的协作提升系统可靠性。

防卫省/自卫队将运用情报通信研究机构(NICT)的太空气象研究成果支持太空领域作战,同时开展太空气象预报相关人才培训。(参与部门:总务省、文部科学省、防卫省)。

【基于在轨服务的卫星全生命周期管理】
对于大型静止卫星及需高机动推进技术的SDA卫星,搭载燃料量直接制约卫星寿命。为此将利用燃料补加等轨道服务技术实施卫星全生命周期管理,高效利用有限卫星资源。在太空军事化背景下,需尽快确立支撑防卫省SDA活动等关键技术。(防卫省)

(c) 实现安全保障与航天产业发展的良性循环
【提升政府研发与部署能力】
在技术快速迭代的航天领域,整合官民资源加速装备研发与部署。防卫省作为安全核心,将聚焦作战战略需求开展专项研究,高效推进从研发到列装的全流程,积极吸纳民间提案并转化应用。通过跨省厅协作,将政府机构的尖端技术研发成果用于防卫领域,从根本上强化国防力量。

当前虽部分技术尚未成熟,但参考国际动向,存在一批兼具军民两用潜力的技术(如卫星星座构建运营、卫星通信抗毁扩容、高效SDA基础技术等)。各省厅将联合国内外科研机构、高校及企业开展技术合作与人才交流,培养航天专业人才并建立跨部门职业发展机制。(防卫省等)

(2)应对国土强韧化、全球性课题和实现创新的具体方法

【基本理念】
为助力防灾减灾、国土强韧化及应对气候变化等全球性课题的解决,推动民间市场领域的广泛创新,引领可持续发展目标(SDGs)的实现和"社会5.0"的构建,将基于宇宙技术战略,针对通信、遥感观测及卫星定位系统的应用需求,战略性推进研发、体系建设与运用。在此过程中,通过扩大敏捷卫星开发方法的采用,优先运用本国火箭并增加卫星太空验证机会,加速卫星研发与验证周期。同时,强化基于卫星应用的太空解决方案海外业务拓展,扩大卫星数据应用范围,并培育多元化的实施主体。

(a) 下一代通信服务 
【面向Beyond5G时代的下一代通信技术研发与验证支持】
在全球围绕2030年代目标技术Beyond5G展开激烈研发竞争的背景下,为构建陆海空天无缝连接网络,日本将率先推进非地面网络(NTN)的全球一体化开发、部署与应用。此举旨在实现偏远地区网络覆盖、无人机及飞行汽车等移动体的通信服务,以及应对地缘政治风险和灾害的强韧网络。将重点推动全数字化SDS技术、通信卫星与物联网协同、Beyond5G/NTN相关技术、卫星光通信等国产技术研发验证,推进通信卫星平台小型化与低成本化,并提供必要的海外拓展支持。在海外推广中,将考虑卫星通信技术的军民两用特性,实施官民协同的市场开拓等有效支援。鉴于NTN对离岛、海域、山区的高效覆盖及灾害应急网络冗余具有重要价值,除推进技术研发验证外,还将完善相关制度以促进服务落地。(内阁府、总务省、外务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【全数字化通信卫星的研发与验证支持】
为应对国际通信卫星大容量化与数字化趋势,确立可灵活响应动态需求的高通量卫星通信技术,将持续推进技术试验卫星9号机(ETS-9)的研发,确保2025年度成功发射,并通过发射后的海外部署巩固该领域国际竞争力。(总务省、文部科学省)  

【量子加密通信早期实现的研发支持】
为充分发挥日本卫星量子加密通信技术优势,早日构建全球量子加密网络,将推进相关研发工作。同时结合安全保障等应用场景开展论证,积极实施太空验证以加速技术实用化。(总务省、防卫省等)

(b) 遥感技术
【推动防灾减灾、国土强韧化及应对全球性课题的卫星开发、运营与数据应用】
为保障国民安全,实现台风及暴雨监测预警、航空船舶安全航行、地球环境与火山监测等目标,将持续维持气象卫星与地球观测卫星的无间断观测体系。
关于静止气象卫星"向日葵"系列,将保持双星协同的无间断稳定观测体制。针对"向日葵10号",将引入可大幅提升线状降水带及台风预测精度的大气三维观测功能等尖端技术,稳步推进2029年度投入运营的准备工作。(总务省、国土交通省)

此外,先进光学卫星(ALOS-3)因H3火箭试验1号机发射失败,预计将对防灾减灾、地理空间信息完善、沿岸及植被区域环境保护等先进光学数据应用研究产生负面影响。现正与相关省厅、民间企业及用户部门展开对话,综合评估包括是否需重新开发在内的后续方针。对于兼具高分辨率与广视域特性的先进雷达卫星(ALOS-4),将在明确具体发射时间表后稳步实施发射及运营工作。针对ALOS-4后续的新型观测卫星开发,JAXA将基于产学研讨论成果,结合《宇宙技术战略》滚动修订,统筹考虑太空应用远景规划、自主性及日本技术优势等因素开展研究。在此过程中,将参考国内外案例经验(如欧洲在项目立项阶段即吸纳民间意见的阶段性官民联合开发模式),综合评估多卫星任务协同利用、社会应用实施及增强国际竞争力所必需的预见性与连续性等要素。(内阁府、文部科学省、农林水产省、国土交通省等)

当发生大规模灾害时,为助力灾情早期掌握及受灾人员快速救援避难,相关省厅将共享通过情报收集卫星获取的信息,并促进图像数据的有效利用。(内阁官房等)

通过民间小型SAR卫星星座对国家卫星(ALOS系列)形成补充,有望实现约3小时一次的国土观测频率。在"战略性创新创造计划(SIP)"第三期中,将结合用户部门意见,推进整合利用多源卫星影像解析数据的社会应用方案研究。(内阁府、文部科学省、国土交通省等)

为持续监测全球温室气体浓度分布及时空变化,并通过高效获取海面水温等数据助力智能渔业发展,将稳步推进温室气体与水循环观测技术卫星(GOSAT-GW)开发工作,计划2024年度发射。鉴于2024年底起发展中国家也需履行排放量报告义务,日本将积极推广运用本国率先研发的卫星温室气体排放量测算技术,力争实现国际标准化。同时,通过监测陆海空水循环变化助力异常气象观测和智能渔业发展,针对日本具有技术优势的微波辐射计,将持续推进技术升级与未来任务研究。对于通过大气三维观测提升暴雨暴雪预测精度的国际联合任务——降水雷达卫星等,将切实推进开发进程。

此外,将持续运营国家与JAXA的地球观测卫星,助力解决能源、环境、农林渔业、公共卫生、水循环与气候变化等全球性课题及实现SDGs目标。通过利用政府间地球观测组织(GEO)等框架,推动官民数据应用及公益性数据提供的国际合作,加速产学研与国际协作下的挑战性新技术研发及观测网络构建。(外务省、文部科学省、环境省等)

【卫星相关尖端技术研发与验证支持】
光学观测卫星技术领域,鉴于全球已进入商业化阶段,将推动官民协同分工,开展高精度三维观测等创新技术研发及数据分析技术开发,构建"数字孪生21"体系。针对民间小型光学卫星星座,将支持开发小型多波长传感器、开展国内外卫星数据应用验证、构建灾害应急观测卫星群及提升地面数据处理能力。(文部科学省、经济产业省)

合成孔径雷达(SAR)技术领域,在加强高分辨率等关键技术研发支持的同时,优先推进政府作为锚定用户的示范项目,力争2025年前建成民间企业主导的小型SAR卫星星座,加速商业化进程。(内阁府等)

此外将推进日本优势领域——可用于地表形变监测的L波段SAR技术及卫星系统升级项目的论证工作。(文部科学省)

同步推进卫星设计-开发-制造流程的数字化转型。(文部科学省、经济产业省等)

(c) 准天顶卫星系统
【7星体系稳步建设与11星体系前期研发】
基于H3火箭开发进度,2023-2024年度陆续发射准天顶卫星,构建可持续定位的7星体系。为促进自动驾驶、农业、交通物流、建设等领域的应用,相关省厅将协同推进配套政策及环境建设。

防灾应用方面,稳步扩展"灾害危机通报服务"和运行"卫星安全确认服务",结合用户需求完善防灾服务体系。同时通过MADOCA-PPP高精度定位服务和灾害通报服务,强化亚太地区基础设施功能,加强国际设备配置和人才培训合作。

7星体系建成后,为提升系统可靠性、扩展服务覆盖范围,将启动11星体系研发,重点包括:建筑物密集环境下的高精度定位服务、备份功能强化等。技术开发将整合JAXA前期成果,持续提升抗干扰能力和国产化率。(内阁官房、内阁府等10余个省厅)

(d) 卫星开发与应用基础扩充
【扩大卫星数据应用与政府服务采购】
政府将率先加大遥感数据服务采购力度,各行政部门原则上应优先采用卫星数据,并明确应用规范。重点支持具有示范效应的实证项目,配套完善应用指南和人才培养。通过"遥感数据应用工作组"推广优秀案例,提升行政效率。(9个省厅参与)

作为实现Society 5.0的关键,将依据《地理空间信息活用推进基本计划》,在防灾环保、产业经济等领域推进卫星应用,构建"G空间社会"。重点建设集成化防灾系统,完善G空间信息中心数据平台功能。(7个省厅协同)

加速发展基于卫星定位的农机自动驾驶、作物生长监测等智慧农林渔业技术,应对劳动力短缺问题。(农林水产省)

【卫星研发验证平台的战略推进】
"卫星研发验证平台"将汇聚产学研力量,基于技术趋势分析,体系化推进重点项目。采用敏捷开发模式,增加在轨验证机会,通过动态调整实现高效协作。(9个省厅等共同实施)

【强化宇宙设备及解决方案业务的海外拓展】
由于仅依靠国内市场将限制宇宙产业的发展规模,日本将强化官民一体的协作机制,积极推进海外布局。不仅限于宇宙设备和卫星出口,更将通过支持与海外合作伙伴共同开发基于太空技术的解决方案业务,扩大市场规模,形成资金回流至设备研发与制造的良性循环。

当前,包括亚洲在内的新兴国家对于太空利用的关注度日益提升。日本将重点深化与东南亚、大洋洲、中东等地区的合作关系。具体措施包括:活用亚太地区宇宙机构会议(APRSAF)、双边对话等国际框架,以及产业界的国际展会、研讨会等平台,助力民营企业开拓海外市场。同时,在重点国家将协同大使馆、国际协力机构(JICA)、宇宙航空研究开发机构(JAXA)、日本贸易振兴机构(JETRO)、全球大学宇宙工学联盟(UNISEC-GLOBAL)及专业机构构建在地网络,综合推进与当地政府、航天机构、企业及潜在用户共同开发卫星数据应用解决方案的合作项目。

此外,日本将着力搭建航天与非航天领域的交流平台,通过重要国际会议等场合的官民对话,精准捕捉海外政府与民间的需求及技术种子,推动具体项目落地。更进一步,将通过国际合作加速挑战性新技术的研发、构建全球观测网络、推进地球观测卫星跨国协作,以维持并提升本国技术实力。(参与部门:内阁府、总务省、外务省、文部科学省、农林水产省、经济产业省、国土交通省、环境省、防卫省等)。

【通过促进跨行业及中小企业/初创企业参与以扩大实施主体】
将强化以下举措:不局限于利用JAXA研发成果开展新业务及内部自主研发,更要激发借助外部智慧的开放式创新。为此,将积极推进JAXA与包括跨行业企业、中小企业和初创企业在内的民间机构开展联合研究、构建合作伙伴关系,并进一步活用JAXA的投资功能和资金供给功能。
同时,将为具备在国际市场胜出的意志、技术及商业模式的在日企业提供风险资金支持,并通过实证项目等提供参与机会。此外,将通过遥感数据应用技能培训等项目,支持包括跨行业人才在内的数据利用人才培养。(文部科学省、经济产业省、防卫省)

【卫星数据及地理空间数据平台的完善与强化】
针对国内卫星数据平台,在推进通过服务采购等方式提供支持的同时,相关省厅将协同推进以下工作:与其他领域地理空间数据平台及海外卫星数据平台的联动、开发多卫星按需任务分配系统、扩充分析工具、通过与光通信卫星网络联动提升实时性等功能强化。
此外,着眼于开拓海外卫星数据需求,将支持包括加速海外实证实验在内的全球化布局,并协助海外应用开发。(经济产业省等)

【空间天气预报技术升级与应用拓展】
太阳活动等因素可能影响卫星运行,为确保宇宙通信·观测·定位及地面基础设施功能的稳定利用,并应用于安全保障领域,将通过开发日本上空宇宙环境观测传感器、搭载于"向日葵10号"卫星等措施强化观测分析能力。同时将制定新的警报标准,直观显示警报对象及对用户的影响,进一步推进空间天气预报技术升级与应用拓展。(总务省、国土交通省、防卫省)

【宇宙太阳能发电系统的研发】
为应对能源问题、气候变化问题、环境问题等人类面临的地球规模课题提供潜在解决方案,并有望应用于宇宙结构物等供电系统的宇宙太阳能发电系统,将基于其研发路线图稳步推进相关工作。在此过程中需注意,该技术的研发不仅可衍生应用于地面技术(如物联网传感器、无人机、机器人等无线供电领域),还可能拓展至月球表面及月球轨道应用场景。(日本文部科学省、经济产业省联合推进)

(3)面向宇宙科学、探索的新知识和产业创造的具体方法

【基本理念】
我们将以强烈的危机感,致力于通过孕育独创性构想与发展特色技术,创造出具有独创性与前沿性的研究成果。在此过程中,将持续关注国际研究趋势、突破性科研成果及民间最新技术动向,在规划制定时统筹考虑国际合作任务的实施可能,并适时优化调整。除推动科学知识创新外,还将注重为国民提供梦想与希望,兼顾经济社会、外交等多维度影响,在争取广泛国民支持与理解的同时,全面推进宇宙科学与探测任务。

此外,对于日本而言,近地轨道活动仍具有持续价值——包括为月球表面活动等进行技术验证等,因此将确保开展相关活动所需的平台与机遇。

(a) 宇宙科学与探测
关于宇宙科学与探测任务,将以研究者自下而上的提案为基础,参考JAXA制定的宇宙科学与探测路线图,持续确保适度规模资金予以推进。未来十年内,计划基于战略实施的中型项目完成3次卫星/探测器的发射(或以中型项目规模参与海外主导任务),同时通过公开招募为主的小型项目以每两年1次的频率力争实现5次卫星/探测器发射。此外还将通过战略性国际合作项目(必要时考虑以不超过中型项目规模的体量参与海外主导任务)及小规模项目推进任务实施,确保通过更小规模任务创造科研成果的机会。(文部科学省)

【宇宙物理学】 
力争以具有影响力的方式参与我国难以独立实施的大型国际项目。为此将构建JAXA与宇宙物理学界研究者一体化的协作体制,收集国际动态信息,制定长期战略并开展必要技术研发。同时致力于打造与国际大型项目形成互补、运用独创尖端技术、具有日本特色的科学独特性中小型任务。(文部科学省)

【太阳系科学】
在我国具备优势的小天体探测领域,将致力于维持和提升"隼鸟"系列所取得的全球领先地位。通过进一步升级探测器,具体探讨下一代小天体探测任务中实施采样返回的目标及方法。同时,计划通过发挥优势开展国际合作,研究作为核心成员参与由海外主导的彗星等大型探测项目。此外,在太阳观测及太阳圈科学领域,将持续推进尖端观测技术与方法的研发。

着眼于与"阿尔忒弥斯计划"的协作,我国将在月球及火星领域谋求科学成果产出与技术引领性贡献。利用该计划提供的月面活动机会(包括载人加压巡视器的运用),重点推进"月面科学"三大方向的具体化:
i. 月面天体观测(月面天文台)
ii. 具有重大科学价值的月壤筛选、采集与分析 
iii. 通过月震计网络解析月球内部结构 
为实施"月面科学"研究及开发必要核心技术,将探讨以下路径:发展基于小型月球着陆验证机(SLIM)技术的月球探测促进任务,并最大限度活用民间服务资源。

关于火星本体探测,在美中两国大规模计划先行的背景下,考虑到2030年代可能启动面向未来载人探测的国际分工讨论,我国将以2040年代为长期视点,通过最大限度整合产学资源,发展美中等国尚未掌握的独创性尖端着陆技术(包括相关核心技术验证),力争获得优势地位,同时推进火星探测相关研究。

为阐明太阳系演化机制,将具体探讨探测小天体、彗星及外行星的下一代任务目标与方法。(文部科学省)

【重要技术开发】
在制定宇宙科学技术战略时,需基于科研经费资助的基础研究成果及产业界技术进展,结合政策优先级,明确实现高端宇宙科学探测任务所需的关键技术。

针对我国当前优势领域——小行星采样返回技术,将通过持续技术升级与高端分析技术发展,巩固全球领导地位。同时,依据宇宙技术战略,重点开发可能形成未来技术优势的尖端领域(例如:太阳光推进技术、大气层突入减速着陆技术、适用于极夜环境及外行星探测的半永久电源等基础技术),逐步积累成果。

在项目立项阶段,贯彻前端加载理念,通过预先开展关键核心技术研发,确保项目实施过程顺畅可控,同时降低企业开发风险。(文部科学省)

(b) 月球表面可持续载人活动
【与国际合作伙伴及民间企业协同推进的可持续月球活动】
以将人类常态化活动领域拓展至深空为目标,日本将在"阿尔忒弥斯计划"框架下,秉持国家主体性与国际合作伙伴共同实施可持续的月球探测活动,并根据探测进展配套推进基础设施建设。在有限资源条件下,为促进高效开发并构建新兴市场,将通过科学资源勘探、基建技术验证及最大限度采购民间服务等方式振兴产业,推动民间活动阶段性发展。

具体而言,日本将参与"阿尔忒弥斯计划"下的国际月球·火星探测合作,稳步推进可持续载人活动所需的环控生保系统、月球轨道空间站(Gateway)补给飞船、载人加压月球车研发,以及通过月球极区探测器(LUPEX)获取水资源相关数据等工作。针对已启动关键技术研发的月球轨道定位通信卫星系统,将持续推进研发并确立其在国际合作中的地位。

作为月球可持续活动不可或缺的基础设施,日本将开展资源勘探开采利用、电力供应、无人建设及粮食生产技术研发。同时为运输这些技术,将完善和提升月球运输能力(含运载火箭),并通过"月球探测促进任务"等开展月面着陆器研发以实现着陆技术验证。

鉴于人类活动领域的扩展前景,未来有望从政府主导任务逐步转向民间月球商业活动,最终构建月球经济圈。为此,政府将与宇宙航空研究开发机构(JAXA)共同实施支援措施促进民间企业早期参与。例如在科学探测任务中,对已具备商业化条件的领域,在确保关键技术自主性的前提下,优先采购民间企业服务以提升效率;同时为激发民间创新,将定期提供月球及近地轨道的可预期太空实验机会。

通过参与"阿尔忒弥斯计划"实现可持续月球探测目标,日本将争取包括首位非美籍宇航员登月在内的太空活动机遇。(内阁府、总务省、文部科学省、农林水产省、经济产业省、国土交通省共同推进)

【推进月球开发进程具体化与官民合作平台构建】
着眼于人类可持续活动领域的扩展与新市场的建立,为开展月球活动所需的技术开发与实证验证,日本政府及航天核心机构JAXA将持续推进月球活动架构研究,同时结合阿尔忒弥斯计划等进展,定期实施技术开发对标评估,及时落实涵盖太空实证与应用的全流程研发计划。为此,日本将构建官民合作平台,并新制定关于月球可持续探测与开发的战略构想。在此过程中,将系统筛选能有效提升我国国际影响力并形成未来优势的战略技术,结合国际合作定位推进开发与实施。(责任机构:内阁府、总务省、文部科学省、农林水产省、经济产业省、国土交通省)

【面向未来市场构建的规范与规则形成】
日本将携手盟国及理念相近国家主导国际标准制定,助力本国航天产业发展。具体而言,在月球资源开发领域,作为全球第四个制定《宇宙资源法》的国家,将通过积累私营企业商业活动的优秀案例,推动高效宇宙资源开发。同时,就私营企业开展宇宙资源开发事宜,力争获得国际舆论支持并形成行为规范。具体措施包括:与共享国际和平、产业振兴及人类社会发展的盟国协作,在联合国等平台积极宣介《宇宙资源法》许可案例,促进国际社会对私营商业航天活动的理解。此外,在月球科学探测与商业资源开发利用中,为防止多任务活动冲突,将参与以《阿尔忒弥斯协定》签署国为主的国际协调框架,通过信息透明化与安全区域设定,推动建立国际协调制度并防范争端。(责任机构:内阁府、外务省等)

(c) 近地轨道活动
【国际空间站(ISS)延长期(至2030年)】
全面评估JAXA现行ISS利用机制(含与美国对比),优化为更便于私营企业及学术界使用的模式,以扩大日本"希望号"实验舱应用并最大化成果产出。通过与国际伙伴协商实验设备共享等合作机制,提升使用便利性。同时探索最大限度激发民间创意的ISS利用促进策略,挖掘潜在需求,并通过提供2030年代近地轨道活动实证机会,培育后ISS时代的企业与用户生态。新型HTV-X货运飞船将保障ISS物资稳定补给,并同步开展阿尔忒弥斯计划、深空探测及近地轨道技术验证。此外,ISS将作为确保日本航天自主性、支撑月球及近地轨道商业活动的关键技术研发平台,推动相关核心技术开发。(责任机构:文部科学省等)

【面向后国际空间站时代(2030年以后)的举措】 
着眼于包括"阿尔忒弥斯计划"等月球以远探测活动的发展,为确保我国在地球低轨道战略性地获得必要活动平台与机遇,将密切关注国内外形势以避免日本太空利用出现空白期,针对后国际空间站时代的建设方案,以下两种选项都将在可行阶段进行研讨并得出结论:  
① 由我国或我国民营企业持有空间站、舱段或实验设备等设施并开展运营 
② 采购海外民营商业空间站提供的应用服务

在最终确定后国际空间站时代建设方案时,将综合考量以下因素:确保既有技术体系的可持续传承、保障国家所需技术验证与学术研究平台、维持宇航员培养训练体系、提升国际影响力、促进产业界参与可能性与竞争力发展、成本效益比等。同时,根据后国际空间站时代的建设方向,将系统研究推进我国地球低轨道活动所需关键技术研发。

此外,预判未来民营企业主导低轨道开发的发展趋势,将同步推进相关国际国内法律框架研究,包括空间站运营主体民营化所涉及的国际技术标准与规范体系建设。(协同外务省、文部科学省等部门)

(4)强化支撑太空活动综合基础的具体方法

【基本理念】
通过提升宇宙运输系统现代化水平、推进包含太空垃圾对策在内的宇宙交通管理、强化技术/产业/人才基础、增强空间态势感知能力等措施,全面夯实支撑我国宇宙活动的综合基础。此举将推动我国在广泛领域提升宇宙安全保障能力。

在宇宙运输领域,将构建国内发射本国卫星的体制,全面提升我国的发射能力。政府卫星发射优先采用主力火箭,同时根据卫星尺寸及发射时机等因素灵活运用国内民间火箭,以此巩固本国宇宙运输相关的技术/产业/人才基础。针对作为宇宙门户的发射场/太空港也将实施必要建设。进而促进宇宙运输系统运营企业等进行再投资,通过增强国际竞争力扩大发射规模,致力于构建宇宙运输产业的良性发展循环。

在宇宙交通管理国际规范制定方面,我国将推进太空垃圾处理技术的研发与实证,通过创造优秀案例提升国际话语权。

关于强化技术/产业/人才基础:将在基于深度调研的宇宙技术战略指导下,开展尖端/基础技术研发及商业化开发支持。同时改革政府项目的合约制度,支持跨行业企业与初创公司开展业务,通过产官学合作充实研发项目、实施技能重塑计划、促进人才交流以维护人才基础。此外加强安全保障领域人才培养,并深化与相关省厅、机构、企业的互动。在此过程中,鉴于宇宙技术的军民两用特性,需充分认识到:政府机构开发的尖端/基础技术成果及商业化支持成果在安全保障与民生领域的双向应用,将有力强化支撑宇宙活动的综合基础。未来将积极吸纳用户意见,同步推进技术开发与应用转化。

(a) 宇宙运输
【持续运营与强化核心火箭】
为确保日本航天活动的自主性,将以保障国家安全等政府任务所需的国内自主运输系统——核心火箭(H-ⅡA火箭、H3火箭及艾普斯龙S火箭)为主力。为此,将透明化地彻查艾普斯龙火箭6号机与H3火箭试验1号机发射失败的直接原因及深层因素,在落实对策基础上稳步积累核心火箭的成功发射记录。政府卫星发射优先使用核心火箭,同时加速推进高频次发射能力建设,并针对安全保障所需航天系统发射及国际市场需求,着力提升运载能力(包括增强运输能力、多样化卫星搭载方式、降低发射成本等)。在此过程中需密切关注国际形势变化对开发成本和发射价格的影响,通过实现核心火箭关键部件国产化等措施强化供应链自主性。此外,为增加发射量,将通过推动政企对话吸引海外卫星发射需求,官民协同支持民营企业商业活动。同时持续实施老旧设施维护更新等必要措施,系统性推进发射场高频次发射适应性改造规划。(内阁官房、内阁府、文部科学省、经济产业省、国土交通省、环境省、防卫省等)

【扶持民营火箭企业研发与运营】
为全面提升国家发射能力与快速响应能力,将支持民营火箭企业的研发运营,并根据政府卫星的尺寸与发射时机灵活采用民营运输服务。为此,通过国家SBIR制度、锚定租约政策、JAXA技术支援及设施共享等措施,助力国内企业开发具国际竞争力的火箭。重点筛选具备市场生存意志与技术实力的企业进行集中扶持。(内阁官房、内阁府、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【构建新型宇宙运输系统】 
为保障未来航天自主权,将推进适应低地球轨道开发、月球探测、载人航天等远景需求的次世代核心火箭研发。产官学协作下,由JAXA主导开展大运力、可复用、低成本等下一代运输技术研究。针对高速点对点运输、太空旅游等中长期潜力领域,政府与JAXA将协同民间主体推进关键技术开发,结合海外趋势探索载人运输系统方案,并确保空射等多样化发射服务。(内阁府、文部科学省、防卫省等)

【完善宇宙运输制度环境】
为应对国内外卫星发射需求增长,推动前沿技术研发与国际合作,培育亚轨道飞行等新业态,目标使日本成为亚洲-中东航天运输枢纽。具体包括:建立快速响应发射制度、吸引海外卫星订单、规范亚轨道飞行等新型业务的法律框架;统筹建设枢纽发射场与试验基地,兼顾系统可靠性验证与区域经济振兴。(内阁府、外务省、文部科学省、经济产业省、国土交通省、防卫省等)

(b) 宇宙交通管理与空间碎片对策
基于宇宙交通管理相关府省联合工作组制定的方针,各相关部委将协同推进确保宇宙空间稳定可持续利用的相关措施,并注重执行效率。
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)将与民间企业合作推进商业碎片清除技术验证(CRD2);国家与JAXA等机构将致力于开发有助于减少空间碎片的技术,包括退役卫星离轨、轨道卫星寿命延长与燃料补给等,同时支持民间企业开拓新兴市场。(文部科学省、经济产业省、防卫省)
根据这些技术研发进展,政府卫星将逐步引入有助于减少空间碎片的技术。对于低轨道运行的政府卫星,将尽可能缩短其任务结束后至大气层再入的时间间隔。此外,在确保国际竞争力的前提下,推进运载火箭上面级受控再入等举措。(内阁官房、内阁府、总务省、外务省、文部科学省、经济产业省、国土交通省、环境省、防卫省)
持续积极参与关于空间碎片减量化企业评价制度(评级机制)等国际规则与运营改进的讨论。(经济产业省)
在宇宙交通管理领域,我国将积极参与联合国等国际场合的讨论,推动《外层空间活动长期可持续性(LTS)指南》的普及,并协助新兴航天国家建立国内指南与规则体系。
通过上述举措创造优秀实践案例,促使我国深度参与宇宙交通管理及空间碎片对策国际规范与规则的制定。(内阁府、外务省、文部科学省、经济产业省)

(c) 技术·产业·人才基础强化 
【宇宙技术战略制定与滚动更新】
制定并动态更新宇宙技术战略,据此进一步加强尖端与基础技术研发,支持以民间为主导的商业化技术开发。战略制定过程中,除强化我国优势领域外,还将识别提升国家自主可控能力的关键技术并推进研发。明确供应链关键组件,必要时推动国产化替代。(内阁官房、内阁府、总务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【尖端与基础技术研发强化】
为落实宇宙技术战略,在统筹各省厅机构尖端与基础技术研发应用的基础上,重点强化我国核心航天机构JAXA的研发能力。同时,为凝聚产学研智慧,增强JAXA向企业、高校等机构战略灵活配置研发资金的功能,通过自主开发与外部资金供给双轨并行实现开放式创新。此外,通过实施项目前期技术预研(Front Loading),降低开发阶段遭遇重大技术风险的概率。(内阁府、总务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【商业化支持强化】 
为加速商业化进程,基于宇宙技术战略,协同各省厅机构支持措施,重点培育具备国际市场竞争意志、技术实力与商业模式的企业。对民间主导提升技术成熟度的太空验证项目,在要求产业界投资的同时,通过定期可预测的太空验证机会(如国家/JAXA提供的技术支持)予以协助。通过政府持续积极采购航天设备及利用航天数据,形成促进民间投资的良性循环,并将政府主导项目(如情报收集卫星)衍生的通用技术成果转化,增强民营企业国际竞争力。此外,为开拓国际市场,提供包括规则制定、双边对话机制在内的综合支援。

日本优势领域(如汽车零部件、电子元件等)的高性价比民用技术航天转化需通过辐射测试等空间环境验证,但测试机会有限制约技术转化。为此将建立低成本、短周期的航天部件环境测试数据获取与共享机制。(内阁府、总务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

在卫星系统开发中引入数字化转型(DX)、3D打印、敏捷开发等先进制造方法。通过官民对话明确协作与竞争领域,参考跨行业及国际趋势分阶段实施,以实现政府卫星高效开发与商业卫星竞争力提升。(文部科学省、经济产业省等)

【促进跨行业及中小企业/初创企业进入航天产业并支持其业务拓展】
在推动跨行业及中小企业/初创企业进入航天产业及支持其商业化过程中,需加强与相关省厅及机构的协作。此外,为激发企业利用JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)的研发成果开展创新业务,并促进不拘泥于内部研发、积极吸纳外部智慧的开放式创新,JAXA将强化与包括跨行业及中小企业在内的民间企业的联合研究及伙伴关系构建,同时进一步活用JAXA的投资功能和资金供给机制。
针对"太空商业创意大赛(S-booster)",将通过帮助获奖企业更便捷地对接政府其他初创企业扶持计划及民间项目,完善赛后跟踪支持。此外,依据《初创企业培育五年计划》,利用SBIR(中小企业创新研究)制度培育初创企业。(内阁府、文部科学省、经济产业省、防卫省)

【合同制度优化】
在实施JAXA等国立研发法人参与的政府项目时,将兼顾国家利益与民间企业的事业可持续性及成长空间,推进合同制度改革。JAXA将针对高技术难度的卫星开发项目加强前期投入,根据开发风险阶段调整官民风险分担机制,并研究按项目进度分阶段支付的方案。同时,持续应对剧烈的物价汇率波动,参考防卫产业经验,制定措施确保承接JAXA卫星开发项目的民间企业获得合理利润。
JAXA还将通过加强采购及合同签订阶段的沟通,帮助民间企业深入理解支付制度与合同履行要求,提升参与项目的可预见性。(内阁府、总务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【扩充强化JAXA人力资源】
为增强JAXA在尖端及基础技术领域的研发能力,并高效汇聚产学研智慧,将扩充并强化JAXA的人才队伍。同时深化JAXA与产学研机构的人才交流,加强与航天开发主体及包括安全保障在内的太空利用主体的互动。(文部科学省等)

【强化人才基础】
在支撑未来航天领域发展的下一代人才培养方面:

  • 教育机构(含大学)将通过提供参与前沿实践性研发的机会(如"希望号"实验舱太空实验、超小型卫星开发验证、观测火箭研发等),以及强化JAXA资金支持功能,加强对高校及科研院所尖端基础研究人才培养的扶持。

  • JAXA的大学共同利用系统将推进宇宙科学探索学术研究,促进与高校的人事交流,并以长期视角统筹研究生阶段的研究-教育-项目一体化培养。

  • 针对具备人文社科、AI及数字技术等专长的人才,构建促进其参与航天领域的平台与基地。

  • 通过接纳海外人才、活用跨机构兼职制度等强化人才交流网络(需充分关注经济安全视角下的信息与技术保护)。

  • 联动中小学教育开发教材,衔接科技人才培养链条。(文部科学省等)

此外,为满足日益增长的航天人才需求,将促进其他行业人才向航天领域流动,并通过遥感等数据应用端技能培训,推动包括航天设备制造在内的全产业链人才互通。(经济产业省等)

【强化国际航天合作】
通过双边太空对话等渠道,在以下领域深化国际合作:

  • 保障太空安全

  • 应对全球性课题

  • 推进宇宙科学探索

  • 创造新产业

  • 制定太空可持续利用规范与规则

重点举措:

  • 日美合作:在安全保障、民用太空利用、宇宙科学探索等全领域强化官民一体化协作,巩固日美同盟。

  • 志同道合国家:开展尖端技术联合研发、卫星任务设备共享、卫星数据协同利用等互利合作。

  • 新兴航天国家:根据对方需求提供人才培养、能力建设支持及设备服务援助。
    通过上述努力,特别是在印度太平洋区域维护并发展自由开放的国际秩序。

【国际宇宙合作推进】
我国将积极利用联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS)、联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)、亚太区域空间机构论坛(APRSAF)、多边全球导航卫星系统亚洲会议(MGA)、地球观测组织(GEO)、地球观测卫星委员会(CEOS)以及日美澳印等多边合作框架,大力推动国际太空合作。通过促进太空可持续利用等领域贡献,彰显我国领导力并提升国际影响力。(涉及内阁官房、内阁府、总务省、外务省、文部科学省、农林水产省、经济产业省、国土交通省、环境省、防卫省等)

【国际规范与规则制定的推动】
为确保我国太空空间的安全与可持续利用,需前瞻未来太空发展愿景,通过分享优秀实践案例等方式积极参与多边框架讨论,在制定实效性规范与规则过程中发挥更大作用。同时,通过持续主办太空活动安全与可持续利用国际会议等举措,确保我国在国际议题中的话语权。此外,我国将与美国等国家共同主导规范制定,通过主动参与规则内容设计,构建针对太空领域日益严峻威胁的威慑力。(涉及内阁府、外务省、文部科学省、经济产业省、防卫省等)

【增进国民理解】
在推进我国太空开发利用过程中,致力于获得国民广泛理解与支持。通过适时发布太空开发的意义、成果价值及重要性等信息,深化公众认知。日本宇航员在太空的卓越表现以及人类活动疆域向深空的拓展,将赋予国民(尤其是青少年)梦想与希望,培养下一代领军人才。这些举措是创新与新发展的重要基石,我国将充分挖掘此类价值并推进相关行动。(涉及内阁府、文部科学省等)

 

参考文献

1、日本宇宙基本计划

2、日本基本空间计划日程表