2017年日本航天开发预算状况分析

● 文 |北京空间科技信息研究所 王存恩

2017年日本航天开发预算状况分析

● 文 |北京空间科技信息研究所 王存恩

2017年初，日本内阁府航天开发战略推进事务局公布了2017年日本国家航天开发预算，总额度为3303亿日元，包括内阁官房、内阁府、警察厅、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、环境省和防卫省等11个省厅。较2016年初的预算额度（2899亿日元）增加了404亿日元，增加幅度为13.9%。其中，以推进优先课题申请了754亿日元，占整个预算的22.83%。

▲ 2017年日本各省厅航天开发预算情况

一、各省厅开发预算及其主要研发项目

按日本内阁府要求，各省厅按国家下达的研发任务向内阁府申报了航天开发预算，经航天政策委员会审核，航天开发战略本部和内阁总理大臣批准，确定了国家和各省厅的航天开发预算。

1.文部科学省

预算额度为1794亿日元（不含与航空有关的预算），其中2017年预算1514.27亿日元，2016年追加预算279.54亿日元，较上一财年（1793亿日元）仅增加约1亿日元，增加了0.05%。主要用于13个项目，包括为安全保障、防灾/产业振兴做贡献8项，开拓空间科学新领域5项。

（1）为安全保障、防灾/产业振兴做贡献

安全保障、防灾/产业振兴做贡献的预算额度为744.22亿日元，较 2017年增加了152.54亿日元，增幅为25.78%。主要用于提高集多种高、精、尖技术于一体的航天产品的研发水平；强化独立开展航天活动能力；提升航天在国家安全保障、防灾、救灾领域的应用水平；加速具有广阔应用前景的高新技术的发展，带动国家产业振兴，主要包括以下项目：

1）新型骨干火箭H－3。2017年预算额度为257.83亿日元，较上一财年增加32.83亿日元，增幅为14.59%。重点用于提高技术水平和发射能力，加快研制进程，确保2019年和2021年完成H－3－1和H－3－2的发射与性能验证，确保独自发射航天器的能力，提高运载火箭国际市场竞争力。

2）“艾普斯龙”火箭。2017年预算额度为13.30亿日元，较上一财年减少12.50亿日元，降幅为48.45%。原因是2016年12月20日已用其改进型火箭成功地发射了“地球空间能量和辐射探测卫星”（ERG），改进工作基本完成。2017年将完成两项任务：①扩大整流罩的包络面，提高发射能力（一箭多星发射）；②完成火箭通用性改造：使其助推器不仅能用于现役H－2A/2B火箭（SRB－A），还能作为新型骨干火箭H3的助推器（SRB－3），以及“艾普斯龙”火箭助推器。

3）下一代新型技术试验卫星。它指技术试验卫星－9（ETS－9），预算额度为11.98亿日元，较2016年增加7.35亿日元，增幅为158.87%。ETS－9是颗大容量、多通道的新型通信广播技术试验卫星：采用全电推进；配置双翼、十字结构的轻型、可2次展开的大功率太阳电池翼，供电能力达24kw；搭载可展开式散热器，大幅度地提高了排热和散热能力，可确保星载仪器和部件在太空苛刻环境下稳定工作，卫星发射质量仅为采用DS2000平台研制的通信广播卫星的1/2；但有效载荷比却倍增，发射成本大幅度下降。ETS－9将于2021年用H3－2火箭发射，若顺利发射并按计划完美使用，将大幅度提高日本通信广播卫星的国际市场竞争力。

4）先进的雷达卫星。2017年预算额度为13.74亿日元，与2016年预算基本持平。有效载荷采用在陆地观测技术卫星2号（ALOS－2）基础上培育起来、经济产业省支持研发的小型、轻型、广域观测、高分辨率的合成孔径雷达，可迅速掌握超广域受灾地区的灾情，精密检测地震和火山爆发等所致的地壳变动等信息。先进的雷达卫星计划于2020年用H3－1 火箭发射。

5）先进的光学卫星。2017年预算额度为23.82亿日元。在轨道高度为670km的准太阳同步回归轨道上运行，星上配备三反离轴光学相机，可覆盖包括远离本土的周边岛屿在内的日本本土，执行广域、高分辨率的光学观测，能提供全色和多光谱两种图像：全色分辨率优于0.8m；多光谱分辨率优于 3.2m。星上还计划搭载两种验证有效载荷：①激光中继试验终端，与稍早发射的激光数据中继卫星进行激光数传试验；②日本电气（NEC）公司为防卫省研制、预警卫星用核心部件双频段红外遥感器。该卫星计划于2020年发射。

▲ 先进的光学卫星外观图

6）激光数据中继卫星。2017年预算额度为26.52亿日元。作为日本采用DS2000平台开发的首颗激光数据中继卫星，从部件到系统全部采用国际标准设计，并致力于各种组成部件微小型化，低功耗、高可靠性、低成本和功能软件化设计；且致力于星载通信仪器微小型、轻型、大容量、高可靠性和低成本，可使卫星通信速度大幅度提高，最快可达1.8Gbit/s。该卫星计划于2019年发射，设计寿命为15年3个月。

▲ 激光数据中继卫星在轨运行示意图

7）就搭载发射下一代微波辐射计开展可行性研究。2017年预算额度为0.5亿日元，是用于研究在发射其他卫星用的火箭上搭载发射水循环变化观测卫星（GCOM－W）后继星上所搭载的高性能微波辐射计（AMSR－2）性能和功能可行性的专项资金。

8）太空态势感知（SSA）系统。2017年预算额度为18.75亿日元，较上一财年增加8.69亿日元，增幅为86.38%。防卫省与相关省厅合作计划于2018年上半年完成构建太空态势感知系统，通过日美合作强化日本的太空态势感知能力。

（2）开拓空间科学新领域

开拓空间科学新领域的预算额度较2016年的548.73亿日元增加3.67亿日元，增加到552.40亿日元，增幅为0.67%。主要用于开拓太空新领域，为人类进行太空探索积累知识财富，寻找揭开太空探索活动奥秘的途径，扩大航天开发应用领域，保持日本太空科学探索开发与应用先进国家的地位。预算主要用于以下项目：

1）研制X射线天文卫星天文－H（ASTRO－H）的替代星。2016年2月发射的天文－H因控制系统故障致使太阳电池翼和伸展式光学平台受损，已无法执行飞行任务。为尽快发射天文－H的替代星，政府批准的预算经费为23.18亿日元，以日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）为主研制，2020年发射。

2）小型月球着陆实验器。2017年预算额度为60亿日元，较上一财年增加10.37亿日元，增幅为47.67%。小型月球着陆器（SLIM）贮箱采用一体化设计，不仅用于贮存推进剂，还作为小型月球着陆器的主结构体桁架用。贮箱内不仅配备大型、高强度的聚四氟乙烯（PTFE）隔板，具备气液平衡功能；还配备加压系统气液隔膜，可有效折中质量增减所致的重力损耗等。小型月球着陆器的着陆误差小于100m，达到当前国际领先水平，计划于2019财年用改进型“艾普斯龙”火箭发射。

▲ 小型月球着陆实验器

3）新型空间站运输飞行器。2016年启动的改进型“H－2转移飞行器”（HTV－X）的预算额度为19.58亿日元，2017年增至36.94亿日元，增幅为88.66%。计划2020年开始服役。HTV－X在保留原有优势的同时，在技术上做了重大改进，其电气和推进模块均采用一体化设计；服务模块的飞行控制功能实现集约化，系统结构精细化，发射场作业简洁化，虽然舍弃了裸露平台，但其搭载的物资都能置于本体结构内，可增加增压补给品的携带量，大幅度降低运输成本，发射场的作业时间由22周压缩为11周。HTV－X不仅能提供在轨服务，还可执行空间探测任务，2019年还计划启动与H－2火箭接口通用化设计与开发，2020年投入使用。

4）日本希望号空间实验舱的应用等。预算额度为116.70亿日元，与上一财年的117.10亿日元基本持平。日本希望通过希望号实验舱的应用实验，提高空间环境应用水平，创造更多产学研相结合研究成果，丰富载人知识，使其载人技术居于国际领先水平。

5）HTV转移飞行器的研发。预算额度为217.55亿日元，与上一财年基本持平。完成2017年发射的HTV－7开发并执行向国际空间站（ISS）和希望号实验舱运送补给物资以及新的或需替换的仪器和设备，基本完成HTV－8和HTV－9正样的研发。

2.内阁官房

2017年，预算总额度为794亿日元，较上一财年增加了10.58%。主要完成两项任务：一是下一代情报收集卫星系统，由4颗高分辨率的光学星、4颗雷达星和2颗激光数据中继星组成，2017年3月17日已发射1颗高分辨率的雷达星，还计划发射1颗光学星；二是完善承担信息融合与处理任务的地理空间信息（GEOINT）用基础设施，开展提高信息采集和处理能力等关键技术的研发，强化应对大规模自然灾害与危机管理等的情报搜集功能。

3.防卫省

2009年，防卫航天正式列入国家航天预算。安倍内阁提出：要确保国家安全，就必须加大防卫航天投入，加快航天在防卫领域的应用，尽快构建“一体化机动防卫能力”。表面上看，2017年的防卫航天预算只有387.21亿日元，主要用于两个方面：一是卫星通信和商用卫星图像利用等，用于支付商用通信卫星链路等，获取商用遥感卫星图像、气象卫星等各种情报信息；二是调研利用太空强化指挥、控制、通信、计算机、情报监视和侦察功能。

4.内阁府

2017年预算额度为206.00亿日元，较上一财年增加了1.8%，用于四个项目：①完善中央防灾无线网络系统及其维护管理，确保传递灾情信息（电话、传真、影像等）网络畅通无阻；②开发并完善“准天顶卫星系统”（QZSS）并推进其应用，研制QZSS－4并强化其定位功能，提高定位精度和卫星在轨运行可靠性；③就扩大航天应用领域开展调查研究；④以高精度QZSS为预算重点支持对象，推进“战略革新计划”（SIP）执行。

5.总务省

2017年预算额度为66亿日元，占国家整个预算的1.93%，较上一财年增加了31.24%。包括三项内容：①与下一代卫星通信技术相关的海洋资源调查技术研发，开发高速卫星通信地球站和船载小型地球站，采用遥操作等方法寻找海底矿物资源和能源等；②高效利用频率技术等研发，与实力雄厚的民营企业合作，就如何利用Ka频段广域数字波束成形技术开展研究并尽快开发出产品；③与推进“战略革新计划”创造国际最高水准的信息通信技术等有关的研发。目前已明确前两项的预算额度。

6.环境省

2017年预算额度为58亿日元，占国家整个预算的1.70%，较上一财年增加了2.02%。主要用于两方面：①地球环境观测事业，推进使用温室气体观测技术卫星进行地球环境观测等；②利用卫星进行大气环境观测，与日本幽州航空研究开发机构等合作，及时向用户以及环保科研工作者提供“呼吸”（GOAST）卫星等获取的与温室气体浓度分布等相关的各种数据。

7.国土交通省

2017年预算额度为51亿日元，占国家整个预算的1.49%，较上一财年约减少了50%。主要用于四个方面：①人造卫星技术在测量领域的应用，拓展卫星技术在测量和定位领域的应用，旨在为老龄人与不熟悉当地情况的来访者，以及为2020年东京奥林匹克运动会参赛者和观众提供人性化的无应力环境；②研究如何促进G空间情报流通，在G空间数据中心基础上研究进一步完善系统，灵活、有效地应用这一系统提供的数据信息解决社会问题；③静止气象卫星业务等，提高对地球环境的监测能力，缩短灾情预报时间；④增强“准天顶卫星系统”搭载的航空导航定位系统（SBAS）的定位能力，提高导航精度等研究，确保航空飞行安全。

▲ 高光谱遥感器的应用实例

8.经济产业省

2017年预算额度为50亿日元，较上一财年的30亿日元增加了63.33%。主要用于四个方面：①超高分辨率合成孔径雷达小型化技术研发，确保其能搭载在计划于2017年发射的雷达观测卫星ASNARO－2上完成飞行验证；②航天产业技术情报基础研发，即“空间环境可靠性验证系统”（SERVIS）计划；③高光谱遥感器等的研发，提高遥感器使用寿命和分辨率，搭载在希望号实验舱上验证，并加快产业化进程；④太阳能发电及其高效无线传送和接收系统的研发。

9.警察厅

2017年预算额度为8.11亿日元，较上一财年减少了29.91%。主要用于高分辨率遥感卫星图像的分析与应用，通信卫星应用，以及警察厅与内阁府情报中心间的图像信息传送、接收、判读与分析，以支持各种警事活动，防灾、救灾和危机管理等。

10.农林水产省

2017年预算额度为3.10亿日元，较上一财年增加了63.16%。这其中不包括尚未最后确定、用于推进航天在农林水产领域的战略创新（SIP）应用预算额度。主要包括两个方面：一是遥感技术在农林水产领域的应用；二是利用船舶监视系统监视违反禁捕令等违法行为，以减少直至杜绝违法捕捞，促进渔业生产发展。

11.外务省

2017年预算额度为3.14亿日元，较上一财年增加了21.24%。主要用于两方面：一是支持卫星图像判读与分析，收集对国家外交、安全保障和对大规模灾害等进行危机管理的信息，以及购置尖端设备、器材等；二是推进落实航天外交战略，包括制定并落实与空间环境安全有关的国家战略与规范，支付参加和平利用外层空间委员会活动、向国外派遣专家，以及与相关国家就空间安全等对话的费用。

二、为避开“超过GDP 0.05%”束缚采取的措施

颁布首部航天基本法不久，日本国会就通过了“航天开发预算不得超过GDP 0.05%”的决议案。2008年修改了航天基本法，但这项决议案依然是必须遵守的国家法规。为摆脱其束缚，加大对航天，特别是防卫航天投入，加快航天在防卫（军事）领域应用，安倍内阁分别于2013年和2015年采取了两项措施。

1.用国库债务资金支付、构建和完善，X频段防卫卫星通信系统所需巨资

为保持政权稳定，“推进航天开发应用，通过其产业化带动国家产业振兴”，菅直人内阁修改了“通过民间企业参与等促进公共设施建设法”（简称PFI法）。该法案尚未来得及施行，民主党就被自民党取代，安倍重新执政后立即就根据修改后的PFI法批准成立民营股份制企业——DSN公司，不用国家航天开发预算，而是利用民间资金和技术能力，完成X频段防卫卫星（DSN）通信网络系统及其公用设施等的建设、维护和运营管理。最后按财政年度用国库债务资金分期支付给DSN公司。

防卫省于2013年1月和2015年1月先后与DSN公司签订和补签了两份总额度超过1820亿日元、用于DSN通信网络系统的合同，DSN公司依据合同开发的DSN－2已于2017年1月发射入轨，DSN－1和3也将分别于2018年初和2021年发射。

2.与国家/防卫省航天开发预算彻底剥离的，BMD计划中与航天有关部分的预算

修改航天基本法后，防卫省航天预算就正式列入国家航天开发预算，而“弹道导弹防御（BMD）计划中与航天有关部分”也一直属于防卫省和国家航天预算的一部分。伴随东北亚局势日趋紧张，日本以国家安全受到严重威胁为借口，加快引进或以日美合作方式开发和部署BMD系统的步伐，计划中与航天有关部分的预算额度不断增加，整个航天预算已超过国会“不得超过GDP 0.05%”的规定，仍无法满足安倍内阁的要求，因此安倍内阁采取了第二个措施，即自2015年起，BMD计划中与航天有关部分的预算与防卫省/国家航天开发预算彻底剥离。

实际上，在2017年防卫省《我国的防卫和预算》中“BMD计划中与航天有关部分”的预算已高达1289亿日元，主要用于与太空监视有关的研究等，开展太空态势监视系统基础设施设计和完善太空态势感知相关设施；通信卫星系统的应用准备；利用商用卫星图像、气象卫星情报信息；利用太空强化C4ISR（指挥、控制、通信、计算机、情报监视和侦察）功能的调研和专门用于开展红外观测图像分析方法的研究；研修专用预算，按计划派遣赴美空军司令部研修航天业务。

三、结束语

表面上看，日本2017年国家航天开发预算仅2898亿日元，较上一财年预算仅增加97亿日元，增幅为2.9%；防卫航天预算仅387亿日元，较上一财年预算仅增加47亿日元，增幅为13.2%。实际上，若将构建和完善X频段防卫卫星通信系统的费用与2014年之前原本就属于防卫省航天预算、2015年才被剥离的“BMD计划中与航天有关部分的预算”计算在内，这一数据将发生变化。

2017年，日本国家航天开发预算应该是：3240亿日元（国家航天开发预算）+1289亿日元（被剥离的“BMD计划中与航天有关部分的预算”的预算）+300亿日元（国库债务资金支付给DSN公司的开发DSN卫星系统的费用），合计已达4912亿日元，早已超过“GDP的0.05%”。内阁府认为，国家航天开发预算没明显超标，不会被国会追究“违法越权”。

实际上，日本防卫航天投入是已公布预算的5倍多，即387亿日元（防卫省的航天开发预算）+1289亿日元（被剥离的“BMD计划中与航天有关部分的预算”的预算）+300亿日元（国库债务资金支付给DSN公司的开发DSN卫星系统的费用），合计已达1976亿日元。

安倍政府采用的两大措施，帮助安倍政权达到了目的——加快航天在防卫领域应用，为实现“构建一体化机动防卫能力”愿望奠定了基础。