日本自主研发的世界先进航空技术
在多个领域具有世界领先技术实力的日本，在航空航天领域也已拥有强大的自主研发技术。日本率先将小行星岩石样品成功带回地球，并一直致力于开发世界上第一颗手掌大小的超小型卫星。日本还是协助国际空间站 (ISS) 运行的 15 个国家之一，并为空间站做出了巨大贡献。
日本的高空探测火箭发射技术
日本的航空航天技术历史起始于 1955 年，当年成功发射了一枚 23 cm 的微型"铅笔"火箭。此后，在 1970 年，日本运用 16.5 m 长的火箭成功发射了第一颗人造卫星，这也是世界历史上的第四次人造卫星发射活动。艾普斯龙运载火箭的最新成果是半个多世纪研究工作的结晶之作，这项研究工作还将继续推进下去。
（图片由 JAXA 提供。）
在过去几年间，日本一家公司凭借与日本宇航研发机构 (JAXA) 开展联合研究的经验，成功造出自己的火箭，并将多颗卫星送入太空用于研究和其他目的。这些举措与日本独有的技术实力相结合，正在打破通往太空的障碍。
国际空间站 (ISS) 搭载日本技术
日本的试验舱 Kibo（日语意思为"希望"）是日本为国际空间站的运行做出的贡献之一。这个试验舱由日本研发、组装和运行，在国际空间站上的低重力太空环境下开展实验。Kibo 试验舱配备了称为 JEM 小卫星轨道部署器 (J-SSOD) 的机构，可将超小型卫星送入轨道。这项全新的独特技术面向“KiboCUBE”计划，致力于帮助缺乏卫星发射能力的发展中国家将卫星送入轨道，从而为发展中国家航天技术的发展做出了贡献。
使用 J-SSOD 放出一颗微纳卫星。（图片由 JAXA/NASA 提供。）
日本还运营着"Kounotori"（日语意思为"白鹳"）空间站货运飞船，负责为国际空间站运输水和食物等补给物品。2011 年至 2020 年期间，日本共发射 9 次 Kounotori 货运飞船，全部一次性成功对接国际空间站，无一失败地完成任务。凭借一流的对接精度和补给能力，Kounotori 成为国际空间站必不可少的补给飞船。
左图：国际空间站的机械臂在尝试抓住 Kounotori 货运飞船。（照片由 JAXA/NASA 提供。）
右图：宇航员与 Kounotori 运送的新鲜水果。（图片由 JAXA/NASA 提供。）
Hayabusa：全球首次将小行星岩石样品成功带回地球的探测器
Hayabusa（日语意思为"隼鸟"）是 JAXA 发射的小行星探测器，它让人类首次成功地将小行星岩石样品带回地球。此后发射的"Hayabusa2"则再次展现了日本的科技实力。
小行星探测器 Hayabusa2 在 Ryugu 小行星上着陆的图片。（图片由 Ikeshita Akihiro 提供。）
Hayabusa2 成功带来小行星岩石样品，离不开三个重要装置：一个"小型机载撞击器"、一个"采样喇叭"和一个"返回舱"。小型机载撞击器用于在小行星表面形成人造撞击坑。它向小行星表面发射一颗重约 5 克的高速子弹，将小行星表面粉碎成小块碎岩，然后使用被称作"采样喇叭"的长管收集样品。小行星岩石随后被装载到返回舱，以便带回地球。
负责驱动这三个装置的"螺旋弹簧"尤其值得一提。这个特殊部件由一家日本公司开发，它能利用弹簧的弹力精确地驱动这些装置。比如说，采样喇叭在不使用时处于折叠状态，而在收集小行星样品时需要借助螺旋弹簧将其展开。
图中是 Hayabusa2 的采样喇叭。这种特殊螺旋弹簧的作用力用于驱动采样喇叭、小型机载撞击器和返回舱。（图片由 JAXA 提供。）
这种螺旋弹簧由多个圆形铝环组成，这些铝环在垂直方向上由玻璃纤维弹簧材料固定在一起。用手从上向下按压螺旋弹簧时，它会收缩和扭曲。松开手时，弹簧内部蓄积的力会让弹簧反弹。这个部件非常坚固和灵活。（图片由 Nippi 公司提供。）
从手掌级卫星起步，微纳卫星将改变太空未来的发展
2003 年，日本一所大学启动了首项微纳卫星发射研究。与普通卫星相比，微纳卫星所需的开发时间更短、成本更低，成为大学院校和小型企业进军太空领域的快车道。这使得更多的组织开始参与超小型卫星研发，并推动了日本这项独有技术的发展。这些微纳卫星配备直径 4 cm 的离子发动机，以让卫星能够在太空中改变方位，以及配备世界首创的"水推进发动机"，这是一种使用水作为推进剂的安全紧凑型发动机。这种水推进发动机是一项真正的革命性技术，例如，它可以为绕地球运行的卫星提供大约两年的动力，只需 200 - 300g 水便能把卫星送上月球轨道。这些技术还获得了 NASA 的认可，有望改写太空的未来发展。
左图：一种直径 4cm 的超小型发动机，由东京大学开发。（图片由 Koizumi Hiroyuki 提供。）
右图：一种搭载了超小型水推进发动机的微纳卫星。其体积约为 10 cm³。（图片由 Pale Blue 公司提供。）
图中是日本"EQUULEUS"航天飞行器，该卫星于 2022 年 11 月的 NASA 年度发射任务中升空，由下一代"太空发射系统"(SLS) 火箭发射。它将利用超小型水推进发动机，以水作为推进剂飞向月球。（图片由 JAXA/NASA/东京大学提供。）
在太空开发方面，这一全新的研究领域正在世界各地取得进展。日本独特的航空航天技术将对未来太空开发的进步作出更大的贡献。