一、前言

日本政府在2008年通過《宇宙基本法》，目的在宣示太空開發的基本原則，為太空產業的利用奠定基礎；2016年生效的《太空活動法》與《衛星遙感法》，制定火箭與衛星發射任務的實施許可、規範標準，推動民間企業參與太空開發；2020年的太空基本計畫，以及2021年的《太空資源法》，為日本政府支持民間進行太空探索與開發所提供的政策措施，以創造更多的商業機會、推動日本太空產業的發展。此外，為了避免多頭馬車與有限資源的浪費，日本的主要太空發展計畫由日本宇宙航空研究開發機構(Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA)執行，目前，JAXA已與三菱重工業株式會社(Mitsubishi Heavy Industries , MHI)簽署衛星發射服務協議，進行衛星發射服務採購；JAXA也與日本Astroscale公司共同研究衛星技術，並規劃、運營其相關應用。

JAXA由太空與航太科學研究所( Institute of Space and Astronautical Science, ISAS)、日本國家航空實驗室( National Aerospace Laboratory of Japan, NAL)、國家太空開發事業團( National Space Development Agency of Japan, NASDA)三個機構組成，在太空科學、太空技術及太空應用領域都有著卓越的成就與貢獻，其目標為推進太空科學和太空技術的發展，提高國家的科技水平和國際競爭力；強化國家的太空安全和太空防衛能力，確保國家在太空領域的安全與利益；其主要任務為發展衛星與火箭技術、科學研究、探索太陽系與宇宙、地球觀測，藉以推動日本的太空科學、技術、應用之發展，並擴大國際合作，參與國際太空合作項目，增進國家利益。下列將說明JAXA火箭技術、衛星技術、國際太空站與太空探索活動。

二、JAXA火箭技術

為了將必需物資運送到太空，日本宇宙航空研究開發機構正在開發可將火箭本體與地上設備聯動運作的系統，以提高整體性能、穩定性和效率，強化太空運輸之國際競爭力。JAXA火箭技術發展如下：

(一)H3運載火箭(H3 Launch Vehicle H3)
H3運載火箭是日本目前火箭技術之關鍵焦點，為JAXA與日本企業共同合作開發，設計目標以用戶需求為出發點，製造出靈活、高度可靠、成本低、易使用之火箭。相較於日本現有的液體火箭，H3火箭需要更大的推力，因此，使用「膨脹排放循環」機制來自動調節燃料與氧化劑的混合比例，減少因燃燒異常所造成的損壞與失敗風險，以提高火箭的可靠性，同時可降低零件數量；另外，於火箭引擎中導入3D列印新技術，讓引擎架構更簡易，以降低成本。

(二)愛普瑟隆固態燃料火箭(Epsilon Launch Vehicle)
愛普瑟隆固態燃料火箭的設計，可縮短火箭安裝到發射台後的漫長作業程序，以及發射火箭的凖備時間，加速太空商業發展。該火箭可降低震動、噪音與衝擊，非常適合搭載衛星，目前開發的Epsilon-5火箭，最多可同時發射9枚衛星至目標軌道，未來將有助於小型衛星之市場成長。

三、JAXA衛星技術

地球觀測衛星透過監測陸地與海洋，不僅可以監測全球溫室氣體(Greenhouse Gas, GHG)的濃度、觀察全球森林的覆蓋率，對巴黎氣候協定(Paris Agreement)做出貢獻，還能提供高準確度與高解析度之即時降雨地圖資料，應用於降雨監視、洪水預測、乾旱監控、農業以及教育等領域。JAXA衛星技術發展如下：

(一)全球氣候觀測衛星GCOM-C
全球氣候觀測任務中的「色彩(SHIKISAI）」衛星，負責從太空觀測地球的氣候變化。其光學感測器能夠捕捉人眼無法看見的波長，進一步地調查大氣中的微小顆粒、植物活動等現象，以觀察它們對氣候形成的影響，藉以提高氣候預測的精確度。

(二)陸地區域觀測衛星2號ALOS-2
陸地區域觀測衛星2號ALOS-2的主要任務是確保公共安全並解決地球環境問題。透過觀測資料，它能夠支援多樣議題，包含災害狀況的掌握、森林的分布狀況、地殼變動的量測；特別的是，陸地區域觀測衛星2號對地殼變動的靈敏度高，可以達到數公分單位精度，收集到的資料對於地震、火山活動等災害研究非常有幫助。

(三)溫室氣體觀測衛星GOSAT-2
溫室氣體觀測衛星2號GOSAT-2為溫室氣體觀測衛星，其搭載全球最高解析度的光譜儀器，可以從大氣層上方觀測地球，並且捕捉大氣層中的溫室氣體影像，像是二氧化碳的濃度資訊，對於巴黎氣候協定與各國的氣候政策有重要貢獻。該衛星能夠提供聯合國政府間氣候變化專門委員會(The UN Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)溫室氣體分布的詳細圖像，協助評估氣候變化與氣候政策的制定。

(四)全球降雨觀測計畫GPM/雙頻降水雷達DPR
全球降雨觀測計畫(Global Precipitation Measurement, GPM)是由日本與美國共同領導的現行國際計畫，其任務在研究全球的降雨狀況。該計畫的核心衛星搭載日本開發的雙頻降水雷達(Dual-frequency Precipitation Radar, DPR)，使用13.6 GHz與35.5 GHz兩種不同的頻率來進行降水探測，可高度準確地觀測降雨的3D結構，進一步地應用於氣象預報與氣候科學研究。

(五)水循環變動觀測衛星GCOM-W
水循環變動觀測衛星GCOM-W搭載先進微波掃描輻射計(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2, AMSR2)，可以觀測降雨量、水蒸氣量、海面風速、海面水溫，以及積雪深度等水文氣象參數，其觀測資料可用於氣象預報、自然災害監測、農業管理、漁業監測等領域，特別是對於颱風與暴雨的降雨預測。

(六)先進光學衛星大地三號與大地四號
地球觀測衛星「大地三號(ALOS-3)」可持續觀測全球地表，提供防災、災害對策、地理空間資訊之整理與更新，以及海岸地帶與植被覆蓋面積的環境保護相關研究資料；地球觀測衛星「大地四號(ALOS-4) 」不僅能掌握災害發生後的狀況，還可以早期發現火山活動、地層下陷、山崩等異常事件，減少災害造成的損失。

四、國際太空站與太空探索活動

JAXA利用從多項任務中獲得的知識與經驗，有策略地擴展其太空活動，促進日本與國際組織的太空探索發展。如下：

(一)日本實驗艙Kibo
日本實驗艙「希望號(Kibo)」為生命科學、太空醫學、材料研究之領域開啟新的發展方向，讓一些在地球上難以進行的實驗得以在太空環境中進行，提供重要貢獻。例如，藉由使用JAXA的獨特結晶技術進行蛋白質實驗，可於肌肉萎縮症與乳腺癌之治療應用；另外，他們在太空飼養小型動物，以研究高齡者的肌肉與骨質流失問題，以實現人類的健康長壽目標。此外，「希望號」還向日本民間機構開放，提供更廣泛的服務，以擴大其民間利用的範圍。

(二)次世代貨運飛船HTV-X
次世代貨運飛船HTV-X是正在研發中的無人飛船，可以獨立執行補給任務，具備更高的承載容量、更長的運行時間，可在發射前24小時內載運貨物，並在軌道中進行實驗。此外，JAXA正在研究與規劃，使用次世代貨運飛船HTV-X，將物資運送至月球軌道上的太空站Gateway。

(三)國際太空探索活動
JAXA正在積極推動國際太空探索，尤其是針對月球與火星。在月球的部分，JAXA在2019年加入美國的「阿提米絲計畫」，提供月球軌道平台太空站，維持地球與月球間的通訊，以進行月球表面探查與水資源調查等任務，並開發相關技術；JAXA亦與印度太空研究組織合作進行月球極地探測任務，尋找月球上可能的資源，並評估資源利用的可能性。在火星的部分，由JAXA領導的MMX火星衛星探查計畫(Martian Moons Exploration)，目的在於探索火星的兩個衛星，在火星的衛星上著陸，拍攝相片和採取樣本後，帶回地球進行詳細分析，藉以了解火星系統的演進。

五、結語

JAXA在確保國家安全的前提下，將持續進行各種太空探索與科學研究任務，提升火箭整體性能、穩定性、效率之技術，開發用於監測氣象、海洋、環境與資源的地球觀測衛星之先進搭載儀器，以及研究規劃實驗艙、貨運太空船之太空實驗與太陽系探索活動，並積極參與國際太空合作計畫，促進太空技術的發展和應用，為太空科學做出更大貢獻，提升太空探索的效率與可靠性，以實現更舒適與豐富的生活。