Epsilon, de 24 metros de alto y 91 toneladas, despegó del centro espacial de Uchinura, situado entre las montañas de la prefectura de Kagoshima, a las 14h00 (05h00 GMT), según las imágenes en directo difundidas por la agencia nipona de exploración espacial (Jaxa).
"Todo va perfectamente", dijo la agencia, y "el telescopio-satélite Sprint-A se separó como estaba previsto del cohete" aproximadamente una hora después del despegue.
El éxito de la misión, recibido con aplausos por los ingenieros, llega tras dos aplazamientos que hicieron temer un fracaso al gobierno japonés, con grandes ambiciones espaciales para rivalizar con sus vecinos, Corea del Sur y China.
"Esta prueba superada muestra el alto grado de fiabilidad de las tecnologías espaciales japonesas", declaró en un comunicado el primer ministro japonés.
Inicialmente Epsilon tenía que salir de la Tierra el 22 de agosto, pero un problema técnico detectado pocos días antes obligó a aplazar el tiro.
Este sábado el cohete despegó sin dificultad, a pesar de un retraso de 15 minutos sobre el horario previsto y de que un barco que faenaba en la zona tuvo que ser evacuado temporalmente.
El cohete despegó a las 14H00 (05H00 GMT), pero hubo que esperar cerca de una hora para tener la certeza de que el Epsilon había cumplido su misión.
"No tengo palabras para explicar lo emocionado que estoy por este éxito", declaró el presidente de Jaxa, Naoki Okumura, durante una rueda de prensa.
Más de 900 personas se habían reunido ante una pantalla gigante en Tokio para presenciar el acontecimiento y recibieron con aplausos las imágenes del Epsilon subiendo hacia el cielo con una llama naranja rodeada de humo blanco.
Misiones más baratas
En su primera misión Epsilon lanzó al espacio el Sprint-A, el primer telescopio espacial japonés de observación remota de planetas del sistema solar (Venus, Marte y Júpiter) desde una órbita terrestre situada entre 950 y 1.150 km.
"Epsilon es un cohete de tamaño relativamente pequeño, que permitirá llevar a cabo misiones más baratas, gracias a una reducción de los recursos humanos y de los preparativos necesarios", dijo el director del proyecto en la agencia espacial.
Este cohete sólo necesita algunos días de trabajo en las últimas etapas del lanzamiento y se puede controlar con simples ordenadores portátiles, lo que permite a los ingenieros realizar ajustes hasta pocos momentos antes del tiro.
El Epsilon, sucesor del M-V que fue abandonado en 2006 por su alto coste, es el primer cohete desarrollado por Japón desde el H-2A de 2001, dos veces más grande, y que tuvo una variante (H-2B) que llevó a cabo una misión en 2009.
El coste de la producción y lanzamiento del Epsilon es de 3.800 millones de yenes (unos 37 millones de dólares), casi la mitad de lo que había costado el M-V.
Gracias a sus tres cohetes, Japón tiene una de las tasas de éxito en sus misiones más altas del mundo.