[Vol.3] 地上と宇宙をどうつなぐか｜宇宙インフラの未来図

[Vol.1] 500円玉1枚の誤差に挑む｜宇宙インフラの未来図
[Vol.2]「好きなこと」が生む圧倒的スピード
[Vol.3] 地上と宇宙をどうつなぐか

軌道上サービスとメンテナンスの時代へ

舟根：
ここからは今後の宇宙インフラをどのように社会実装し、産業として発展させていくかについてお話しできればと思います。これからの宇宙インフラは、これまでの「打ち上げて終わり」という形ではなく、周回軌道上でメンテナンスやアップデートを重ね、長く使い続ける時代に変わっていくと考えられます。この潮流をお2人はどうご覧になっていますか。

小澤さん：
そうですね、方向性としては大きく2つあると考えています。1つはソフトウェア的なアプローチです。「ソフトウェア・デファインド・サテライト（Software Defined Satellite）」と呼ばれる方法で、打ち上げ後にソフトウェアを書き換えることによって、軌道上でメンテナンスや機能追加を行います。

もう1つは、物理的な「軌道上サービス」ですね。例えば、宇宙デブリ（宇宙ゴミ）を捕まえて回収したり、燃料がなくなった人工衛星に燃料を補給したりするサービスです。SSPS（宇宙太陽光発電システム）のように、宇宙空間でモノを追加して組み立てていくような構想も、この軌道上サービスに近い形だと言えます。

舟根：
そうした軌道上のサービスやメンテナンスの重要性が高まる中で、宇宙インフラを構成する構造物はどのように変わっていくのでしょうか。

鳥阪さん：
軌道上サービスが普及して、さまざまなものを投入していくと「壊れたらどうするの？」というリスクが生じます。その場合、ソフトウェア的な解決だけでなく、物理的に壊れた部分を取り外して新しいものに差し替える必要も出てくるでしょう。 もしそれが非常にユニークな「一点もの」だった場合、軌道上での差し替えは極めて困難になります。そのため、今後は同じようなものを組み合わせる発想、つまり、シンプルで重要な要素で構成された標準的な部品を作ることが求められるはずです。いま、宇宙インフラにおいて「標準化」は非常に大事なポイントになりつつあると見ています。

世界の「ルールメイキング」にどう参加するか

伊藤：
その「標準化」という観点で、世界のルールづくりに対して、日本は今後どのようにテーブルにつき、参加していくべきでしょうか。

鳥阪さん：
それは非常に大きなテーマですね（笑） まず、実際に標準化を進めている人々と直接コミュニケーションをとることでしょう。声がかかるのを待っているのではなく、自分から情報を取りに行く姿勢が不可欠ですね。 宇宙分野に限らず、航空機などの業界でも同様ですが、標準化のルールメイキングにおいては、どうしても日本は割を食う立場に回りがちです。そうならないために、国際的なコミュニティにしっかりと入り込んでいける人財がたくさん現れてほしいと強く思っています。

伊藤：
鉄道などの交通インフラの歴史を見ると、ヨーロッパはヨーロッパ、日本は日本というように、それぞれ独自の規格を作って成長してきた背景があります。しかし、宇宙インフラは一国だけで成立するものではないため、世界的なルールメイキングにいかに入り込めるかが重要になりそうですね。

舟根：
今後の宇宙インフラの構築ですが、軌道上サービスやドッキング技術などが実用化され、ビジネスとして社会実装されていくスケジュール感は、どのように見ていますか。

小澤さん：
宇宙デブリの回収に関しては決して夢物語ではなく、JAXAはスペースデブリ対策の事業化をめざす民間事業者などと連携して市場を創出するため、プロジェクトを立ち上げて取り組みを進めています。これが実証されれば、遠くない将来に民間企業がサービスとして実現していく想定です。 また、人工衛星への燃料補給については、すでに海外の民間企業が事業として始めている事例もあります。つまり「何年後か」というより、今まさに、目の前でどんどん実現している状況ですね。今後は、それらをどうやってビジネスとして成立させ、投資を呼び込んでいくかというフェーズに入っていくと思います。

最先端技術の開拓と社会実装、それぞれの役割

舟根：
小澤さんは、JAXAという国の研究機関の研究者であると同時に、ご自身が開発した解析ソフトウェアの知財をベースにして、「Origami/ETS」というJAXA発のスタートアップを立ち上げた民間企業の経営者でもあります。この「国」と「民間」の両方の立場から見て、宇宙インフラの社会実装に関する役割分担についてどう考えていますか。

小澤さん：
国の宇宙開発機関としての大きな使命は、日本の産業を育てて、国際競争力を強化することです。そのために、我々のような国の機関が率先して技術的に大きなリスクを取り、最先端の技術を開拓していく役割を担っていきたいと考えています。ただ、人員なども限られている中で、産業界すべての要望に応えきれるわけではありません。そこで、民間企業としての「Origami/ETS」がそのニーズを拾い、JAXAが開拓した技術を社会に実装していくためのお手伝いができればと思っています。

伊藤：
それは、日立のように地上のインフラを担ってきた企業にとっても、非常に心強い話です。私たちは日々、持続可能な社会インフラに向けて、さまざまな社会課題の解決に向けた研究やソリューションの開発を進めているわけですが、今後、地上インフラを宇宙インフラへとつなげていく際に、産学官での連携がとても重要だと考えています。

小澤さん：
ええ、ぜひ一緒にやらせていただけたらありがたいですね。

人が思いつかないような新しい世界観

舟根：
私は、学生時代に人工衛星の自律的故障診断技術や、柔軟構造物である「ふろしき衛星」につながるような大型構造物の展開実証実験などに携わっていました。その後、日立に入社してからは生体光計測などの異なる分野を長く経験しましたが、近年になって再び、宇宙のテーマで人工衛星を活用した地球観測の分野に挑戦しています。日立では最先端技術とデータで、見えないものを可視化して社会に役立てたいと考えており、今後、そのような技術やそれを実現するための宇宙の構造物をどのように宇宙インフラとして実装していくか、みなさんと一緒に考えながら形にしていきたいと感じました。

伊藤：
私の場合は、さきほど話したように、数年前まで鉄道車両の設計開発に携わり、交通インフラをメインに取り組んできた背景があります。宇宙領域へ移ってからの4年間、常に「地上のインフラと宇宙のインフラをどうつなげていくか」を考え続けてきました。 現在、宇宙ビジネスへの注目が高まっていますが、これが一過性のブームで終わるのではなく、しっかりと事業として成立し、真に人類のインフラとして確立していくプロセスの一端を担いたいと強く思っています。そのために、小澤さんや鳥阪さんの力が必要だと感じていますが、それぞれの未来のビジョンについて、お話いただけますか。

鳥阪さん：
イーロン・マスク氏の「SpaceX」が上場して注目を集めていますが、人が思いつかないような新しい世界観を提示していく姿勢は、どんな立場の研究者であっても見習うべきだと思っています。その意味で、日立さんが取り組んでいる技術なども、他にはない新しい世界観を見せてくれると期待しており、私たち研究者も大いに注目しています。こうした技術に付随して起こる課題に対しても、大企業ならではの総合力で解決策を提示していく。これまで宇宙産業との接点が比較的少なかった企業が本気で宇宙に参入してくれることは、本当に心強いことだと感じています。そして、そのような仕事に携わっていける人財の育成は大事なことだとも思います。

小澤さん：
私としては、2つの方向性を常に探っていきたいですね。1つは、JAXAやNASAが長年開発してきた基礎技術をベースに、民間企業が社会実装を進めていくのを手助けすることです。一部の企業だけでなく、それが社会インフラとしてしっかりと構築されていくプロセスを支えたいですね。 もう1つは、民間企業が手を出せないような、最先端で大きなリスクが伴う領域について、宇宙機関として率先して開拓を続けることです。「この部分は日本にしかできないよね」と言われるようなコアコンピタンス（中核となる強み）を生み出し、将来のインフラの種にしていきたいと思っています。

取材協力／JAXA筑波宇宙センター 展示館「スペースドーム」

小澤 悟
宇宙航空研究開発機構（JAXA）研究開発部門 システム技術ユニット 研究開発マネージャ

2001年東京工業大学総合理工学研究科修了（博士（工学））。2001年日本電信電話株式会社未来ねっと研究所構造研究グループ入社。2001年～2003年、通信衛星用大型展開アンテナの研究に従事。2003年宇宙開発事業団（現宇宙航空研究開発機構）入社。以降、大型静止通信衛星「WINDS」の開発、大型展開アンテナの研究、および人工衛星・探査機の研究開発に従事。2010年～2011年カリフォルニア工科大学客員講師。2020年～2024年日本機械学会宇宙工学部門展開アンテナ研究会主査。JAXAスタートアップ「Origami/ETS」代表。東京科学大学特定教授。AIAA (アメリカ航空宇宙学会) Spacecraft Structures Technical Committee, Associate Fellow。

鳥阪 綾子
東京都立大学システムデザイン学研究科 航空宇宙システム工学域 准教授

2010年早稲田大学理工学術院機械工学専攻（博士（工学））。2010年～2011年、カリフォルニア工科大学 客員研究員として構造結合機構の概念検討に従事。2021年～2022年、ペンシルバニア州立大学 客員研究員として機能性材を用いたアンテナ設計に従事し、現在は軌道上システム用途の要素技術と宇宙大型構造との融合に関する研究に取り組む。2020年～2024年日本機械学会宇宙工学部門展開アンテナ研究会幹事。AIAA (アメリカ航空宇宙学会) Spacecraft Structures Technical Committee, Senior member。2008 Amelia Earhart Fellowships (The Zonta International)。Private Pilot (FAA)。

舟根 司
日立製作所 研究開発グループ Next Research 宇宙プロジェクト リーダ主任研究員

2006年東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻修了（修士（工学））。2012年慶應義塾大学大学院理工学研究科修了（博士（工学））。2006年株式会社日立製作所入社。2006年～2022年、近赤外分光法をベースとした光脳機能計測技術及び光生体計測等の研究開発に従事。2022年より航空宇宙向け観測技術の開発や、宇宙ビッグデータおよび宇宙エネルギーの活用に関する基礎研究開発に従事。2015年日本生体医工学会新技術開発賞、2015年計測自動制御学会技術賞、2019年関東地方発明表彰文部科学大臣賞受賞。技術士（航空・宇宙部門、総合技術監理部門）。

伊藤 真
日立製作所 研究開発グループ Next Research 宇宙プロジェクト 研究員

博士（工学）。2017年株式会社日立製作所鉄道ビジネスユニット入社。2017年～2022年、国内および海外鉄道車両の設計・開発業務に従事。2022年より宇宙情報活用及び宇宙エネルギー活用に関する基礎研究開発に従事。2026年東京大学大学院工学系研究科修了（博士（工学））。日本航空宇宙学会宇宙利用部門委員。

関連リンク

持続可能な地球・宇宙環境のための技術 - Linking Society

持続可能な地球・宇宙環境のための技術 の記事一覧 - 日立製作所研究開発グループから発信する、社会をみる視点や問いからはじまることを起点に、これからの社会について皆さまと深く語りあい、つながる、メディアです。

linkingsociety.hitachi.co.jp

全方位からの電波を観測し宇宙状況把握を高度化。
都市インフラの監視や環境モニタリングへの適用をもめざす。 - 研究開発：日立

宇宙状況把握（SSA： Space Situational Awareness）においては、光学カメラによる観測と並んで、電波による位置や速度の推定が重要な要素です。日立製作所 研究開発グループは、2024年には宇宙状況把握の高精度化をめざし、全方位からの電波を観測して電波源を特定する基本技術を開発しました。2025年には、宇宙からの災害監視・インフラ管理の精度を高める「構造化電波」技術の原理検証に成功。宇宙状況把握と構造化電波の技術開発に携わってきたNext Research 宇宙プロジ...

rd.hitachi.co.jp

日立、宇宙からの災害監視・インフラ管理の精度を高める「構造化電波」技術の原理検証に成功 - 研究開発：日立

全天候・24時間対応で多変数データ取得を実現し、持続可能な社会インフラへの貢献をめざす
図1 従来の平面波(左図)と、今回開発した構造化電波(右図)の比較(緑色：波面、矢印：電界ベクトル、右端のカラーマップ：電界の正負の振幅)
要旨
日立は、人工衛星を活用した地球観測分野において、災害監視や社会インフラの維持管理、環境モニタリングなど多様な社会課題の解決に貢献する「構造化電波*1」技術の原理検証に成功しました。本技術は、従来の電波観測では困難だった、物体の形状や動き、材質など複数の特徴(多...

rd.hitachi.co.jp

宇宙状況把握の高精度化に向け、全方位からの電波を観測し、
電波源を特定する衛星の基本技術を開発 - 研究開発：日立

産学連携により、宇宙開発活動に携わるお客さまの課題解決をめざす
日立は、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構と国立大学法人東京大学とそれぞれ別々に共同研究を進め、全方位からの電波を観測して電波源を特定する基本技術を考案し、その原理を検証しました。本技術を人工衛星に適用することで宇宙状況把握(以下SSA)*1の精度を向上し、他の人工衛星との衝突防止など、宇宙開発活動に携わるお客さまの課題解決をめざします。
近年の人工衛星打ち上げ数の増加によりSSAのニーズが高まっています。しかしながら、さま...

rd.hitachi.co.jp

[Vol.1] 500円玉1枚の誤差に挑む｜宇宙インフラの未来図
[Vol.2]「好きなこと」が生む圧倒的スピード
[Vol.3] 地上と宇宙をどうつなぐか