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1 産業界から見た宇宙関連技術の動向について - 防衛目的での宇宙開発利用の技術的可能性について - ( 産業界からの視点 ) 社団法人 日本航空宇宙工業会 中田 勝敏 2008 年 11 月 7 日 1

2 目 1. はじめに 宇宙とは, 宇宙の特色 次 2. 宇宙開発利用状況 諸外国との予算比較, 諸外国の動向 小型衛星の台頭, 各国 軍事利用の特色 3. 我が国の状況 産業基盤の現況, JAXA 他の各種プログラム 4. 安全保障における宇宙開発利用 5. 我が国の宇宙防衛開発利用の課題 6. 利用における官側 ( 防衛省 ) への期待 7. 結び 2

3 1. はじめに 3

4 1. はじめに 宇宙 とは? 宇宙とは... 国連宇宙条約第 1 条 : 宇宙活動 ( 探査と利用 ) の自由 月その他の天体を含む宇宙空間は ( 中略 ) 平等の基礎に立ち ( 中略 ) 自由に探索し 利用することができる 宇宙空間は 自由に探査 利用をすることができる 国連宇宙条約第 4 条 : 宇宙における軍備管理 核兵器及び他の種類の大量破壊兵器を運ぶ物体を地球を回る軌道に乗せないこと これらの兵器を天体に..( 中略 ).. 宇宙空間に 設置しないことを約束する 月その他の天体は 専ら平和目的のために 利用されるものとする 天体上においては 軍事基地 軍事施設 防備施設の設置 あらゆる兵器の実験 軍事演習の実施は禁止する 宇宙空間は 平和目的であれば軍事利用ができる ( 注 ) 注 ) 平和目的の解釈は 国際的には 非侵略的 であり 非軍事 ではないので 自衛権の範囲内の軍事利用であれば 平和的目的の宇宙利用となる ( 青木節子 : 日本の宇宙戦略 慶応義塾大学出版会 ) 4

5 1. はじめに 宇宙 とは?: 宇宙の特色 1. 宇宙の特色 : 利用をする視点で 1 広域性 / 全天候性 : 地球規模で起きている諸問題の迅速な把握と情報発信 - 各種の地球観測 ( リモートセンシンク ) - 広域 ( 見通し外 ) 通信 2 合法性 : 合法的な諸外国の状況監視 ( 情報収集 ) - 各種の偵察監視 3 国際性 : グローバルな視点からの安全保障 - 外交手段, 国威発揚 主な防衛宇宙利用例 2 通信 2 ミサイル防衛 ( 米国 ) 早期警戒衛星 (DSP) 1 偵察監視 ミサイル追尾衛星 (STSS) KH-12(IMPROVED CRYSTAL, 米国 ) 高度: 近地点 150km~250km 衛星質量:19.6Ton 衛星サイズ:4.5mφ 15m 分解能:10cm ( 予想数値 ) TSAT( 米国, 次期衛星通信システム ) 通信機能 EHF 系 :45Mbps(@40GHz 以上 ) SHF 系 :311Mbps(@Ka ハ ント ) 光通信テ ータリンク :2.4Gbps 総通信容量 :28.5Gbps( 以上 ) 衛星質量 : 約 11Ton ( 予想数値 ) 5(1/2)

6 1. はじめに 宇宙 とは?: 宇宙の特色 1. 宇宙の特色 : 利用をする視点で 1 広域性 / 全天候性 : 地球規模で起きている諸問題の迅速な把握と情報発信 - 各種の地球観測 ( リモートセンシンク ) - 広域 ( 見通し外 ) 通信 2 合法性 : 合法的な諸外国の状況監視 ( 情報収集 ) - 各種の偵察監視 3 国際性 : グローバルな視点からの安全保障 - 外交手段, 国威発揚 2. 宇宙の特色 : 物作りの視点で 1 耐環境性 : 地上 (0m) の打上げから, 軌道上 ( 数百 km から 36,000km,) さらには深宇宙までの厳しい環境に耐えること 衝撃 / 振動 / 加速度, 熱環境, 高真空, 高放射線 2 高信頼性 : 打上げ後の整備や修理ができない 部品スクリーニング, 各種地上試験, フライト プルーブンの要求 3 デブリ : 近年, 宇宙空間の利用にあたり注意が必要となった新たな宇宙環境 5(2/2)

7 2. 宇宙開発利用状況 6

8 2. 宇宙開発利用状況 : 諸外国との予算比較 主要宇宙開発国の政府宇宙予算内訳 (2006 年 ) ( 単位 :100 万米ドル ) ,000 1,500 2,000 2,500 日本 フランス 2,231 2,191 ロシア 1,018 イタリア 1,009 ドイツ 907 インドイギリス 予算規模比較 カナダスペインベルギー韓国中国スイスオランダ 日本 : 欧州 : 米国 =1:3:20 ( 中国は不透明であるが 米国の 1/10 程度と予想される ) ( 注 :1996 年,IAF での中国 国家航天局副長官談話より ) 民事軍事 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000 米国 17,342 ( 出典 : World Prospects for Government Space Markets 21, /2007 edition (Euroconsult)) 38,,590 38,590 7

9 2. 宇宙開発利用状況 : 諸外国の動向 1 稼働中の軍事衛星数 (2007 年 1 月時点 ) ( 出典 :SPACE SECURITY 2007) 米 仏 伊 独 スヘ イン 英 露 中 韓 日本 他 計 通信 画像偵察 早期警戒 信号傍受 航行 気象 4 4 技術実証 科学 2 2 校正 3 3 合計 ロケット打上げ実績 (2003~2007) 打上げ数米 104 露 120 欧州 23 中 36 日本 13 その他 10 我が国の状況 打ち上げ実績は世界 5 位の位置にあるが 米 露の 1/10, 欧州や中国に比べても少ない 軍事衛星は 偵察 監視について一部利用されているが 本格的な軍事利用は未 8

10 2. 宇宙開発利用状況 : 小型衛星の台頭 安全保障への小型衛星の積極的利用 打上 打上 2008 予定 2010 予定 打上 小型衛星を東南アジア諸国に積極的に輸出 自民党宇宙開発特別委員会向け経済産業省 ( 殿 ) 資料より抜粋 9

11 米国 欧州 その他 2. 宇宙開発利用状況 : 小型衛星の台頭 軍用 軍用 非軍事 ( 参考 ) 小型衛星の海外状況 プログラム名称等 TACSAT プログラム Operationally( 指揮官が実際に使える ) Responsive( 即応 ) Space : 現場レベル (Joint Force Commander) の要求に応えられる 宇宙利用 キーワードは 実際に使える, 即応 TOPSAT プログラム ( 英 MOD) Low Cost の戦術 (T) 監視 (OP) 衛星 分解能 :2.5m( ハ ンクロ ) 5m (R/G/B), 質量 :150kg, 寿命 :1 年 ( 以下 ) 早期警戒 Spirale, 偵察監視 ( 電波 ) ESSAIM,ELISA 分野への小型衛星適用 ( 仏 MOD) DMC( 中国 / トルコ / ナイシ ェリア / アルシ ェリア国際共同, 英 /SSTL) Rapid Eye( 独 )(SSTL Microsat シリース ) 分解能 :6.5m( /6 ハ ント ) 質量 :150kg Myriade ハ スプログラム (CNES/ 仏 ) ~130kg までの小型バスによる, 地震観測 (Demeter/2004), 大気観測 (PARASOL/2004) など Proteus ハ スプログラム (CNES/ 仏 ) ~500kg までの小型バスによる, 海洋観測 (JASON/2001-8), 大気観測 (CALIPSO/2005) など 軍用 SY-1( 中国 ) 地図作成 / 環境調査 分解能 :10m( ハ ンクロ ), 質量 :200kg OFEQ-5( イスラエル ) 偵察監視 分解能 :0.8m, 質量 :300kg 非軍事 EROS-A1( イスラエル商用 ) 分解能 :1.8m 質量 :250kg EROS-B( イスラエル商用 ) 分解能 : m(LEO500km) 質量 :350kg RazakSat( マレーシア ) ( 予定 ) 分解能 :2.5m 質量 :200kg ( 韓国,SatRaC 製 ) ベトナム 米国は小型ありきではなく ORSに最適な形として衛星は小型化 代表例 :EROS-B 質量 :350kg 分解能 : m 商用 備考代表例 : 別紙米 (SJAC TACSAT 資料 ) 質量 :400kg 参照以下分解能 :1m 以下即応と多種のセンサ 同シリーズのバス (Microsat100/150) を DMC 他で共用 欧州 ( 英 ) は Low Cost の追求 ( 他 ) からそれに最適な形として衛星は小型化 代表例 : 英 TOPSAT 質量 :150kg 程度分解能 :2.5m 以下安価 Constellation 日本 先進小型宇宙システム ( 経済産業省, 開発中 ) 質量 :500Kg 以下, 分解能 :0.5m 以下 10

12 2. 宇宙開発利用状況 : 各国 軍事利用の特色 1. 米国 : 安全保障, 産業振興など目的は全般的 ミサイル防衛 偵察監視 通信 他, 全分野 網羅的に宇宙開発利用を軍事目的で推進 自他共に認める宇宙大国 ORS(Operationally Responsive Space) ( 前線司令官 ( 軍 ) が直接使える即応宇宙システム ) を開発中 2. 欧州 : 産業振興, 社会インフラ整備, 宇宙科学など広範な目的 EU/ESA としての連合事業が主流であるが 軍事利用については各国独自のプログラムも保有 また PFI ( 民間投資による公共事業 ) や官民共用も盛ん フランス: 一国としては欧州最大の宇宙開発利用を実施 軍事利用 (Helios: 画像偵察,ELISA: 電子偵察 ) も独自に推進 イタリア: 欧州で最も早く地球観測衛星 (ERS-1) を運用 最近では COSMO-Skymed(Xハ ント SAR) を開発 ドイツ :TerraSAR( 商用 SAR 衛星 ) やSAR-Lupe( 軍事 SAR 衛星 ) など SAR 衛星の開発利用を推進 英国 : 小型衛星を使った民事 (DMC: リモセン )/ 軍事 (TOPSAT: 光学 ), さらには官民共用 (SKYNET,PFI 事業 ) など 多方面の宇宙開発利用を推進している 11

13 2. 宇宙開発利用状況 : 各国 軍事利用の特色 3. ロシア : 有人ならびに安全保障を軸に宇宙開発利用を行ってきたが 近年宇宙ビジネス ( 打上げサービス等 ) を積極的に推進し 産業振興面も力点に 4. 中国 : 国威発揚 ( 外交を含む ) 安全保障を主な目的として強力に宇宙開発利用を推進 有人宇宙活動も積極的に行い 衛星系, 輸送系 地球観測分野, 通信分野, 測位分野他 全方位の宇宙開発利用を進めている 軍 (PLA) と宇宙開発利用との結びつきは不明 5. その他 インド : 社会インフラ整備などを目的 独自のロケット開発プログラム (GSLV/PSLV) を持ち, 通信 (INSAT) や地球観測 (IRS) も盛ん イスラエル : 小型衛星 (EROS シリース ) 小型ロケット (Shavit) による軍事宇宙開発利用を独自に推進 12

14 3. 我が国の状況 13

15 3. 我が国の状況 : 産業基盤の現況 我国の宇宙産業規模 5.4 兆円 / 年 ( 内 宇宙機器産業は 5% 程度 ) 国内宇宙産業の構造 宇宙機器産業 2,348 億円ロケット 衛星 宇宙基地 地上局等 宇宙利用サービス産業 6,895 億円衛星通信 リモートセンシングデータ提供 測位サービス 宇宙環境利用等 ロケット : 523 億円 宇宙往還機 : 83 億円 人工衛星 :1,014 億円 宇宙ステーション : 153 億円 地上施設分野 : 378 億円 ソフトウェア : 198 億円 1.8 兆円 宇宙関連 3.4 兆円 ユーザー産業群民生機器産業通信 放送 交通 資源開発 カーナビゲーションシステム 環境観測 気象観測 農林業 BS CSチューナー等漁業 等 出典 :( 社 ) 日本航空宇宙工業会資料平成 18 年度宇宙産業規模調査結果 通信 放送 リモートセンシング 測位 衛星放送 衛星通信 地理情報システム 天気予報 等 等 船舶用 GPS 測量 タクシー バスの配車 廃棄物管理 車両盗難探知 徘徊者捜索等 14

16 3. ( 参考 ) 主な宇宙事業者名 出典 :( 社 ) 日本航空宇宙工業会資料平成 18 年度宇宙産業規模調査結果 15

17 3. 我が国の状況 :JAXA 他の各種フ ロク ラム 国際宇宙ステーション (ISS) H-Ⅱ ロケット GX ロケット ( 開発中 ) 次期固体ロケット ( 開発中 ) ロケット 輸送システム HTV ( 開発中 ) 日本実験棟 きぽう 地球観測 ISS 有人宇宙システム 通信 データ中継 陸域観測技術衛星 だいち 月 惑星探査 温室効果カ ス観測技術衛星 GOSAT( 開発中 ) 科学 超高速インターネット衛星 きずな 測位 技術試験衛星 Ⅷ 型きく 8 号 光衛星間通信実験衛星きらり 国産商用通信衛星 月周回衛星かぐや 各種人工衛星システム 小惑星探査機はやぶさ 小型高機能科学衛星れいめい 準天頂衛星 ( 開発中 ) Superbird 7 商業通信 16

18 3. 我が国の状況 創始期 東京大学ヘ ンシルロケット発射実験 発足期 1982 成長期実用化移行期すざく (2005) おおすみ打上げもも1 号打上げきらり (2005) 日本初の人工衛星日本初地球観測衛星だいち (2006) あかり (2006) きく8 号 (2006) きずな (2008) かぐや SELENE( 2007) 我が国では宇宙の利用を平和目的に限定し (1) 一般化 されているもの ( 通信衛星など ) を除き自衛隊 ( 防衛省 ) が保有 運用することが困難であった また 人工衛星の調達に関する日米政府合意 (2) によって 事実上国産の人工衛星は科学技術, 研究開発目的の衛星に限られることとなった ( 注 : 下記参照 ) このような状況下ではあったが 開発各種の衛星システム, 打上げ手段 ( ロケット ) の開発を経験しており かつ 各種の地上インフラ ( 射点ならびに射場施設, 衛星管制施設など ) の運用実績も豊富に有している 我が国は 宇宙システム構築のための技術力を有している 注 1 宇宙平和利用の国会決議昭和 44 年 (1969)5 月 9 日 2 人工衛星の調達に関する日米合意平成 2 年 (1990) 17

19 4. 安全保障における宇宙開発利用 18

20 4. 安全保障における宇宙開発利用 : 現在の防衛利用状況 ( 予算面 ) 情報収集衛星データの利用を除く, 防衛省独自の宇宙利用予算 (1/2) 商用通信衛星回線の借上げ 商用高分解能星の画像データ受信 気象衛星データ入手 自民党宇宙開発特別委員会向け防衛省 ( 殿 ) 資料より 19

21 4. 安全保障における宇宙開発利用 : 現在の防衛利用状況 ( 予算面 ) (2/2) 自民党宇宙開発特別委員会向け防衛省 ( 殿 ) 資料より 20

22 治安維持災害派遣弾道ミサイル対処国民保護等派遣在外邦人等の輸送テロ対策特措法に基づく活動周辺事態安全確保法に基づく活動イラク人道復興支援活動警護出動 海上警備日米物品役務相互提供協定(テロ ゲリラ対応含む)国際緊急援助活動PKO 人道的国際救援活動現装備体系 安全保障に寄与する宇宙 4. 安全保障における宇宙開発利用 : 現状国土防衛早期警戒 ミサイル発射検知弾道予測等 米国からのデータ 偵察 監視電波傍受戦略 戦術情報収集災害地の状況把握等 商用衛星の利用政府衛星のテ ータ利用 ( 一般化理論適用 ) 通信データ中継通信確保データ中継等 商用通信回線借上 ( 一般化理論適用 ) 測位 ( 高精度な ) 位置情報等 GPS 利用 気象 海洋観測 気象情報等 MTSAT, 海外データ 我が国防衛 公共の秩序維持 国際平和協力活動 周辺事態への対処 21(1/2)

23 治安維持災害派遣弾道ミサイル対処国民保護等派遣在外邦人等の輸送テロ対策特措法に基づく活動周辺事態安全確保法に基づく活動イラク人道復興支援活動警護出動 海上警備日米物品役務相互提供協定(テロ ゲリラ対応含む)現装備体系 国際緊急援助活動PKO 人道的国際救援活動4. 安全保障における宇宙開発利用 : 現状国土防衛早期警戒 ミサイル発射検知弾道予測等 偵察 監視電波傍受戦略 戦術情報収集災害地の状況把握等 安全保障に寄与する宇宙 通信データ中継通信確保データ中継等 測位 ( 高精度な ) 位置情報等 宇宙は自衛隊任務すべてに関わっている GPS 利用 米国からのデータ ( 宇宙の特性を活かした自衛隊任務への貢献が可能 商用衛星の利用 商用通信回線借上 ) 政府衛星のテ ータ利用 ( 一般化理論適用 ) ( 一般化理論適用 ) 宇宙の積極的利用により さらなる効果が期待できる! 気象 海洋観測 気象情報等 MTSAT, 海外データ 我が国防衛 公共の秩序維持 国際平和協力活動 周辺事態への対処 21(1/2)

24 4. 安全保障における宇宙開発利用 : 我が国にとっての防衛宇宙開発利用の意義 情報優越及び即応性の確立と 自律性のある宇宙インフラ保有 宇宙からの合法的かつ確実な情報収集, 自律性 ( 独自性および自在性 ) のある手段の確保 高度な衛星通信網による統合運用基盤の確立, 緊急事態の場合にも耐える 十分な回線容量の確保 22

25 5. 我が国にとっての防衛宇宙開発利用の課題 23

26 5. 我が国にとっての防衛宇宙開発利用の課題 宇宙を防衛分野に利用するにあたり 1 要求事項 ( 運用要求 ) の整理 宇宙開発利用に要する費用と効果の分析 現装備体系の中に宇宙をどこまで適用していくのか.. セキュリティに関する要求の検討 ( 物品に求めるセキュリティレヘ ル / 設計 製造メーカに求めるセキュリティレヘ ル ) 民生との共用をどこまで許容するか.. 2 技術開発 : 宇宙開発機関との連携 装備品開発に際し 宇宙実証 ( 実環境試験 ) を必要とする 3 運用組織, 訓練プログラムの整備 4 低価格 短納期の装備品取得 24

27 6. 防衛利用における官側 ( 防衛省 ) への期待 1. 防衛宇宙開発利用の積極的な推進 2. 民生との共用可能なシステムについて 共用による費用面の効率化 3. 防衛で開発した技術 ( 成果 ) の積極的な民生転換 4. 継続的な各種要素技術開発と宇宙実証 25

28 7. 結び 我が国は 宇宙開発利用に関する 50 年以上の歴史 (1970 年には初の国産人工衛星 おおすみ を打上げ ) と 広範な分野の技術経験 ( ロケット, 各種人工衛星, 地上インフラ ) を有しております 一方で 種々の制約から宇宙の実利用分野, 特に安全保障への宇宙利用については国際的に立ち遅れた状況となっており 今後防衛宇宙利用を積極的に推進する必要がありあると考えます 産業界も 今年 5 月に公布,8 月に施行された 宇宙基本法 に基づき宇宙開発利用を積極的に推進し 我が国, さらには国際社会の平和 / 安全確保 / 安全保障に貢献したいと考えております これによって 我が国の宇宙産業の育成 繁栄に繋がることを期待いたします 26