ＪＡＸＡをめぐる状況と 次期中期計画

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1 資料 3-2 宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の事業と今後の課題について 平成 22(2010) 年 3 月 16 日 宇宙航空研究開発機構 理事長立川敬二

2 宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の事業概要 ( その 1) 平成 15 年 10 月 宇宙科学研究所 航空宇宙技術研究所及び宇宙開発事業団が統合 3 機関の技術 人材を融合して事業を推進 産業界 関係機関 大学等と共同して事業を実施 ( 国内協定数約 140 共同研究数約 460) 1. 衛星による宇宙利用 ~ 国の利用ニーズを反映しつつ 宇宙から私たちの生活を支え 地球を守る ~ 温暖化 気候変動等の地球環境観測 災害発生時の被災地域の監視 国土保全のための陸域 海域観測 高度情報通信の技術実証 ( 災害発生時の通信手段の確保等 ) 位置情報の精度と利便性を高める測位 2. 宇宙科学研究 宇宙探査 ~ 宇宙のかなたの天体から太陽系まで さまざまな謎を解き明かす ~ X 線 電波 赤外線 月 惑星 宇宙工学研究による世界的な科学研究成果の創出 宇宙探査による活動領域の拡大 3. 国際宇宙ステーション (ISS) 計画 ~ 有人活動と宇宙環境の多様な利用に挑む ~ 日本初 アジア唯一の軌道上有人施設 きぼう ( 平成 21 年 7 月完成 ) 日本の補給機 HTV による物資補給 ( 平成 21 年 9 月技術実証機成功 ) 日本人宇宙飛行士 ( スヘ ースシャトル ソユース ISS への搭乗 ) 1

3 宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の事業概要 ( その 2) 4. 宇宙輸送 ~ 宇宙活動の発展に応え 輸送機の新時代へ ~ H-IIA ロケット ( 現在 10 機連続成功中 ) H-IIB ロケット ( 平成 21 年 9 月試験機打上げ成功 ) 小型固体ロケット LNG エンジン 将来輸送系の研究 打上げ射場の維持 5. 航空科学技術 ~ 航空産業の成長への貢献と将来航空輸送のブレークスルーを目指す ~ 低燃費航空機技術 安全 高効率運航技術 超音速機技術 6. 宇宙航空技術基盤の強化 ~ たゆみない研究の積み重ねで 自立性のある技術基盤を確立 国際競争力を高める ~ 誘導 制御 軌道 航法 推進系 数値解析等の技術基盤の強化 中長期的な展望を踏まえた先端的な研究 衛星の性能向上や信頼性向上 重要な機器 部品の確保 スペースデブリへの対応等 2

4 今後の宇宙開発利用の課題 1. 宇宙基本計画の実現 宇宙基本計画 (5 年で 34 機打上げ ) の実現のため 国の宇宙政策に見合うリソースの確保 2. 衛星利用の拡大 宇宙基本計画に記載されている 産学官の関係者からなる 宇宙開発利用推進連絡会議 ( 仮称 ) を早期に立ち上げ 国として利用拡大を推進 新規センサ等の技術開発により 官民が連携して新しい利用分野を開拓 3.ISS 計画の延長 米国大統領は延長することを判断 日本も 2016 年以降の ISS きぼう利用方針を明確化し 国が ISS 計画延長を早期判断 4. 宇宙開発利用の人材の確保 育成 人員は JAXA は発足以降 1 割の減 宇宙機器産業はピーク時 (1995 年 ) から 4 割の減 次世代を支える技術者 研究者の育成 確保を 国の施策として推進 3

5 参考 4

6 JAXA の沿革 ( 宇宙関連 3 機関統合 ) 宇宙開発事業団 航空宇宙技術研究所 宇宙科学研究所 設置 昭和 44 年 平成 13 年 ( 改組 ) ( 昭和 30 年に航空技術 昭和 56 年 ( 改組 ) ( 昭和 39 年に東大宇航研 設置形態 特殊法人 研究所として創設 ) 独立行政法人 として創設 ) 大学共同利用機関 定員 (14 年度 ) 予算 (14 年度 ) 1,090 人 409 人 291 人 1,447 億円 229 億円 180 億円 事業内容 宇宙開発及び利用の促進を目的とした人工衛星及びロケットの開発 宇宙科学技術及び航空科学技術に関する基礎研究及び基盤的研究 宇宙理工学の学理及びその応用に関する研究 大学院教育による人材育成 平成 15 年 10 月 宇宙航空研究開発機構 (JAXA) 発足 15 年度 1,851 億円 /1,772 名 22 年度 1,800 億円 /1571 名 * * 平成 22 年 3 月 1 日時点の常勤職員数 5

7 (1) 総合力の発揮 技術基盤の強化 -3 機関の技術 人材の融合 - 宇宙科学研究所 世界第一級の学術研究 3 機関統合の効果 航空宇宙技術研究所 高度な専門技術研究 参考 総合力の発揮 技術基盤強化の例 宇宙関連技術の集約 融合ロケット 宇宙科学 基礎研究など プロジェクト管理の強化 組織体制の強化 充実信頼性改革本部 システムズエンジニアリング推進室の設置など 宇宙開発事業団 システムマネージメント 開発管理 効果 H-ⅡA M-Vロケット打上げ ( 計 13 機 ) 成功 (JAXA 発足後 ) H-ⅡA 成功率 93.7% へ上昇 衛星の着実な成果創出 地球観測衛星 だいち による災害分野での貢献 科学衛星 すざく ひので あかり による宇宙科学分野の成果 月探査衛星 かぐや による月観測活動 3 機関それぞれが持っていた優れた点を融合 (2) 管理部門の統合 簡素化 (3) 試験設備等の効率的運用 管理部門の一元化等を達成 管理部門 9 部 5 室 8 部 3 室 職員 (H22.3まで) 1772 人 1571 人 海外駐在員事務所の閉鎖 ( ボン ロサンゼルス ) 種子島 内之浦射場の効率化 宮崎ダウンレンジ局廃止 鹿児島宇宙センターとして組織統合 追跡管制アンテナの削減による合理化 国内 4 系統 海外 1 系統を削減 筑波 相模原の環境試験設備の合理化 3つの設備を廃止 6

8 JAXA の組織 理事長副理事長理事 監事 一般管理部門 ( 経営企画部 総務部 国際部 評価 監査室等 ) 事業共通部門 ( システムズ エンジニリアリング 安全 信頼性推進部 情報システム部 追跡管制 環境試験センター等 ) 宇宙輸送ミッション本部 ( 約 230 名 ) 宇宙輸送 地球環境観測 宇宙利用ミッション本部 ( 約 160 名 ) 陸域観測 通信 衛星測位 有人宇宙環境利用ミッション本部 ( 約 160 名 ) 有研人究宇開宙発技術 国際宇宙ステーション 研究開発本部 ( 約 280 名 ) 基礎 基盤技術研究 宇宙科学研究本部 * ( 約 230 名 ) 宇大宙学科院学教研育究 科学衛星プログラム 航空プログラムグループ ( 約 70 名 ) 航空科学技術 月 惑星探査プログラムグループ ( 約 20 名 ) 月 惑星探査 情報収集衛星システム開発グループ 各プロジェクトへの技術協力 専門技術研究組織 専門技術研究組織 筑波調布相模原 調布 * 平成 22 年度より宇宙科学研究所へ改組予定 相模原 7

9 JAXA 予算の推移 ( 億円 ) 2,500 2,130 2,192 2,2202,259 2,112 2,003 2,000 1,902 1,8511,7921,765 1,8011,838 1,8751,925 1,800 1,500 1, 年度 8

10 ( 参考 ) 各国宇宙機関の予算動向 現状の JAXA 予算規模は NASA の約 1/10 ESA の約 1/3 ( 億円 ) 20,000 17,597 16,271 16,271 15,000 12,887 12,820 12,845 12,785 13,398 13,906 14,489 14,541 15,228 15,469 15,272 10,000 米国航空宇宙局 (NASA) 欧州宇宙機関 (ESA) 宇宙航空研究開発機構 (JAXA) 5,000 3,239 3,471 3,552 3,628 3,815 3,822 2,192 2,220 2,259 2,112 2,003 1,902 3,587 3,616 3,989 3,891 3,987 4,058 1,851 1,792 1,765 1,801 1,838 1,875 4,812 5,018 1,925 1,800 0 * 米国は NASA の他にも国防省等の宇宙予算がある *1 米ドル =94 円 1 ユーロ =134 円で換算 9

11 ( 参考 ) 宇宙機関の人員数の国際比較 10 日本は最小限の人員数でキープレイヤーとしての地位を実現している NASA の 1/10 以下 JAXA 1,571 人 合計 : 約 43,500 人 DoD 約 25,000 人 NASA 約 18,500 人 合計 : 約 10,195 人 ASI 約 250 人 DLR 約 5,600 人 CNES 約 2,400 人 ESA 約 1,900 人 日本米国欧州 BNSC 約 45 人 JAXA : 宇宙航空研究開発機構 NASA : 米国航空宇宙局 DoD : 米国国防総省 ESA : 欧州宇宙機関 CNES: フランス国立宇宙研究センター DLR : ト イツ航空宇宙センター ASI : イタリア宇宙機関 BNSC: イキ リス国立宇宙センター 日本の人員は 2010 年 3 月 1 日現在 各国宇宙機関の人員は原則としてウェブの公式サイト 年報等から確認できる最新の公表値を元に作成した (NASA 2009 年ウェブサイト DoD アメリカ戦略軍 (USSTRATCOM)2008 年ウェブサイト公表人員規模 ESA 2005 年年報 DLR 2007 年研究事業報告書 CNES 2006 年年報 BNSC 2009 年ウェブサイト ASI 2009 年駐在員聴取情報 ) 中国の人員数は不明韓国は約 690 人 (2009 年 韓国航空宇宙研究所 (KARI) 職員数 韓国基礎技術研究会報告 ) インドは約 13,600 人 (2007 年 / インド宇宙省事務局 支局 インド宇宙研究機関 (ISRO) 本部等の合計人数 年 ISRO 年報 )

12 日本のロケットの研究開発 約 3m LNG 推進系 打上げ能力 ( 静止トランスファ軌道 ) 打上げ能力 ( 低軌道 ) H-ⅡA ロケット ( 標準型 ) H-ⅡB ロケット 小型固体ロケット ( 開発準備中 ) 約 3.8ton 約 8ton - 約 10ton 軌道傾斜角 30 度 高度 250km 約 16.5ton 軌道傾斜角 50 度 高度 350km (HTV 軌道 ) 約 1.2ton 軌道傾斜角 30 度 高度 250km ( 研究開発中 ) 全備質量 285ton 531ton 約 91ton 11

13 打上げ成功率 100% 90% 80% 70% 1498/1564 (96%) 各国のロケットの打上げ成功率 期間 : 昭和 55(1980) 年 ~ 平成 22(2010) 年 181/192 (94%) 550/590 (93%) 109/118 (92%) 57/62 (92%) 21/28 (75%) 成功数 / 打上げ数 ( 打上げ成功率 ) 60% 50% ロシア 欧州 米国 ( 注 ) 1980 年 1 月 1 日 ~2010 年 2 月 28 日までの打上げ実績による ロシアは旧ソ連 ウクライナを含む 上記分類をまたぐ多国籍企業( シーロンチ社 インターナショナルロンチサービシズ社 ユーロコット社 スターセム社 ) による打上げは除く 並べ順は成功率順 成功率は小数点以下四捨五入 中国 日本 インド 12

14 2002 こだま ( データ中継 ) 現在運用中の主な衛星 2000 年 2005 年 2010 年 2005 だいち ( 陸域観測技術 ) 2005 すざく (X 線天文 ) 2009 いぶき ( 温室効果カ ス観測技術 ) 2009 SDS-1( 小型実証衛星 1 型 ) 2006 きく8 号 ( 技術試験衛星 Ⅷ 型 ) 2006 あかり ( 赤外線天文 ) 2006 ひので ( 太陽観測 ) 2008 きずな ( 超高速インターネット ) ( 数字は打上げ年 ) このほか米国の地球観測衛星 Aqua 熱帯降雨観測衛星 TRMM に搭載した日本の観測センサのデータ処理を実施 2003 はやぶさ ( 小惑星探査 ) このほか磁気圏尾部観測衛星 GEOTAIL (1992 打上げ ) オーロラ観測衛星 あけぼの (1989 年打上げ ) 等を運用 13

15 現在開発中の衛星 2010 年度 ( 平成 22 年度 ) 2011 年度 ( 平成 23 年度 ) 2012 年度 ( 平成 24 年度 ) 2013 年度 ( 平成 25 年度 ) 2014 年度以降 ( 平成 26 年度 ) 陸域 海域観測, 陸域観測 ( レーダ ) 陸域観測 ( 光学 ) 地球環境観測 測位 準天頂衛星初号機 みちびき 降水 水蒸気観測 (GCOM-W) 降水レーダ ( 米国 GPM 衛星 ) 雲レーダ ( 欧州 ErathCARE 衛星 ) 植生 雪氷 海色 (GCOM-C) 宇宙科学 宇宙探査 金星探査 あかつき (PLANET-C) 探査技術実証 (IKAROS) 水星探査 ( 日 欧で探査機を相乗り ) X 線天文 はやぶさ2 小型科学衛星 (5 年に3 機ずつ程度 打ち上げる ) HTV HTV2 号機 HTV3 号機 HTV4 号機 HTV5 号機 HTV6 号機 小型実証衛星 小型実証衛星 SDS シリーズ ( 年 1 機程度 打ち上げる ) 注 ) 電波天文 (ASTRO-G) は技術課題への対策を検討中 : 基幹ロケット打上げ : 海外ロケット打上げ 14

16 衛星の成果の代表例 地球観測 宇宙科学 陸域観測技術衛星 だいち チリ大地震の観測画像コンスティトゥシオン市海岸部の拡大 ( それぞれ約 4.2km 4.2km) 左 : 地震後観測 (2010 年 3 月 4 日 ) 右 : 地震前観測 (2009 年 12 月 2 日 ) 黄色丸で囲んだ海岸線や付近の建造物などが被災前と後で様子が大きく異なっていることから 津波による被害が発生していると考えられます 太陽観測衛星 ひので 太陽黒点周囲の噴出現象の観測 太陽黒点の 3 次元的な磁場 速度場構造を明らかにするなど 太陽黒点の新たな知見を創出 また 科学研究のほか 太陽から放出されるプラズマの塊による 地球周辺での高いエネルギーの放射線の発生予測等で 宇宙利用にも活用 月周回衛星 かぐや 2008 年 6 月で観測終了 月面落下 温室効果ガス観測技術衛星 いぶき 地上の約 300 点の観測に比べ 世界で初めて全球規模で数万点の観測で温室効果ガスの濃度を観測 亜大陸単位での吸収排出量を明らかにし 京都議定書に基づく温室効果ガス削減状況の検証などの行政に貢献 ハイビジョンカメラの地球の出 月の日照率の観測 最大の日照率は 89% であり 永久日照は存在しないことが判明 15

17 日本実験棟 きぼう (JEM) 2009 年 7 月 19 日に きぼう 完成 船内保管室 国際宇宙ステーション (ISS) 計画 補給機 (HTV) 国際宇宙ステーション (ISS) 2010 年完成予定 船外プラットホーム 船内実験室 ( 長さ 11.2m 直径 4.4m) ISS と結合成功した日本の補給機 HTV(2009/9/18) シャトル ディスカバリー号 から撮影した ISS( NASA) 国際宇宙ステーション長期滞在計画 スペースシャトル 若田宇宙飛行士長期滞在 (2009 年 3 月 ~ 2009 年 7 月 ) ソユーズ宇宙船 野口宇宙飛行士長期滞在 (2009 年 12 月 21 日 ~ 2010 年 6 月 ) 古川宇宙飛行士長期滞在 (2011 年春頃から 6 ヶ月間 ) 星出宇宙飛行士長期滞在 (2012 年初夏頃から 6 ヶ月間 ) 山崎宇宙飛行士シャトルミッション搭乗 (2010 年 4 月 5 日以降 ) 日本人宇宙飛行士長期滞在を継続 16

18 日本実験棟 きぼう の利用実験 国民生活の質の向上 ( 健康長寿社会の実現 ) 高齢者医療 創薬など 地上社会の課題解決に貢献する実用的な成果創出 正常な骨骨粗しょう症の骨 世界をリードする科学的成果の創出 生命科学や材料 流体科学等の分野で世界最先端の研究を継続実施 宇宙で骨 筋量減尐が加速 骨粗しょう症の治療薬を用いた 骨量減尐 尿路結石予防対策実験 船外プラットフォームを利用した観測 船外フ ラットフォームに設置した各種実験装置による観測 高品質タンパク質の結晶生成 (SPring-8 で回折データを取得 ) 氷結晶成長におけるパターン形成 ( 一酸化塩素 ) μg 1G ( 宇宙での人工重力 ) ドーム JAXA/Tokyo Univ. ( 塩化水素 ) ( JAXA/NiCT) 超伝導サフ ミリ波リム放射サウンタ ( SMILES) で観測したオゾン濃度及びオゾン破壊微量大気成分濃度 全天 X 線観測装置 (MAXI) で ブラックホール天体等を観測 両生類培養細胞による細胞分化と形態形成の調節 (Dome Gene) 17

19 基幹ロケットの開発 民間移管 準天頂衛星初号機 みちびき の開発 衛星のシリーズ化 産業振興への貢献 繰り返し使用により バス 搭載機器の競争力向上に貢献 国際競争力強化等に寄与する研究開発 静止衛星バス ( 軽量化 省電化 ) 大型展開アンテナ技術 イオンエンジン 次世代液体ロケットエンジン < 具体例 > (1)H-IIA ロケットの民間移管平成 19 年度より 民間による打上げ輸送サービスを開始 (2) 衛星開発を通じた貢献企業と JAXA の目標を合わせ きく 8 号を開発 衛星バスの開発成果は 気象衛星や商業通信衛星に活用された *JAXA が開発した通信衛星 放送衛星 気象衛星が利用省庁 民間等に技術移転され 今日の宇宙利用や産業に貢献した * 機器レベルでも日本の技術が海外衛星に活用 ( 太陽電池パドル 姿勢制御用地球センサなど ) 小型副衛星の相乗り公募 簡易な搭載方式の検討 部品 機器の国産化開発 宇宙用部品の安定供給 自在性の確保 宇宙実証 ( 部品 機器 システム ) 将来ミッションへ向けた技術の事前実証 産学官連携による成果の移転 新規ビジネス機会の創出 JAXA 宇宙ブランド JAXA COSMODE PROJECT きく 8 号 (3)HTV 開発を通じた貢献米国の宇宙輸送機 シグナス に搭載される近傍接近システムを民間が受注 HTV の技術が活用 * 宇宙貨物輸送機を ISS へ誘導し 安全にランデブドッキングさせるための主要な通信装置 ISS に接近する HTV 18

20 15 の国 地域の宇宙機関と定期的に会合を持つなど協力関係を構築 ( 米国 欧州 フランス ドイツ イタリア カナダ ロシア インド 中国 韓国 タイ ベトナム インドネシア マレーシア オーストラリア ) 互恵関係の国際協力 JAXA における国際協力の推進 欧米露等との国際協力 連携 宇宙ステーション計画 地球環境観測衛星 ( 観測の相互補完 観測センサの相互搭載など ) 宇宙科学 月 惑星探査計画 グローバルな課題 ( 地球環境問題など ) への貢献 地球環境観測衛星による全球地球観測システム (GEOSS) への貢献 アジア諸国との戦略的協力 アジア太平洋地域宇宙機関会議 (APRSAF) でのイニシアティブ第 16 回会議 ( ) 参加者 :27 カ国 地域 10 機関, 約 310 名 センチネルアジア ( 災害時に各国の衛星画像を提供 共有 ) の推進 22 カ国 57 機関 9 国際機関が参加 小型衛星計画への協力 人材育成支援 衛星 だいち を用いた協力 ( 森林伐採監視 タイでの直接受信 ラテンアメリカ カリブ海地域の気候変動適応に関する世銀との協力 ) 19

21 20 JAXA の連携状況について 共同プロジェクト ( 国内 140 件 ) 国内の協定の内訳 (FY21 末時点 ) 注 ) 重複している機関があるため総数と一致しない 協定先国 独法民間大学 85 機関 33 機関 15 機関 40 機関 大学 民間 独法との共同研究 (465 件 ) 共同研究の内訳 (FY20 年度実績 ) 総数国 独法民間大学 計 465 件 89 件 72 件 327 件 大学との連携協力協定 8 件東北大学 東京大学 京都大学 名古屋大学 筑波大学 北海道大学 早稲田大学 九州大学 国際協定 (127 件 ) この他 宇宙科学の大学共同利用システムに 104 の大学 機関が参画 地球観測 通信関連 衛星追跡関連 技術基盤強化 航空 宇宙科学 宇宙ステーション その他 51 件 6 件 24 件 27 件 6 件 13 件

22 人材育成への貢献 大学共同利用施設として大学院教育に貢献 大学との連携協力の推進 ( JAXA の連携状況について p20 参照 ) H-IIA 小型副衛星の相乗り機会の大学等への提供 H-IIA15 号機 ( 大学 3 高専 1) H-IIA17 号機 ( 大学 4) 小型衛星開発を通じたアジア技術者の人材育成 (STAR 計画 ) を推進 21

23 宇宙航空技術のスピンオフ事例 ロケットの断熱材技術 建築用等の塗布式断熱塗料 ロケット打上げ時の熱からロケットや衛星を守る断熱技術を応用し 日進産業株式会社及び株式会社日本プロツバルが建築用塗布式断熱塗料を商品化 平成 20 年度約 4 億円の売上規模 ロケット先端部 ( フェアリング ) 画像提供 : 日進産業 ( 株 ) 宇宙飛行士用の衣服に関する技術 安全で快適な ハイテク衣服 水が貴重な宇宙では洗濯できず 同じ衣服を着続けるために汚れや匂いが気になります 大学 日本の繊維 アパレルメーカーの技術を結集 繊維に汚れ防止や消臭加工を施したり デザイン カッティング 無縫製技術などで柔軟に対応し 安全で快適な ハイテク衣服を実現しました 人工衛星や航空機などに使われる軽くて高強度の CFRP( 炭素繊維強化プラスチック ) 日本のリュージュチームのそり 新型リュージュでは 人工衛星や航空機などに使われる CFRP を採用 これにより 刃のついた滑走部を重くして低重心化を実現 競技を通じて高速 過酷な使用に耐えることを実証し 高級スーツケースなどの開発 商品化を目指します 軽量化 高強度化のための構造設計技術 ダイヤカット缶 研究中 画像提供 :( 株 ) ゴールドウインテクニカルセンター 画像提供 : 日本ボブスレー リュージュ連盟 撮影 : 田附勝 航空機の胴体の破壊モデルの研究で見出した 構造パターンの技術を応用し ダイヤカット缶として開発された製品が多くの飲料メーカに採用されています ( 従来のアルミ缶より 30% 軽量化 ) 画像提供 : 東洋製罐 ( 株 ) 22