宇宙航空科学技術推進委託費

宇宙航空人材育成プログラム

国立大学法人
東京海洋大学

久保　信明

新しいフェーズに入った衛星測位技術を加速させる人材育成

センチメートル級の測位を可能とする低コスト受信機の登場で、高精度測位アプリケーションが広く社会に浸透しつつあり、限られたユーザにしか利用できなかった測位技術が広く一般的にも手に入る商品となり新しいフェーズに入ったと考えられる。今後、位置の精度だけでなく、位置の信頼性を担保することや欺瞞信号及び干渉波への対策、センチメートル級測位ができない要因等を自分の力で解くことのできる人材が強く求められる。例えば車の自動運転支援となると、カーナビのように精度・利便性だけでなく信頼性の担保が必須となる。本提案では、上記課題に対応すべく、衛星測位技術の中でもコアとなる受信機の仕組みや測位アルゴリズムを、自分の手で自由に改良できる人材を輩出する。

54百万円
（令和3年度～5年度）

国立大学法人
九州工業大学

北村　健太郎

大学間連携による理学工学融合実践的宇宙ミッション早期教育プログラム

宇宙科学分野での超小型衛星の本格的利用を踏まえ、宇宙開発の背景にある科学的重要性や他分野・他業種連携による新たな宇宙開発の将来を見据えた人材育成が求められている。その在り方を確立することは、現在の宇宙理工学分野の教育の在り方に関する大きな課題である。本プログラムでは、超小型衛星開発に実績のある九工大と宇宙科学の研究・教育に実績のある九大が連携し、外部の企業や研究機関の協力のもと、大学学部生を中心とした工学・理学の相補的な衛星 (CubeSat) 開発の実践的教育プログラムを構築する。これにより、将来自立して革新的な宇宙科学ミッションを柔軟な発想で企画し、国際的プログラムをリードできる人材や宇宙開発・宇宙利用分野で幅広く活躍できる人材の育成を目指す。

60百万円
（令和3年度～5年度）

国立大学法人
徳島大学

二川　健

長期宇宙滞在者を食と運動で支える“宇宙専門管理栄養士/理学療法士”の育成

21世紀は宇宙大航海時代である。人類が長期にわたって宇宙で安心・安全に活動するためには、宇宙環境に適した「食」と「運動（リハビリ）」を通した健康支援が必須である。残念ながら、我が国だけでなく先進国においても「食」や「運動」を通して宇宙飛行士の健康支援ができるプロフェッショナルはほとんどいない。本提案は、大学の学位制度と学会の専門医療人認定制度を合理的に合体させ、革新的な“宇宙専門管理栄養士/理学療法士”を育成するプログラムである。

60百万円
（令和3年度～5年度）

宇宙利用技術創出プログラム

学校法人
芝浦工業大学

中川　雅史

都市河川構造物点検における自律型船舶利用のための水上屋内外シームレス測位

CLAS利用のGNSS測位、LiDAR-SLAM及び画像計測を主として組み合わせた3D計測システムによって、自律型船舶を利用したインフラ点検システムを構築する。これにより従来型船舶による巡視による目視点検やUAVを利用した点検では困難であった日常点検の無人化が可能になり、陸空水域統合型の3D計測によるインフラ点検の高度化・効率化や水上MaaSの基盤構築に寄与する。本提案では、LiDAR-SLAM技術を活用し、インフラ点検に知見のある大学機関、自治体、土木コンサル及びゼネコンと連携し、都市河川を対象に提案システムの有効性を検証する。

51百万円
（令和3年度～5年度）

宇宙連携拠点形成プログラム

国立大学法人
東京大学

五十嵐　圭日子

バイオ有機素材の宇宙リサイクルシステム開発

2050年のカーボンニュートラルおよび循環型社会の構築に向けて、バイオ素材の高度な利用が望まれている。本提案では、限られた資源でどのように有機素材を作って利用し、リサイクルをするかという観点で、生物による有機素材作りを行う。環境性能に優れたバイオ素材の酵素合成及び微生物合成を微小重力下で行い、得られた素材の性質を詳細に調べることで、全く新しい水系反応場におけるバイオ素材生産の可能性を試すことを目的とする。現状、多くのバイオ素材は水に対する比重の大きさから、水系では沈澱を作りながら不均一な反応が起こるのに対して、微小重力下では均一で力学的強度が優れた素材生産が可能となる。そのようにして得られる新規素材は、宇宙船内で循環型素材として用いられるだけでなく、それらの性質に関する情報は新しい素材産業への応用が期待される。

98百万円
（令和3年度～5年度）

宇宙探査基盤技術高度化プログラム

国立大学法人
福井大学

青柳　賢英

月面・月周回軌道宇宙機への測位・IoT通信サービスを提供する超小型衛星

今後の月探査の初期段階では、月宇宙機への測位・通信等のインフラ・サービスが整っていないことが想定される。そこで、本研究課題では、ローバー、観測器、月周回衛星などの「月宇宙機」への「測位およびIoT通信」のサービスを提供する6Uサイズの超小型衛星（月周回軌道に複数機投入されるサービス機）のインフラ構築を目指す。月宇宙機への測位サービスを提供するシステムの設計と測位手法の検討、月周回サービス機・月宇宙機間で利用可能な超小型測位信号送信機・受信機の開発・地上実証、月周回サービス機・月宇宙機間で利用可能な超低出力のIoT通信装置の開発・地上実証を行う。これらを踏まえ上記のミッションが可能な6U超小型衛星（月周回サービス機）の設計とEMの開発を行う。

140百万円
（令和3年度～5年度）

国立大学法人
京都大学

松岡　彩子

周回衛星による月・惑星起源粒子計測パッケージの開発

月・惑星周回衛星に搭載し電磁場環境及び月・惑星起源粒子を計測する、磁場・電場・中性粒子・イオン計測のための小型軽量パッケージの開発を行い、将来の小型探査機による月・惑星探査で使用できる、小型軽量かつ高精度の計測器を実現する。基本波型直交フラックスゲート、軽量で高剛性の炭素繊維素材、3回反射型リフレクトロン、3次元イオンドリフト速度測定等、高性能と小型軽量を両立させる独創的な技術開発を行う。製造したモデルは宇宙環境耐性の実証試験を行う。

130百万円
（令和3年度～5年度）

「人文社会×宇宙」分野越境人材創造プログラム

学校法人
東京理科大学

向井　千秋

探究学習向け「宇宙教育プログラム」の開発と実践

主体的・対話的で深い学びに基づく中高生向けの宇宙教育教材・カリキュラムを開発、実践できる大学院生・大学生を育成する。宇宙飛行士や宇宙分野の研究者・技術者らが持つリーダーシップや柔軟な思考、的確な判断力等の基本姿勢や思考パターンを宇宙教育プログラム指導要領として定式化する。これをもとに、学生に探究学習向けの宇宙教育コンテンツを開発、実践させることで、将来、教育現場で「宇宙で学ぶ」ことを通じて「生きる力」を育む教育ができる人材へと導く。また、コンテンツは、総合的な学習（探究）の時間や課外活動で活用できる教材として普及させ、文理の枠を超えた宇宙教育の浸透を目指す。

57百万円
（令和3年度～5年度）

国立大学法人
東京大学

小林　博樹

環境音と衛星画像を用いたヒマラヤ山岳地帯の野生動物保全・犯罪対応の拠点形成

世界税関機構 (WCO) と国際刑事警察機構 (ICPO) は世界各国で発生する野生動物犯罪対応を行っている。環境音と衛星画像を用いたヒマラヤ山岳地帯の野生動物保全・犯罪対応の拠点形成を目的とする。これは野生動物犯罪の被害が著しいネパールを対象とし、日本の宇宙開発の国際的な利用を通じて人材育成することを目指すものである。具体的には、(A) 野生動物保全・犯罪対応の情報処理基盤の開発、(B) 現地関係機関等との合意形成、(C) 人文社会分野の人材教育とシナリオ構築を実施する。成果目標は、(A) モニタリング方法の開発、(B) 合意形成数の維持と増加、(C) 空間的思考を身に付けた人材の輩出である。そして日本国内の学生に向けた国際交流活動も行う。

60百万円
（令和3年度～5年度）

国立大学法人
京都大学

嶺重　慎

倫理学を基盤とした宇宙人材育成プログラムの開発と実践

近年、民間の参入により人類の宇宙進出が本格化した。これに伴い既存の知見では対応することが難しい倫理的・法的・社会的問題が生じている。本プログラムは、それらの問題に対して倫理学を基盤に解決することができるような人材育成を目的としている。講義は宇宙や倫理学の基礎知識を理系・文系を問わず履修することが出来るように構成する。演習では、例えば「宇宙資源の分配」といった実践的問題を用いながらクリティカルシンキングのスキルを磨く場を提供する。専門研究においては、学生が自ら選んだテーマを考究し判断する力や発表する力を涵養する。本プログラムによって育まれた人材を社会へ送り出し、宇宙開発のさらなる発展を目指す。

52百万円
（令和3年度～5年度）

宇宙航空人材育成プログラム

独立行政法人国立高等専門学校機構
新居浜工業高等専門学校

若林　誠

継続的な超小型衛星開発・運用を通した次世代の高専型宇宙人材育成

国立高専6校が連携して、超小型人工衛星の開発と運用を題材とした次世代の高専型宇宙人材教育プログラムを整備し、基礎教育から衛星開発・運用に至るまでの一連の流れを習得した人材の輩出を目指す。具体的には（1）高専スペースアカデミアによる高専型宇宙教育、（2）全国高専「宇宙コンテスト」によるミッション企画＆ものづくり力育成、（3）KOSEN衛星シリーズの開発・運用を通した実践力育成のための教育プログラムを企画し実施する。

48百万円
（令和2年度～4年度）

国立大学法人
東海国立大学機構

砂田　茂

空飛ぶクルマ産業界構築のための人材育成プログラムの提案と実践

我が国が空の移動革命を実現し、空飛ぶクルマ産業の国際的イニシアティブを獲得するため、「航空安全技術」及び「認証技術」と、それらが世界的に認められるために必須となる「飛行試験技術」に関する感覚と知見を有する人材育成を目指す。そのために、（1）安全技術・認証技術に関する講義、（2）空飛ぶクルマ周りの環境状況（騒音）に関する実習、（3）飛行試験技術に関する講義・実習から構成される教育スキームを構築する。

26百万円
（令和2年度～4年度）

宇宙利用技術創出プログラム

国立大学法人
鹿児島大学

後藤　貴文

過疎地活性化のための地球観測と高精度測位による放牧地と放牧牛をモニタ可能な自動飼養システムの構築

中山間地域や離島などの過疎地の活性化を念頭に、放牧地の適切な活用や放牧牛の状態に応じた補助飼料供給や遠隔飼養を可能とし、牛肉生産の省力化に寄与するため、人工衛星による地球観測や高精度測位から得られるデータを活用して放牧地の状態や放牧牛の行動履歴や運動量をモニタリングする今後の5G通信も見据えた自動飼養システムを構築する。草肥育でも牛の産肉性を飛躍的に向上させる代謝プログラミング技術を活用するとともに、農業法人との連携のもと、実際の耕作放棄地と放牧牛を対象に本システムの有効性を検証する。さらに将来的にニーズ探索により国内及び海外に普及するシステムとする。

60百万円
（令和2年度～4年度）

国立大学法人
山口大学

長井　正彦

衛星コンステレーション時代のAI画像解析のためのキャリブレーション手法の開発

衛星コンステレーションを利用するには、センサー毎の特徴、衛星毎に違うバンドの波長域、大気の状態による見え方の違いなどを理解して教師データを作成し、様々な機械学習の手法を検討する必要がある。本委託業務では、衛星コンステレーション時代におけるAI画像解析のためのキャリブレーション手法の開発を行う。具体的には、軌道上の衛星の特性評価やチューニングを実施するための地上キャリブレーションサイトとして校正サイト（評価パターンとミラーアレイ）と既存の地物によるターゲットサイトを構築し、機械学習のための新たな共通データ基盤の開発を行うことで、膨大に提供される衛星画像のAIによる自動処理を可能にすることを目指す。

33百万円
（令和2年度～4年度）

宇宙探査基盤技術高度化プログラム

国立大学法人
東京大学

小泉　宏之

超小型探査機の大電力化時代に向けた統合「水」推進系の発展

現在、小型機による宇宙探査がはじまっているが、いずれも主探査機の打上げに依存し、「機会」や「行先」を選べず小型機の利点を活かせずにいる。この状況を打破するため、静止軌道圏から月以遠に航行するための推進系が必要とされている。東京大学が有する小型推進系の知見・技術と、株式会社Pale Blueの有する技術力・開発力を合わせ、「水」を推進剤とする推進系を開発することにより、超小型探査機による深宇宙探査を加速させ、持続可能な宇宙開発・利用を目指す。

75百万円
（令和2年度～4年度）

国立大学法人
九州工業大学

趙　孟佑

地上発の電波測距信号のオンボード処理による超小型探査機の軌道決定技術の開発

特殊な地上系がなくとも大学等の研究者が自力で月探査を行えるように、超小型探査機に適した軌道決定技術の実現を目的とする。複数の直径数メートルのアンテナから出された測距信号を、市販品を組み合わせた安価で小型の測距機器を使って探査機側で受信し、オンボード処理で軌道要素を決定する技術を開発する。そのために、地球低軌道周回のCubeSatを使った概念実証、軌道上実証用機器の製作、超小型探査機コミュニティの形成を行う。

75百万円
（令和2年度～4年度）

宇宙航空人材育成プログラム

国立大学法人
金沢大学

米徳　大輔

宇宙への夢を現実へと紡ぐ地域連携型人材育成システムの構築と試行

金沢大学大学院の宇宙理工学コースが中心となり、地域の教育機関や科学館が密に連携することで、段階的、かつ効果的に宇宙科学や宇宙工学を学べる教育システムを構築する。小学校高学年から大学院生にわたる幅広い年齢・知識層を対象に、宇宙教育と実践の場を提供し、宇宙・航空分野に秀でた人材を効果的に育成するシステムを構築する。

60百万円
（令和元年度～3年度）

国立大学法人
京都大学

土井　隆雄

有人宇宙活動のための総合科学研究教育プログラムの開発と実践

有人宇宙活動に関わる多様な学問分野を総合的に学ぶ既存の教育プログラム（学部生を対象）に加えて、宇宙滞在の人への影響といった医学的観点からの専門的知識を習得し、社会との連携活動を実践する教育プログラム（大学院生を対象）を構築する。また、有人宇宙ミッションを模擬した実習プログラムなども通じて海外教育機関とも連携し、国際的な研究教育基盤を確立する。

51百万円
（令和元年度～3年度）

独立行政法人国立高等専門学校機構
奈良工業高等専門学校

芦原　 佑樹

観測ロケット実験を通した宇宙機器エンジニアリングスキル養成プログラム

大学と高専の学生を対象に観測ロケット実験の企画・製作・試験・打ち上げオペレーション・データ解析までを一気通貫かつ短期間で実体験できる教育プログラムを開発し、我が国の宇宙産業を支える宇宙機器エンジニアの教育体制を整備する。このプログラムを通じ、プロジェクト全体を見渡す総合力とものづくりの実践力を持った人材の育成を可能とする。 

48百万円
（令和元年度～3年度）

宇宙利用技術創出プログラム

国立大学法人
北海道大学

内田　義崇

家畜糞尿由来廃棄物の農地散布を最適化するための衛星画像利用システムの開発

牧草地・畑作地における肥料として家畜糞尿由来の栄養素（バイオガスプラントから排出される「消化液」）を最も効果的に活用するために、衛星画像から定期的に生育量や土壌水分量を推定し、地上部での農作業（肥料撒布等）との関連をデータベース化する。さらに、土壌微生物や環境負荷等の調査結果と併せて、効率の良い消化液の利活用スケジュールを構築するシステムを開発する。

27百万円
（令和元年度～3年度）

国立大学法人
茨城大学

増冨　祐司

衛星データ・アンサンブル気象季節予報・作物モデルを融合した全球作物生育監視・収量予報システムの構築

食糧安全保障に関わる気候リスクを軽減・回避するための科学的な情報を提供可能にするため、衛星から得られる植生情報等のデータと作物生育をシミュレートする作物モデルを組み合わせ、全世界の生育状態を逐次かつ正確に推計する。さらに多数の気象季節予報も組み合わせ、収穫の3ヶ月先までの作物収量を予報するシステムを構築する。

59百万円
（令和元年度～3年度）

瀧口　義浩

光産業創成大学院大学　学長

赤松　幸生

国際航業株式会社　取締役

稲富　裕光

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構　宇宙科学研究所　教授

栗田　佳代子

東京大学大学院　教育学研究科　教授

新谷　美保子

TMI 総合法律事務所　パートナー弁護士

続橋　聡

新むつ小川原株式会社　取締役常務執行役員・企業営業本部長

張替　正敏

国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
理事 兼 航空技術部門長 兼 研究開発部門長

平子　敬一

慶応義塾大学大学院　システムデザイン・マネジメント研究科　特任教授