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資料2−2−4


地球観測分野における研究開発の評価結果（案）
平成17年10月7日
成層圏プラットフォーム
研究開発に関する懇談会
地球観測分野系ワーキンググループ事務局
1． 　地球観測分野における研究開発の概要
  　成層圏プラットフォーム研究開発において、地球観測分野は、地球観測の多角的な視点からの把握を可能にすることを目指し、地域の定常観測手法の一つとして開発に取り組んだ。
　本研究開発は、海洋研究開発機構（旧海洋科学技術センター）及び宇宙航空研究開発機構（旧宇宙開発事業団）が実施した。
　平成11年9月に策定された「成層圏プラットフォーム研究開発計画」において、地球観測分野は、飛行船本体側と適切にインテグレートされた形で、実施すべきミッションとそれに必要なセンサを検討し、具体的な搭載計画、観測計画を立案することとした。
　平成11年12月に決定されたミレニアム・プロジェクトにおいては、「平成15年度までに、二酸化炭素等の温室効果気体の直接観測を可能とする成層圏飛行船（成層圏プラットフォーム）による観測を実施する」こととなった。
　第4回成層圏プラットフォーム開発協議会（平成12年4月）においては、当面は、ミレニアム・プロジェクトの目標達成のための集中的な開発（試験機を成層圏で飛行させること）を行うとされたことを受け、地球観測分野においても、試験機への搭載に向けて地球観測ミッションの検討を行い、研究開発を実施した。
　平成15年度には、海洋研究開発機構が開発した「大気観測システム」を成層圏滞空試験機に搭載し、大気観測センサによる二酸化炭素の直接測定（不具合により不成功）と大気採取の実験を行った。
　また、平成16年度には、定点滞空飛行試験において、宇宙航空研究開発機構が開発した「地球観測センサシステム」による対流圏実験を行い、将来の成層圏プラットフォーム及び衛星からの地球観測に必要な光学センサ技術の蓄積と成層圏プラットフォームからの植生・大気観測、地表面温度分布観測、交通観測の有効性・可能性確認などのフィージビリティ確認を行った。
　地球観測分野ワーキンググループでは、地球観測ミッションに関する研究開発の詳細について議論し、以下のような評価を受けた。
2． 　事後評価結果
 
2-1 　研究開発の実施体制（　疑問がある：2　）
  　多数の成層圏プラットフォームがネットワークを形成する将来構想を踏まえた地球観測分野の開発構想なのか、将来とも1機程度の技術実証機しか可能では無いことを前提にした開発構想なのかで、開発目標が大きく変わる。この点に関する長期戦略が欠如しており、資金計画、実施体制、技術面における検討が十分であったとは言えない。
　「大気観測システム」については、バッテリー、標準ガスの運用上の問題から2時間程度のシステム開発を目標においたことなどには疑問がある。また、観測対象を二酸化炭素としている点は、ミレニアム・プロジェクトが地球温暖化を対象にしていたことに起因するものと思われるが、成層圏プラットフォームの利用研究としての科学的検討が妥当であったか疑問があり、研究開発の目標設定及び変更は適切に行われたとは言えない。
　「地球観測センサシステム」については、目標を高分解能、2次元観測、広画角観測においており、また、当初から環境観測技術衛星（ADEOS-2）衛星後継機への技術蓄積を課題として位置付けるなど長期戦略の観点からも妥当である。

2-2 　研究開発の達成状況（　疑問がある：2　）　
  　技術実証機に搭載するための観測技術開発と言う点では、要素技術の開発は概ね達成できた。今回設定した目標の達成に限定していえば、費用対効果はほぼ妥当であったが、大気観測の将来的目標における達成度は低く、効率的に資源が投入されていたとは言えない。将来の目的である成層圏プラットフォームのネットワーク化と言う観点からすると、成層圏プラットフォーム研究全体の計画設定とも密接に関連するものであるが、安定して観測できるシステムが開発可能かについて評価する研究もなされていないなど不十分である。
　「大気観測システム」については、航空機による試験及び地上での成層圏を模擬した試験に耐える計測機器開発を終了したが、試験機に搭載した観測では不具合のためデータが得られなかった。不具合原因調査により原因の可能性をプラットフォーム側との連携不足などの3項目まで絞り込んだが、実機による不具合の検証ができず、その原因の特定には至っていない。また、論文発表も4件と少なく、特許も得ておらず、知識の波及効果もあまり無い。
　「地球観測センサシステム」については、光学センサの広画角光学系技術など技術改良が見られるなど、一定程度の技術的知見とデータが得られた。観測されたデータの科学的・社会的有効性に関しては更なる利用開発が必要である。また、特許は得ていないが、論文発表10件はほぼ妥当な件数であり、査読付き論文もあることから知識の発信がなされおり、ADEOS-2後継機用センサへの技術蓄積がある。
2-3 　今後の課題
  　長期観測システムの開発へつながる技術開発に全く手がつけられていない状態であり、特に、成層圏での温室効果ガス計測の意義については再検討の必要がある。
　「大気観測システム」に関しては、標準ガスを運ぶシャトル構想はコスト的に実施可能とは考えられず、他の手法であっても、長期観測システムの実現は極めて難しい。
　「地球観測センサシステム」については、可視・近赤外計の光学系の特性測定と改良、熱赤外計におけるマイクロボロメーターシステムの高感度化が重要である。また、得られたデータの解析によるエアロゾル量、地表面温度等の推定を行い、地球物理学的な観測が可能であることを実証する必要がある
2-4 　総合評価（　許容できる範囲：1、期待外れ：1　）
  　成層圏滞空飛行試験機と定点滞空飛行試験機による観測を達成すると言う観点からは、要素技術の開発はできた。しかし、長期計画の検討が十分とは言えず、技術実証機以降の地球観測分野の研究開発には多くの課題が残っている。
　今後、地球観測分野の研究開発を進めるにあたっては、成層圏での温室効果ガス計測の意義について十分な検討を行った上で、長期的な観点から計画の検討を行うとともに、技術的課題の見通しを得る必要があると考えられる。

地球観測分野系ワーキンググループ評価票の集計及び意見

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