宇宙科学・探査ロードマップと今後の宇宙科学のすすめ方について
光赤天連シンポ ２０１９年９月２４日
宇宙科学研究所 山田亨

1

付録１
新しいミッションの提案

2

付録２
プロジェクト業務改革を踏まえたミッション探求・定義段階における理工学委員会の役割（公募型小型、戦略的中型）

付録３：
宇宙科学ミッションのガバナンス4

付録４
宇宙物理学の将来ビジョン
２０１８年度宇宙科学シンポジウム講演
宇宙物理学研究系主幹
山田亨

戦略的中型２号機に選定（2019年5月）
CMB B-mode Mission to Study Comic Inflation

Kick-off International Symposium
July 1-2 @ ISAS

6

小型JASMINE を公募型小型３号機に選定（2019年5月）

戦略的中型
18

19

20

21

22

＜＝＝＞

選定

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

XRISM プロジェクト
LiteBIRD

SPICA

未定

MMX
プリプロジェクト
OKEANOSOKEANOS は
引き続き検討中◼ LiteBIRDが戦略的中型２号機に選定。予算要求を目指す。
◼ SPICA は、JAXA 側は Pre-Phase A2 の位置づけ。中型3号機の候補。
ESA CV-M5の最終選抜は2021年6月、計画実施の最終決定は2024年となる。
8

公募型小型

＜＝＝＞
選定
＜＝＝＞

18

19

20

21

22

23

SLIM プロジェクト（初号機）

24

25

26

未定

27

28

29

30

31

33

34

3号機に選定小型JASMIN
未定

未定

4号機
（候補）
Sola-C EUVSTHiZ-GUNDAM

DESTINY+
Pre-Phase A2
2号機に選定32

未定

2035年までに、最大で4-5機の公募型小型計画を考え得る 935平成30年度工程表案（第18回宇宙開発戦略本部会合資料）

2025

XRISM
MMX LiteBIRD /OKEANOS

SLIM

SPICA
DESTINY+
公募中

10

宇宙科学・探査ロードマップと今後の宇宙科学のすすめ方について12

宇宙科学ミッション

国会

日本国政府

宇宙基本計画・工程表（政府）
宇宙科学探査のロードマップ

内閣府
宇宙政策委員会

JAXA
宇宙科学研究所
提案

宇宙理学委員会

概算要求

財務省

概算要求

文部科学省
大型計画
ロードマップWorking Group
文科省が参照Research Group

研究チームA

研究チームB….

日本学術会議大型計画
マスタープラン研究者のコミュニティ （大学や研究機関の研究者、研究グループ）13

宇宙科学・探査ロードマップは、宇宙政策委員会
宇宙科学・探査小委員会の資料から閲覧可能
https://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-kagaku/kagaku-dai30/gijisidai.html

14

２０１９年「宇宙科学探査ロードマップ」(ISAS)（前回の設定は２０１３年）

大幅改訂「宇宙科学技術ロードマップ」(ISAS)

新規策定

ーーーー
「宇宙科学の時期中長期計画をめぐる戦略シナリオ」
改訂（年次）(ISAS)「宇宙科学の中長期的な構想」の策定（理工委員会）

宇宙科学・探査小委員会(第19回)資料一部見直し・再掲

３．「戦略シナリオ」と「技術ロードマップ」の位置づけ

・戦略シナリオ： 関係者や国民が、日本の宇宙科学の将来についての描像を共有することを可能とし、コミュニティからの提案を
魅力ある具体的なミッションとして工程表につなげることを目的とする。
・技術RM：
戦略シナリオや20年委員会の構想からフローダウンされる一連の技術開発を、長期的・戦略的に記載し、シナリオや構想の実現に繋げることを目的とする。
・宇宙科学・探査RM： 工程表制定から今までの実績や将来構想 を記し、工程表大枠の見直しに繋げることを目的とする。

「宇宙基本計画の工程表」
毎年実施する
工程表中身の見直し

5年に1度程度の頻度で工程表大枠の見直し（宇宙科学・探査ロードマップ）「宇宙科学・探査ロードマップ」 （JAXA/ISAS）
A改定 【選択的/網羅性低い】 枠の議論含む「宇宙科学の次期中長期計画をめぐる戦略的シナリオ」 （JAXA/ISAS） 【選択的/網羅性低い】

コミュニティでの活動

2017年度初版制定済 適宜改訂予定

公募・
最終選定
（JAXA/ISAS）「宇宙科学技術ロードマップ」 （JAXA/ISAS）
シナリオ実施に必要な技術目標を4章に記載

2018年度制定適宜改訂予定 構想の実現に必要な技術領域を3章に記載「宇宙科学の中長期的な構想（仮称）」2018年度以降制定予定 【時間軸・候補共に網羅性高い】「宇宙科学の今後20年の構想を検討する委員会」 作成済「コミュニティからの目標・戦略・工程表から、宇宙科学の実行戦略へ」(現行版はＩＳＡＳ) ※凡例
JAXA/ISASの文書
コミュニティの
文書

提案・
第一次選定

※「宇宙科学の中長期的な構想（仮称）」の設定時に廃版予定「RFI（研究領域の目標・戦略・工程表提供のお願い）
への回答」
2018年

2038年

16

17

JAXA宇宙科学探査ロードマップと内閣府・宇宙政策委員会
宇宙基本計画・工程表について

18

第30回宇宙科学・探査小委員会

資料1

宇宙科学・探査ロードマップについて

令和元年（２０１９年）５月２１日
宇宙航空研究開発機構
宇宙科学研究所長
國中 均

宇宙科学・探査ロードマップの制定の流れ
宇宙科学・探査ロードマップについて第28回宇宙科学・探査小委員会での進め方を踏まえ、ISAS/JAXAとして以下のスケ
ジュールにて制定に向けてコミュニティ及び関係先と調整し報告する。
3/29 ：臨時理工学委員会への説明

4/15 ：理工学委員会からの意見集約（タウンミーティング）
5/7：宇宙科学・探査小委員会（1回目） 状況報告

5/16 ：宇宙科学・探査ロードマップ制定

5/21 ：宇宙科学・探査小委員会（2回目） 最終報告
5/22 ：宇宙産業・科学技術基盤部会報告

1

目 次
Ⅰ．経緯
Ⅱ．宇宙科学・探査ロードマップ作成の基本となる考え方Ⅲ．今後の宇宙科学プロジェクトの推進方策
Ⅳ．各分野の将来構想検討2

Ⅱ．宇宙科学・探査ロードマップ作成の基本となる考え方（2/2）
具体的な進め方としては以下を提案する。
1. イプシロンロケットを活用して、地球周回軌道からのサイエンスを適正規模のミッショ
ンでタイムリーに実現する一方で、衛星探査機の小型化・高度化技術などの工学課
題の突破から惑星探査への展開も図る。
2. 太陽系探査科学分野は、小天体探査から惑星科学を推進することにおける世界でのリーダーシップを意識しつつ、工学課題克服・技術獲得と連携しつつ大型ミッション
による本格探査に備える。
3. 天文学・宇宙物理学分野は、フラッグシップ的中型、機動的に実施する小型および海外大型ミッションへの参加など多様な機会を駆使して実行する。
4. 成果の創出、人材育成、コミュニティの求心力等の観点から、下記の頻度実現を目指す。
(1)イプシロンで打上げる規模のミッションを2年に1度程度の頻度で実行する。
(2)10年間に3機程度の頻度で、世界を先導して戦略的フラッグシップミッションを実現する。
(3)海外が主導するミッションに積極的に参加する等、より小規模なミッションでの成果創出機会を確保する。

5. 関連コミュニティや関連大学等との連携を高め、JAXA外において分担すべき部分は相手方に任せ、効率的かつ効果的な体制を構築する。また、宇宙科学プログラムの
健全なサイクルを推進継続するために、ミッション立ち上げへとつながる期間での先6
行投資等のブラッシュアップ機能を強化する。

Ⅲ.今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
ISAS/JAXA 宇宙科学・探査プログラムの進め方

1．1（イメージ案）－ミッション創出・実行プロセスの改革－

Before『戦略シナリオ』のBrush Up『宇宙科学ロードマップ』の改定提案
統一的な全体像が共有されておらず、局所最適の可能性がある（長期的な視点での取組が必要な宇宙探査等について、ミッション創出と技術開発を両輪として進める）

より優れたミッション提案・創出への敷居を下げるた
めに先行投資すべき技術開発を戦略に反映

世界のフロントランナー『技術開発戦略（技術ロードマップ）』の設定とBrush Up ）世界を先導する
トップクラスの成果創出【次新規ミッション創出時に反映】
国際宇宙科学分野での日本のプレゼンス・コアコンピタンス向上
理学・工学委員会等コミュニティとJAXAとの連携によるBrush Up

宇宙政策委員会等

個別ミッションの確実かつタイム
リーな実施

宇宙基本計画工程表に整合した
個別ミッション立上（プロジェクト化）①提案の強化
戦略シナリオを軸としたミッション創出

国際宇宙探査等の政策課題への対応

相互作用

理学 ・ 工学合同委員会でのボトムアップによるミッション創出『戦略シナリオ』を軸とした価値あるミッション創出②JAXAでBrush Up
宇宙科学におけるＪＡＸＡの機能・リソース強化
成立性評価
開発計画具体化
調整支援（含国際調整）

フロント
ローディングプロジェクト創出と立ち上げ強化①提案の強化（戦略シナリオを軸とした価値あるミッション創出）
理学/工学委員会からのミッション創出提案に加え、国際連携を含むJAXA
先導の提案や国際宇宙探査など政策課題への対応も加味しつつ相互作用させることで、ミッション提案の強化を図る。

②JAXAによる Brush Up （フロントローディング）
ISASがJAXA内で連携して、成立性評価（キー技術の研究開発等によるフロ
ントローディング含む）と開発計画の具体化、国際調整機能、維持改定を行う「次期中長期計画をめぐる戦略的シナリオ」との整合性確認などを行う機 能を強化することで、提案ミッションの実現性向上・開発リスク低減化を図る。

7

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
宇宙科学における宇宙理工学各分野の戦略に基づき、厳しいリソース制約の中、従来目指してきた大型化の実現よりも、中型（Ｈ２、Ｈ３クラスで打ち上げを想定）、小型（イプシロンで打ち上げを想定）など、中型以下の規模をメインストリームとする。また、多様な小規模プロジェクトは戦略的海外共同計画、小規模計画の２つに分け、計４クラスのカテゴリーに分けて実施する。
戦略的に実施する中型計画（３００億程度）
世界第一級の成果創出を目指し、各分野のフ
ラッグシップ的なミッションを日本がリーダとして実施する。多様な形態の国際協力を前提。

戦略的に実施する中型計画（３００億程度）
世界第一級の成果創出を目指し、各分野のフラッグ
シップ的なミッションを日本がリーダとして実施する。
多様な形態の国際協力を前提。

公募型小型計画（１００－１５０億規模）
高頻度な成果創出を目指し、機動的かつ挑戦的に実施する小型ミッション。地球周回/深宇宙ミッションを機動的に実施。現行小型衛星計画
から得られた経験等を活かし、衛星・探査機の高度化による軽量高機能化に取り組む。等価な
規模の多様なプロジェクトも含む。

公募型小型計画（５０億－１５０億程度）
従来の公募小型計画の推進方策に加え、地球周回軌道からのサイエンスを適正規模のミッションでタイ
ムリーに実現する一方で、衛星探査機の小型化・高度化技術などの工学課題の突破から惑星探査への展開も図り、高頻度な成果創出を目指す。

多様な小規模プロジェクト群（１０億/年程度）
海外ミッションへのジュニアパートナとしての参加、海外も含めた衛星・小型ロケット・気球など
飛翔機会への参加、小型飛翔機会の創出、ISSを利用した科学研究など、多様な機会を最大に活用し成果創出を最大化する。

戦略的海外共同計画（１０億/年程度）
海外ミッションへのパートナとしての参加や国際宇宙探査の観測機器の搭載機会等を活用するなど、多様な機会を最大に活用し成果創出を最大化を図る。

小規模計画（数億/年程度）
国内外の研究者の幅広い提案を公募し、海外の観測ロケット・大気球、国際宇宙ステーション（ISS）などの飛翔機会を利用するなどした計画を推進。

8

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
資金規模の対象となる範囲等について(1/3)➢ 学術研究を目的とした宇宙科学及び宇宙探査に関する活動を対象とし、1年単位の予算規模での考え方では効率的かつ効果的なミッション創出や国際共同の妨げとなる可能性が有るため、プログラム化を考慮し10年程度の規模での予算枠を前提として考える。
これにより、以下の項目を実施するためには年間一定の資金規模が必要と推算されるが、衛星開発スケジュール、JAXA全体の予算規模等により各年度予算は変動することに留意が必要である。
宇宙科学コミュニティとの調整により、学術として十分な意義かつ成果が見込まれる等の理由により、各カテゴリーの個別プロジェクトにおいて予算規模を超過する場合は、10年間の全体の資金規模の中での調整が必要となり、最終的にはコミュニティの意見を踏まえつつJAXAが決定する。
➢ 今回定義した以下４つのカテゴリを実施する。
✓ 戦略的に実施する中型計画（300億円程度）を3回／10年
プロジェクト総資金は、「技術のフロントローディング」等を推進することで、300億円程度の厳守を強化する。

✓ 公募型小型計画（50億円～150億円程度）を1回／2年
プロジェクト総資金は、超小型衛星の活用や「技術のフロントローディング」等を推進すること
で、50億～150億円程度までの幅を持たせる。

9

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
資金規模の対象となる範囲等について(2/3)✓ 戦略的海外共同計画（10億円／年程度）✓ 小規模計画（数億円／年程度）➢ ミッション創出機能強化（プロジェクト立ち上げ強化）✓ 従来の学術研究の一部であるボトムアップによる萌芽研究・基礎研究機能の強化✓ 技術のフロントローディングとして、プロジェクト候補のキー技術や多様なプ ロ
ジェクトへの適用が可能な獲得すべき共通技術領域の技術の開発を推進。

従来の研究
フェーズ
（基盤費によるボトムアップによる萌芽研究）

ミッション提案に向けたブラッシュ
アップ機能強化

10

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
資金規模の対象となる範囲等について(3/3)➢ 以下の基盤的な活動費を含む。
✓ 学術研究・実験等（観測ロケット・大気球、大学共同利用・大学院教育運
営を含む）✓ 軌道上衛星の運用✓ 宇宙科学施設維持➢ これらを推進する上で、人材育成、民間との連携を考慮し、JAXAは大学・他の研究開発機関等と連携し、学生、若手研究者が宇宙科学・探査プロジェクトへ参加する機会を提供する。
➢ 具体的には、リサーチアシスタント（RA）制度等の充実によって学生の研究やプロジェクトへの参加を促す機会を増やし、次代の人材の育成/民間への人材
輩出・活力向上に積極的に貢献をしていく。
➢ プロジェクトやフロントローディングを通して、ISAS/JAXAに知見が少ない技術
分野は、ALL-JAXAによる対応や大学連携拠点を中心とした連携強化に加え、大学や産業界からのクロスアポイントメント等の連携を進めて研究開発を行い、それらを通じて人材育成を図るとともに民間参入を促進する。
1
1➢ また、民間等との連携を進める上で、研究資金の分担等（パテントの活用含む）、多様な外部資金獲得強化も併せて推進する。

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
ミッション選定時及び選定後の計画見直し
プロジェクトマネージメント規程適用による品質管理強化等により資金超過が発生した場
合やミッションを追加する場合において、他のプロジェクトやミッションに影響を与えることになったときは、宇宙科学コミュニティに対し、ミッションの意義価値と総資金の両者を判断基準に、推進・縮小・中止等の方針の判断を求める。具体的には、資金が超過しても科学的意義が大きいとコミュニティが判断するならば、ミッション間の優先順位をつけ、優先順位の低いミッションの縮小や中止を検討する。
【資金超過やミッション追加に伴う意思決定のプロセス】
宇宙研
執行部
資金超過/
ミッション追加※資金超過やミッション追加が発生しないときでも、経営側と宇宙科学コミュニティは継続的に意思疎通を図ることが肝要

案件によっ
て対応方針
などを協議

宇宙科学
コミュニ
ティ

追加する
プロセス
プロジェクトマ
ネージメント規程適用と宇宙科学の総資金を考慮し、宇宙科学コミュニティにおける
ミッションの意
義価値と総資金による判断ALL JAXAでの調整/
宇宙研執行部による判断の後、
JAXA経営審査による決定
12

１．天文学・宇宙物理学分野の将来構想（3/4）■ 今後５年程度の目標(戦略的中型衛星規模で行う計画）• X線分光撮像衛星 XRISM
我が国が主体となり、米国・欧州との協力により、広帯域で高いエネルギー分解能のX線分光観測を行うXRISM衛星を打上げ、宇宙の高温プラズマにおける物質循環・エネルギー輸送過程と天体の進化の解明を目指す。ASTRO-H衛星でめざした最重要な科学目的を達成する。

• マイクロ波宇宙背景放射観測衛星 LiteBIRD
我が国が主体となり、原始重力波の痕跡である宇宙マイクロ波背景放射の偏光B-mode観測など、新たな手段により、インフレーション機構による宇宙創成シナリオを検証するためのLiteBIRD
計画を推進し、戦略的中型2号機としての打上のための設計・製作を行う。

• 次世代赤外線天文衛星 SPICA（TBD）
主要な分担者として欧州宇宙機構（ESA) との国際協力を確立し、遠赤外線観測により初期宇宙からの現在までの銀河形成史を明らかにし、また星や惑星系の誕生過程を解明するため、次世代赤外線天文衛星SPICA計画を推進する。2030年頃までの打上のための開発・設計を行う.
(公募型小型衛星規模で行う計画）• 赤外線位置天文衛星 小型JASMINE
我が国が主体となり、近赤外線を用いた位置天文学（アストロメトリ）の手法により我々の銀河系（天の川銀河）バルジ構造の中心領域を観測し銀河系構造の起源を解明する小型JASMINE計画を推進する。公募型小型3号機として公募選出の場合、打上のための開発・製作を行う。

• ガンマ線バーストを用いた初期宇宙観測衛星 HiZ-GUNDAM（TBD）
我が国が主体となり、宇宙最初期のガンマ線バースト天体の検出と重力波天体の電磁波観測のための時間変動現象を主体としたマルチメッセンジャー天文学を推進する計画。公募型小型3号
19機として公募選出の場合、打上のための開発・製作を行う。

１．天文学・宇宙物理学分野の将来構想（4/4）■ 今後５年程度の目標 (続き）
(戦略的海外共同計画）• 米国NASAの広視野宇宙望遠鏡 WFIRST計画（ＴＢＤ）
宇宙の加速膨張と暗黒エネルギｰの性質解明、そして、太陽系外惑星研究を中心とするWFIRST
計画(2025年頃打上）に観測装置開発・地上望遠鏡・地上受信局の協力を通じて参加する。すばる
望遠鏡やMOA望遠鏡などこれまでの日本の天文学研究の発展と位置づけられる。

• 欧州ESAの国際大型X線天文台 ATHENA計画（ＴＢＤ）
宇宙初期の巨大ブラックホールや銀河団の初期形成期を研究する国際大型X線天文台ATHENA
計画(2032年頃 打上）に参加する。我が国の技術的強みである機械式冷凍機システムなどで貢献し、XRISMからの大きな科学的発展を得る計画と位置づけられる。

• 欧州ESAの大型重力波天文台 LISA計画（ＴＢＤ）
宇宙史を通じた銀河の巨大ブラックホール形成による重力波観測や強重力場における一般相対論の検証など、本格的なスペース重力波天文台となるLISA計画に参加する。KAGRAからの発展として将来の我が国が主体となる原始重力波スペース観測の基礎研究としても位置づけられる。

20

第７回宇宙科学・探査部会

宇宙科学・探査ロードマップについて

平成２５（２０１３）年９月１９日
宇宙航空研究開発機構
宇宙科学研究所

資料１

Ⅱ．宇宙科学・探査ロードマップ作成の基本となる考え方（2/2）
具体的な進め方としては以下を提案する。

1)イプシロンロケット高度化等を活用した低コスト・高頻度な宇宙科学ミッションを実現するべく、衛星探査機の小型化・高度化技術などの工学研究課題に取り組む。惑星探査、輸送系、深宇宙航行システムの研究成果をプロジェクト化する。
2)太陽系探査科学分野は、最初の約10年を機動性の高い小型ミッションによる工学課題克服・技術獲得と先鋭化したミッション目的を立て、10年後以降の大型ミッションによる本格探査に備える。
3)天文学・宇宙物理学分野は、フラッグシップ的中型、機動的に実施する小型および海外大型ミッションへの参加など多様な機会を駆使して実行する。
4)成果の創出、人材育成、コミュニティの求心力等の観点から、下記の頻度実現を目指す。
a)イプシロンで打上げる規模のミッションを2年に1度程度の頻度で実行する。
b)ASTRO-Hを含め、今後10年間に3機程度の戦略的フラッグシップミッションを実現する。
c)多様な機会を活用した小規模ミッションを高頻度かつ継続的に推進する。
5)関連コミュニティや関連大学等との連携を高め、効率的効果的な推進体制構築を更に進める。
32

Ⅲ．今後の宇宙科学・探査プロジェクトの推進方策
宇宙科学における宇宙理工学各分野の今後のプロジェクト実行の戦略に基づき、厳しい
リソース制約の中、従来目指してきた大型化の実現よりも、中型以下の規模をメインスト
リームとし、中型（Ｈ２クラスで打ち上げを想定）、小型（イプシロンで打ち上げを想定）、および多様な小規模プロジェクトの３クラスのカテゴリーに分けて実施する。
戦略的に実施する中型計画（３００億程度）
世界第一級の成果創出を目指し、各分野のフラッグ
シップ的なミッションを日本がリーダとして実施する。
多様な形態の国際協力を前提。

公募型小型計画（１００−１５０億規模）
高頻度な成果創出を目指し、機動的かつ挑戦的に実施する小型ミッション。地球周回/深宇宙ミッションを機動的に実施。現行小型衛星計画から得られた経験等を活かし、衛星・探査機の高度化による軽量高機能化に取り組む。等価な規模の多様なプロジェクトも含む。
2000年代前半までの典型的な科学衛星ミッション
Ｍ−Ｖロケットによる打ち上げ

多様な小規模プロジェクト群（１０億/年程度）
海外ミッションへのジュニアパートナとしての参加、海外も含めた衛星・小型ロケット・気球など飛翔機会への参加、小型飛翔機会の創出、 ISSを利用した科学研究など、多様な機会を最大に活用し成果創出を最大化する。
33

戦略的中型
18

19

20

21

22

＜＝＝＞

選定

23

24

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26

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28

29

30

31

32

33

34

35

XRISM プロジェクト
LiteBIRD

SPICA

未定

MMX
プリプロジェクト
OKEANOSOKEANOS は
引き続き検討中◼ LiteBIRDが戦略的中型２号機に選定。予算要求を目指す。
◼ SPICA は、JAXA 側は Pre-Phase A2 の位置づけ。中型3号機の候補。
ESA CV-M5の最終選抜は2021年6月、計画実施の最終決定は2024年となる。
34

公募型小型

＜＝＝＞
選定
＜＝＝＞

18

19

20

21

22

23

SLIM プロジェクト（初号機）

24

25

26

未定

27

28

29

30

31

33

34

3号機に選定小型JASMIN
未定

未定

4号機
（候補）
Sola-C EUVSTHiZ-GUNDAM

DESTINY+
Pre-Phase A2
2号機に選定32

未定

2035年までに、最大で4-5機の公募型小型計画を考え得る 35

35

２０１９年度予算要求案・資料より（文部科学省webページ）

MMXフロントローディング
DESTINY+
XRISM

36

文科省2020年度概算要求より抜粋

37

38

39

• 最近の最終選定を受け、今後、確実に実施すべき計画は明確化された。
• 予算要求状況は厳しい。しかし、そこでひるむことなく、日本だからこその宇宙科学を健全に推進する将来投資もすすめる。
➔ 技術のフロントローディング
・予算は、「宇宙科学として一定額確保されている」わけではない。
「良い」ミッションの継続的な提案
・科学的インパクト
・成立性
・中・長期的なビジョン
40

41

付録１
新しいミッションの提案

42

新しいミッションが提案される仕組み◼ 公募による
・公募前の「アイデア創出」段階は、大学・関連機関・宇宙研からの提案をうける。
・科研費、理学委員会「搭載機器基礎開発研究経費」（1件300万円以下、総経費2000-3000万円/年）
・理学委員会 Research Group 設定も可能
・ミッション提案を視野に入れた宇宙理工学委員会の WGを設立。
理学委員会：
・Working Group 設立審査を受ける
・3年以内にミッション提案を行わない場合、又、提案したが次の段階に進めない場合は、継続又は終了審査を受ける。
・理学委員会「戦略的基礎開発研究経費」（キー技術、システム検討、総経費1億円/年）
・戦略的中型、公募型小型は理工学委員会 WG のみ提案できる
43
・小規模課題は、WG 以外も提案できる新しいミッションが提案される仕組み◼公募による戦略的中型、公募型小型
大学やISASなどの研究グループ：「宇宙理学メンバ・
工学メンバ」

宇宙理工学委員会

宇宙科学研究所

JAXA
ミッション創出の流れ：
大学・宇宙研などの研究グループ、理学委員会Research Group➔ 理工学委員会 Working Group ➔ 宇宙研・所内計画準備チーム➔ JAXA プリプロジェクト ➔ JAXA プロジェクト
公募・評価の流れ：
宇宙研が公募 ➔ 理工学委員会 WG が応募➔ 理工学委員会による「コンセプト」評価・推薦➔ 宇宙研による「ミッション定義」のための開発・評価・選出➔ 宇宙研および JAXA による評価 ➔ プロジェクト開始44新しいミッションが提案される仕組み◼公募による小規模プロジェクト・小規模課題（年間総経費＜～2億円程度）
大学やISASなどの研究グループ：「宇宙理学メンバ・
工学メンバ」

宇宙科学研究所

審査に協力

宇宙理工学委員会

ミッション創出の流れ：
大学・宇宙研などの研究グループ➔ 宇宙研プロジェクトとして実施
公募・評価の流れ：
宇宙研が公募 ➔ 研究チーム、理工委員会WGなどが応募➔ 宇宙研による審査・評価 ➔ 宇宙研プロジェクトとして実施
45

平成30年第1回宇宙理工学（合同）委員会 (2018/07/02) 資料 「科学ミッションの創出・推進プロセスについて（宇宙科学研究所・宇宙科学プログラム室）より

46

JAXA マネジメント実施要領より

47

プロジェクトの推進における業務改革と、ミッション創出段階の進め方の改訂◼ ASTRO-H喪失以降、プロジェクトの推進における「業務改革」➢ ミッションリーダーの責任分担とその明確化
PI, PM, PEの役割と関係➢ フロントローディングとリスクの低減➢ ミッション部も企業の請負（丸投げではない！）◼ 計画の明確化とコスト積算の制度➔プロジェクト開始時（Phase B開始時）において、
正しく積算された精度の高いコスト評価（後期でのコスト超過をさける）◼ ミッション創出段階のプランの明確化
フェーズアッププロセスの改訂
CMLの導入48

宇宙研執行部所長（JAXA副理事）
副所長、技術統括、副理事補佐
研究総主幹
国際
調整主幹

研究委員会
（理学・工学）
WG

プログラムディレクタ

科学推進部長

PO室
研究系主幹
研究系

所内準備チーム
プリプロジェクト
プロジェクト計画ライン

次の３ページは、平成３０年第１回（３０年６月）
宇宙理工学合同委員会資料より
05_03_01_科学ミッションの創出・推進プロセスについて
宇宙科学プログラムディレクタ

50

51

52

53

TRLについて
JAXAミッションについてはJAXA技術成熟度
ガイドラインがある BDB06005A
https://ssl.tksc.jaxa.jp/isasse01/shiryou.html
宇宙科学ミッションについては、NASA, ESA
が採用しているものに近いISO16290に準拠する方向。

とくにミッション部において
TRL=5については、ISO基準に準じて運用中。
54

JAXA’s Guideline for TRL
https://ssl.tksc.jaxa.jp/isasse01/kanren/BDB/BDB06005A.pdf (Japanese)55NASA/ESAのTRLとJAXAのTRLの比較

56

JAXA’s project Management Guideline requires
TRL >= 3-4 at SRR for the payload system/subsystems

Missioncreation

Missiondefinition

Conceptual
study

Systemdefinition

Preliminary
designSpecificdesignCandidate selection

Project Preparation Review

Project Readiness Review

Ref. Project Management Guideline (JAXA)

4-5

For the “renewal” of project management, after ASTRO-H mishap,
TRL ~5 is required at SDR for the mission payload subsystems,
especially for key technology of the instruments.
57

Concept Maturity Level について（2017年度公募型小型公募時の資料を参照、必要な場合、宇宙研PO室に依頼）

58

CML の例

CML1～

59

付録２
プロジェクト業務改革を踏まえたミッション探求・定義段階における理工学委員会の役割（公募型小型、戦略的中型）ミッションライフサイクルにまたがる支援：
ミッション提案～選定まで
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Phase A2

Phase B

（シ
宇ス
宙テ
研ム
）定
義
審
査

JAXA

③

（シ
宇ス
宙テ
研ム
）要
求
審
査

プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト
移
行
審
査

(SDR)

②

ミ
ッ
シ プ
ョ ロ
ン ジ
定 ェ
義 ク
審 ト
査 準
備
審
査

(SRR)

（プ
宇リ
宙プ
研ロ
）ジ
ェ
ク
ト
候
補
選
定
審
査

JAXA

①

Phase A1

ミッション定義段階

(MDR)

（ミ
理ッ
工シ
学ョ
委ン
員提
会案
・
公
宇募
宙審
研査
）



理
工
学
委
員
会
に
よ
る
評
価
・
確
認

Pre-Phase A2

JAXA
プロジェクト④⑤

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
ミッション検討
ミッション提案～選定まで
候補選定
ISAS
ミッション選定 JAXA
プリプロジェクト JAXA
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Phase A1

プロジェクトPhase A2

Phase B

ミッション定義段階

（シ
宇ス
宙テ
研ム
）定
義
審
査

JAXA

③

（シ
宇ス
宙テ
研ム
）要
求
審
査

プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト
移
行
審
査

(SDR)

②

ミ
ッ
シ プ
ョ ロ
ン ジ
定 ェ
義 ク
審 ト
査 準
備
審
査

(SRR)

（プ
宇リ
宙プ
研ロ
）ジ
ェ
ク
ト
候
補
選
定
審
査

JAXA

①

Pre-Phase A2

(MDR)

（ミ
理ッ
工シ
学ョ
委ン
員提
会案
・
公
宇募
宙審
研査
）



理
工
学
委
員
会
に
よ
る
評
価
・
確
認

プリプロジェクト

準備チーム

Working Group④⑤

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割 Pre-Phase A1a
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階

Pre-Phase A1：・Working Group, Research Group などの活動によって、積極的な ミッション提案の創出を図り、支援する。
・研究委員会経費（戦略的基礎開発研究経費、搭載機器基礎開発実験費［理委］、など）によって、ミッション提案のためのキー技術・システム検討、新規技術開発や国際協力や様々な観測・実験手段に対応する基礎開発、宇宙研が唱えるキー技術に関する検討などを行う。
・理工学委員会は、上記経費による支援に加え、経常的に WG/RG 活動の内容を把握し、適切な評価・支援を行う。CMLを成熟させることを意識しつつWG活動の展開を後押しする。

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: 公募審査（小型、中型）
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階



（ミ
理ッ
工シ
学ョ
委ン
員提
会案
・
公
宇募
宙審
研査
）

①

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階

・宇宙科学研究所長からの依頼に基づいて、ミッション公募提案を評価・審査する。
・同依頼内容に則って、次段階へとミッション
検討をすすめることの推薦の可否を審査する。
・ミッション提案として、所定の要件を満たしているか、
とくに Concept Maturity Level について精査する（ミッション提案の性質に基づき、適切な精査を行う）。
・ミッション提案の意義を評価し当該公募に対して推薦すべき課題を選定する。
・複数の提案課題の推薦に当たっては、必要に応じ、優先度とともに推薦する。

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割：Pre-Phase A1b
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階

Pre-Phase A1b：
・この段階では、WG として、宇宙研が行う「ミッション定義段階移行審査」にむけての準備が進められる。当該研究系の主幹が差配し、ISAS Program Office （PO室）が協力してその支援を行う。
・ WG のミッションに向けた検討は、理工学委員会により、当該年度の戦略的研究経費をもって支援する。
・理工学委員会は、上記経費による支援に加え、ミッション検討の進捗の適切な見守りを行う。
・WGとコミュニティの橋渡しをしつつ研究主幹を積極的に補助ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: プリプロジェクト候補選定審査
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階

（プ
宇リ
宙プ
研ロ
）ジ
ェ
ク
ト
候
補
選
定
審
査

②

・審査は宇宙研が行う。
・移行審査結果は理工学委員会に報告される。
・理工学委員会は、ミッション定義段階移行に際して、当初公募審査における評価・推薦内容に整合する審査結果であることを確認する。
・上に基づいて、必要な提言を宇宙研に行う。

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: Pre-Phase A2（ミッション定義段階）
ISAS所内プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

ミッション定義段階

Pre-Phase A2：
・WG を卒業し、ISAS所内準備チームとして所内に定義される。
・宇宙研プログラムディレクタが所掌する。

・理工学委員会は、ミッション検討の進捗の適切な見守りを行う。

Phase B

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: MDR / JAXA プロジェクト準備審査
ISAS所内プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階

JAXA

ミ
ッ
シ プ
ョ ロ
ン ジ
定 ェ
義 ク
審 ト
査 準
備
審
査

(MDR)

MDR（ミッション定義審査）
・宇宙研が MDR を行い、これに基づいてミッションを選定する。
・理工学委員会は、MDR に積極的に関与する。
・MDR 実施にあたり、理工学委員が委員としてこれに参加する。
・理工学委員は MDR および分科会の適切な委員を推薦する。
・MDRおよび、当該公募に対する
ダウンセレクションの結果は理工学委員会に報告される。

③

・理工学委員会は、MDR結果が当初の公募審査における評価・
推薦内容と整合する審査結果であることを確認する。
・上に基づいて、必要な提言を宇宙研に行う。
・JAXA がプロジェクト準備審査を行う。
・理工学委員会は審査結果を確認し、必要な提言を行う。
・従来はPhase A1/SRR後➔変更点

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割 Phase A1
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

ミッション定義段階

Phase A1：・JAXA プリプロジェクトとして、
Concept Development （概念検討、概念設計）を行う。
・システム要求の作成に至る検討を行う ➔ システム要求審査。
・理工学委員会は、検討の進捗内容を適宜、共有するとともに、コミュニティとの接点となることも含め、適切な対応を行う。

Phase B

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: MDR / JAXA プリプジェクト移行審査
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

ミッション定義段階

JAXA/

JAXA /宇宙研が SRR を行う。
・SRR の実施にあたり、理工学委員会は委員の参加・推薦などが必要であればこれに対応する。

（シ
ス
テ
ム
宇要
宙求
研審
）査

(SRR)

④

Phase A2

Phase B

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割 Phase A2
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

ミッション定義段階

Phase A2:・JAXA プリプロジェクトとして、
Project Formulation （計画準備）を行う。
・システム定義に至る検討を行う ➔ システム定義審査。
・理工学委員会は、検討の進捗内容を適宜、共有するとともに、コミュニティとの接点となることも含め、適切な対応を行う。

Phase B

ミッションライフサイクルにまたがる支援：
理工学委員会の役割: MDR / JAXA プリプジェクト移行審査
ISAS
プリプロジェクト JAXA
プリプロジェクト
準備チーム

Working Group
Pre-Phase A1a

A1b

ミッション探求段階

Pre-Phase A2

Phase A1

Phase A2

Phase B

ミッション定義段階(SDR)

・理工学委員会は、SDR結果が当初の公募審
査における評価・推薦内容と整合する審査結果であることを確認する。
・上に基づいて、必要な提言を宇宙研に行う。

JAXA

・SDR の実施にあたり、理工学委員会は委員の参加・推薦などが必要であればこれに対応する。

（シ
ス
テ
ム
宇定
宙義
研審
）査

JAXA/

JAXA / 宇宙研が SDR を行う。
JAXA がプロジェクト移行審査を行う

プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト
移
行
審
査

⑤

付録３：
宇宙科学ミッションのガバナンス

73

宇宙科学ミッションの現在と将来
トップダウンとボトムアップ
宇宙基本法（平成20年）2基づき
内閣府・宇宙戦略開発本部が「司令塔」
内閣府 宇宙基本計画
http://www8.cao.go.jp/space/plan/keikaku.html
宇宙基本計画工程表（平成30年版）令和元年版意見募集（７月）
http://www8.cao.go.jp/space/plan/plan2/kaitei_fy29/kaitei_fy29.pdf
宇宙政策委員会 2012年度設置
宇宙政策委員会・宇宙産業・科学技術基盤部会 2015年度設置
http://www8.cao.go.jp/space/comittee/27-anpo/anpo-dai1/siryou1.pdf

内閣府
宇宙政策委員会http://www8.cao.go.jp/space/comittee/about.html

内閣府

宇宙政策委員会
宇宙産業・科学技術基盤部会
http://www8.cao.go.jp/space/comittee/bukai_member.html

内閣府

宇宙政策委員会
宇宙産業・科学技術基盤部会 宇宙科学・探査小委員会
http://www8.cao.go.jp/space/comittee/bukai_member.html

JAXA の取り組み （宇宙科学探査小委員会_29年8月18日資料、常田理事）⚫ 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（宇宙研）は、宇宙基本計画（平成27年1月9日宇宙開発戦略本部決定）及び工程表（平成28年12月8日同本部決定）に従い、宇宙科学・探査の実行に取り組んでいる。

内閣府 宇宙基本計画工程表の考え方（宇宙基本計画工程表（平成29 年度改訂）の策定に向けた意見募集について
平成２９年６月１７日、内閣府宇宙開発戦略推進事務局）⚫ 政府は、平成２０年８月に施行された宇宙基本法（平成２０年法律第４３号）第２４条に基づき、宇宙基本計画を策定することとしております。
現行の計画は、平成２７年１月９日の宇宙開発戦略本部（本部長：安倍内閣総理大臣）において決定していますが、本計画では、環境変化に応じて個々のプロジェクトを通じて達成すべき政策目標を柔軟に見直し、また新たに実施すべき宇宙プロジェクトや講じるべき施策を追加する等により、「常に進化し続ける宇宙基本計画」を目指すとされています。
そのため、宇宙基本計画工程表については毎年、政策項目ごとの進捗状況を宇宙政策委員会において検証し、宇宙開発戦略本部において改訂することとなっております。今年
度の工程表改訂に向けては、本年６月に宇宙政策委員会を開催し、「中間取りまとめ（平成29 年度）」を策定しております。
79平成30年度工程表案（第18回宇宙開発戦略本部会合資料）

2025

XRISM
MMX LiteBIRD /OKEANOS

SLIM

SPICA
DESTINY+
公募中

80

文部科学省の宇宙科学政策
文部科学省 宇宙開発利用
http://www.mext.go.jp/a_menu/kaihatu/space/
文部科学省
科学技術・学術審議会
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu0/index.htm
その下研究計画・評価分科会
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/index.html
その下
宇宙開発利用部会
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/059/index.
htm
研究開発局宇宙開発利用課（c.f. 地上計画は主に研究振興局・学術機関課）

委員
部会長代理 青木 節子 慶應義塾大学大学院法務研究科教授
部会長 白石 隆
公立大学法人熊本県立大学理事長
臨時委員
井川 陽次郎
読売新聞東京本社論説委員
大西 卓哉 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構有人宇宙技術部門宇宙飛行士運用管制ユニット宇宙飛行士
芝井 広
大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻教授
白井 恭一 慶應義塾大学大学院法学研究科講師（非常勤）/元東京海上日動火災保険株式会社航空保険部部長
鈴木 健吾 株式会社ユーグレナ執行役員研究開発担当
髙橋 德行 トヨフジ海運株式会社代表取締役社長
高薮 縁
東京大学大気海洋研究所教授・副所長
鶴岡 路人 慶応義塾大学総合政策学部准教授
永原 裕子
日本学術振興会学術システム研究センター副所長/東京工業大学地球生命研究所フェロー
林田 佐智子
奈良女子大学研究院自然科学系教授
松尾 亜紀子慶應義塾大学理工学部教授
横山 広美 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構教授
吉田 和哉 東北大学大学院工学研究科教授
米本 浩一 東京理科大学理工学部機械工学科嘱託教授
専門委員
藤井 良一 大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 機構長

宇宙科学ミッションの現在と将来
トップダウンとボトムアップ■ 宇宙基本計画工程表には、宇宙科学コミュニティの意向が反映されている。
■ 宇宙研と宇宙科学コミュニティ
宇宙科学研究所長諮問委員会である研究委員会
宇宙理学委員会 （JAXA・山田亨委員長）
宇宙工学委員会 （北大・永田晴紀委員長）
宇宙理学メンバ
宇宙工学メンバ
理工学委員会資料は理工学メンバに公開
ミッション公募などの情報は理工学メンバ宛てに回覧■ 宇宙科学ミッション提案

付録４
宇宙物理学の将来ビジョン
２０１８年度宇宙科学シンポジウム講演
宇宙物理学研究系主幹
山田亨

宇宙科学シンポジウム（2019 年１月）
宇宙科学の将来ビジョン

宇宙物理学の将来ビジョン
宇宙科学研究所
山田亨

宇宙物理学研究系主幹

X線分光撮像衛星

XRISM

宇宙プラズマ物理学の新たな描像を描く

鉄2020年代にJAXAが進める宇宙物理学ミッション◆ ビッグバンの起源、宇宙の構造の起源を説明する
インフレーション仮説を実験的に検証する◆ 宇宙の構造形成と化学進化～惑星の誕生までを星間物質の進化を通じて理解する

宇宙物理学
１．われわれの住む宇宙、その成り立ちを理解する
宇宙の時空、銀河、恒星、惑星、生命の成り立ち

２．地上では実験できない極限状態の物理学・化学の研究
シンプルな環境での物理学・化学の研究
超高エネルギー、極低温、超高密度、超低密度
多様な現象と多様な観測手段（電磁波全領域、宇宙線、重力波）

３．未知の物理学の発見・検証
万有引力の法則、恒星核融合、一般相対論、暗黒エネルギー
日本のスペース科学における宇宙物理学研究の大目標「宇宙の物質と空間の起源を理解する」「宇宙における生命の可能性を求める」「コミュニティからの目標・戦略・工程表 から，宇宙科学の実行戦略へ version 0.16a 」

2020年代の宇宙物理学の主要課題◼ビッグバンと宇宙の構造の起源：インフレーション仮説の検証◼宇宙の加速膨張と暗黒エネルギー◼宇宙の構造形成◼宇宙最初期の天体形成◼銀河・巨大ブラックホールの形成と進化◼宇宙の化学進化：重元素生成、有機分子生成、固体生成◼惑星系形成◼系外惑星の全体像◼系外惑星大気◼重力波天文学の本格的な発展
ブラックホール、中性子星連星

大型宇宙計画 2020年代のLandscape
2021

2022

2030：

JWST
口径6.5m 近赤外線

Euclid
口径1.1m 可視・近赤外線

SPICA
口径2.5m 中間・遠赤外線

広視野サーベイ(暗黒エネルギー）

銀河形成、惑星形成、重元素進化

2025

WFIRST
口径2.4m
広視野近赤外線
系外惑星・宇宙論

2032：

AthenaX線
銀河団形成・
宇宙初期巨大ブラックホール

2034：

LISA
重力波
巨大ブラックホール形成・
中性子星合体2020年代のLandscape

Kepler衛星
トランジットサーベイ
NASA 2006

PLATO衛星
トランジットサーベイ
ESA 2024~

太陽系外惑星観測宇宙望遠鏡

TESS衛星トランジットサーベイ
NASA 2018

WFIRST衛星
マイクロレンズ、
コロナグラフNASA 2025~
CHEOPS(小型）衛星
トランジットサーベイ
ESA 2019~

ARIEL衛星
トランジット分光観測
ESA 2028~

TMT

GMT

ELT

CTA

地上の大型計画・
将来計画
SubaruKAGURALSSTSKASuper Kamiokande
Hyper Kamiokande

ALMA

宇宙物理学スペースミッション
機関・国など

超大型

大型

中・小型

米国
NASA

JWST/ WFIRSTMIDEX19(SPHEREX, Arcus, FINESSE)TESS (2018)
IXPE

ESA

LISA / Athena

Euclid / PLATO / ARIEL
CHEOPS
M5(SPICA/THESEUS/ENVISION)中国DAMPE（2015）,HXMT (2016)
SST-Surveyor

インド

QUESS（2016）,
Einstein Probe
ASTROSAT (2015)

ロシア

Spektr-RG(EROSITA)
Spektr-UV(WSO-UV)

日本

XRISM
L2(LiteBIRD/OKEANOS) /SPICA

M3(JASMINE/SolarC/HiZ-GUNDAM)
93

2020年代の宇宙物理学の主要課題◼ビッグバンと宇宙の構造の起源：インフレーション仮説の検証◼宇宙の加速膨張と暗黒エネルギー◼宇宙の構造形成◼宇宙最初期の天体形成◼銀河・巨大ブラックホールの形成と進化◼宇宙の化学進化：重元素生成、有機分子生成、固体生成◼惑星系形成◼系外惑星の全体像◼系外惑星大気◼重力波天文学の本格的な発展
ブラックホール、中性子星連星

宇宙のインフレーションはあったのか？
・なぜ、ビッグバン状態（高温の宇宙）が生じたのか？
・なぜ、宇宙は膨張をはじめたのか？
・なぜ、宇宙に（現在のように）構造はできたのか？
・宇宙の地平線問題、平坦性問題

より直接的な観測的証拠？

宇宙の加速膨張をもたらしているのは何か？
ダークエネルギーは存在するのか？
・宇宙の膨張をより精密に測定できるか？
・宇宙の大きさをより精密に測定できるか？
・宇宙の構造をより精密に測定できるか？

宇宙のはじまりの急激な加速膨張= インフレーション説
・宇宙の加熱・宇宙の構造の起源となる
密度ゆらぎの生成

LiteBIRD
インフレーションで生成された
原始重力波の痕跡を
宇宙背景放射偏光観測で検出

SimonsObservatory

Euclid
WFIRST
約50億年前からの宇宙の加速膨張をもたらしたのは暗黒エネルギー？
97

2020年代の宇宙物理学の主要課題◼ビッグバンと宇宙の構造の起源：インフレーション仮説の検証◼宇宙の加速膨張と暗黒エネルギー◼宇宙の構造形成◼宇宙最初期の天体形成◼銀河・巨大ブラックホールの形成と進化◼宇宙の化学進化：重元素生成、有機分子生成、固体生成◼惑星系形成◼系外惑星の全体像◼系外惑星大気◼重力波天文学の本格的な発展
ブラックホール、中性子星連星

z=0: present

DM density Gas density

Massive Clusterin the simulation
Gas Metallicity
Gas
tempelature

Dark Matter“Stars”

z=4: 12Gyr ago

AAPPS-PP2018 2018/11/12

Illustris Simulation99大規模な星形成を伴う銀河形成
・急激な化学進化
・大量のダスト生成
・ダストに隠された星形成・巨大ブラックホール形成
・ガスの微細構造線、分子線

銀河形成史・銀河形成の物理
・宇宙最初期の銀河形成
・銀河内部構造、運動、星種族
・銀河クラスタリング

惑星はどのように作られるのか重水素(HD)分子輝線によるガス質量観測

ALMA TW Hydrae

模式図
SPICA分光観測 による
原始惑星系円盤研究

ALMA HL Tau

宇宙最初期の天体形成

HiZ-GUNDAM

我々の銀河系の形成2020年代の宇宙物理学の主要課題◼ビッグバンと宇宙の構造の起源：インフレーション仮説の検証◼宇宙の加速膨張と暗黒エネルギー◼宇宙の構造形成◼宇宙最初期の天体形成◼銀河・巨大ブラックホールの形成と進化◼宇宙の化学進化：重元素生成、有機分子生成、固体生成◼惑星系形成◼系外惑星の全体像◼系外惑星大気◼重力波天文学の本格的な発展
ブラックホール、中性子星連星

惑
星
の
質
量
対
数
［
木
星
質
量
］
）

木星質量

海王星質量

地球質量

1年
0.1

1

10

100

惑星の周期 ［日］

1000

10000

1000002020年代の宇宙物理学の主要課題 (宇宙の成り立ち）◼宇宙の起源：インフレーション仮説の検証 LiteBIRD、Simons Obs.
◼宇宙の加速膨張と暗黒エネルギー WFIRST, Euclid, LSST
◼宇宙の構造形成 XRISM, Athena, WFIRST, Euclid, TMT(ELTs), LSST, ALMA, SKA◼宇宙最初期の天体形成 JWST, WFIRST, Euclid, TMT(ELTs) , ALMA, HiZ-Gundam◼銀河・巨大ブラックホールの形成と進化
Athena, SPICA, JWST, TMT(ELTs), ngVLA◼宇宙の化学進化：重元素生成、有機分子生成、固体生成
JWST, ALMA, TMT(ELTs), SPICA, XRISM, Athena◼惑星系形成 ALMA, JWST, SPICA, ng VLA, TMT(ELTs)◼系外惑星の全体像 TESS, WFIRST, PLATO, ARIEL, TMT(ELTs)◼系外惑星大気 WFIRST, ARIEL, TMT(ELTs)◼重力波天文学の本格的な発展 LIGOs, KAGURA, LISA

2030年代へのビジョン

日本における将来計画の議論◼宇宙理工学委員会（「実行戦略」・「20年委員会」）◼基礎物理学分野の将来計画検討◼高エネルギー宇宙物理学分野の将来計画検討◼光学赤外線天文学分野の将来計画検討
研究者コミュニティの議論◼日本学術会議マスタープラン検討の機会

NASA Astrophysics Decadal Survey 2020

宇宙における生命の可能性
21世紀前半の天文学の中心的サイエンスドライバ

太陽型星のハビタブルゾーンに存在する地球型惑星の直接観測による大気・地表の理解