科学機器

産 学 官との 連 携

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科学の峰々

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東京大学大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻 教授
なかす

か中須賀

し ん い ち真一 先生 に聞く

超小型衛星 の研究とこれからの宇宙開発＆宇宙利用 下
聞き手：南

取材日：2014年5月19日
東京大学工学部7号館会議室

明則 日本科学機器協会 広報委員
同広報委員
夏目知佳子
同
編集長
藏満 邦弘
同
事務局長
岡田 康弘

（取材・撮影・編集協力：クリエイティブ・レイ㈱安井久雄）

中須賀 真一先生のプロフィール
1961年 大阪府に生まれる
1983年 東京大学工学部航空学科卒業
1988年 東京大学大学院博士課程修了、工学博士（航空学専攻）
1988年 日本アイ・ビー・エム（株）東京基礎研究所入社
1990年 東京大学工学部航空学科 講師
1993年 東京大学大学院工学系研究科 助教授
1994年 東京大学先端科学技術研究センター 助教授
1996 〜 1997年 アメリカ・メリーランド大学コンピュータサイエンス学科客員研究員
1998年 東京大学航空宇宙工学専攻 助教授
1999年 アメリカ・スタンフォード大学航空宇宙工学科客員研究員
2005年 東京大学航空宇宙工学専攻 教授〈専門分野〉
宇宙関係：宇宙システム工学、小型衛星の設計・製作、宇宙機の知能化・自律化、将来の新しい宇宙システム、航法・誘導・制御
知能工学関係：
ロボティックス、人工知能（特に機械学習）とその宇宙応用〈学会・学術関連〉
日本航空宇宙学会、日本ロケット協会、計測自動制御学会、AIAA（American Institute of Aeronautics and Astronautics）

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─ 内閣府最先端研究開発支援になってもらうための話し合い

コストを抑え、事業化、商業化をしています。つまり、さまざの道を拓いていく姿勢が「ほどまな人たちが宇宙を気軽に利用よし」というプロジェクト名にできる世界を作っていくための込められています。

取り組みです。

プログラムに選ばれた「ほどよ3つ目の取り組みは、人工衛し」プロジェクトとは、どのよ星の開発方法を変えることです。

うなものなのでしょうか。

大学の場合、そこで学ぶ学生

高性能のカメラを搭載し地上や宇宙のデータを収集たちが人工衛星を開発する上で中須賀

このプロジェクトは超重要な労働力となります。たく─ 「ほどよし」プロジェクト

小型衛星の分野で世界のトップさんの試験を行い、試行錯誤をでは、どのような衛星を作ってを走ることを目指したもので、繰り返しながら、複雑な機械をいるのでしょうか。

東京大学だけでなく、国内で10作り上げていきます。しかし、校ほどの大学や多くの中小企業

こうしたやり方ではコストが高

中須賀 「ほどよし」プロジェとも連携しています。その具体

くなってしまいます。そこで、

クトでは、さきほど述べたよう的な取り組みの１つとして、新いかに効率良く衛星を作っていに新しい技術、コストを抑えたしい技術の開発が挙げられます。

くか、作り方のイノベーション

信頼性工学、新しい開発方法、これまで50kgぐらいの小型が求められています。サプライ

新しい利用方法を取り入れて、衛星にはコンポーネントがなく、チェーンのネットワーク構築や、4基の小型衛星を開発していま

小型衛星を作る場合、1から開試験の回数を減らすために、こす。このプロジェクトは今年3発するか海外から購入するしかれだけやれば大丈夫という試験月に終了し、4基の衛星は6月かありませんでした。それでは手方法を確立しようとしています。

ら秋にかけて、ロシアから打ち間も時間もかかります。そこでそして４つ目の取り組みは、上げられます。（取材後、6月20

小型衛星のコンポーネントを開小型衛星の新しい利用方法を見日にロシア・ウラル地方のヤー発し、日本国内で必要な機器がつけていくことです。

スヌイ基地から打ち上げ。詳細

すべて揃うように開発を進めて日本の宇宙開発は「ロケットは8月号に掲載予定）

や人工衛星を作りました。皆さ

1号 機 は カ メ ラ 衛 星 で す。

ん、どうぞこれを使ってくださ6.7mの分解能を持つ光学カメい…」と言っているだけです。

ラを搭載し、地球上の様子を鮮

例えば、国が作る人工衛星はこれでは使う人は出てきません。

明に映し出すことができます。

絶対に間違いを起こさないとい人工衛星を使ってもらいたいな

2号機は東北大学が作っておう究極の信頼性を目指していまら、どのような衛星を求めていり、宇宙科学を研究するためのす。しかし、高いレベルの信頼るのかを聞きながら、ニーズに衛星です。今回は5カ国、7つの性を目指すと、その分コストが応じた開発を進めていくべきで研究所が計画したミッションを高くなってしまいます。それにしょう。

行います。将来、さまざまな国います。
2つ目の取り組みは、信頼性工学を考えることです。

対し、私たちの小型衛星はビジ

それと同時に、小型衛星の使が宇宙科学の研究のために人工ネスユースとして十分な耐久性い手を新たに掘り起こしていき、衛星を利用したいというとき、を保ちながら、ほどほどの信頼これまで宇宙に目を向けていな日本の衛星を使ってもらえるよ度にとどめています。あえて、かった人たちに対して、使い手う、そのきっかけとなることも25No.

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小型人工衛星の道を拓く「ほどよし」プロジェクト

信頼度を高く設定しないことで7

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産 学 官との 連 携伝に使ってもらっても構いませ793 2014・No.

ん。将来的にはビジネスにすることも考えています。
─ 小型衛星のテナントスペー
スでは、どのような実験ができ7るのでしょうか。
中須賀「ストア＆フォーワード」と呼ばれるデータ収集システム。

例えば、無重力を利用した実験をしたり、宇宙科学の期待されています。

そのミッションで、私たちがためのセンサーを載せたりする

3号機は、地球観測用の40m取り組んでいるのは、洪水に苦ことができます。電力は衛星かと200mの分解能を持つカメラ

しんでいる国のデータを収集すら供給できますし、カメラを搭を搭載しています。

ることです。地上に水位計を置載しているので内部を撮影した

4号機は6mの分解能という、き、時間とともに水位がどう変り、情報をアウトプットするこ4基の中でも最も優れたカメラわっていくのか履歴を集め、そともできます。また、宣伝のたを積んでいます。のデータを洪水対策のために世めに自社のグッズを載せられる

この3・4号機は地球の写真を界中で役立ててもらおうと声をということもあり、すでにたく撮る他に、地上のデータを収集かけたところ、22カ国から返事さんの問い合わせをいただいてする「ストア＆フォーワード」が届きました。

います。というミッションも持っていま

また、3・4号機の内部にはテす。地上に置いたセンサーの上ナントスペースと呼んでいる10を人工衛星が通過すると、セン㎝立方の空間を用意していて、サーから電波が送信され、そのこのスペースを自由に使ってもセンサーが感知したデータを人らおうと考えています。宇宙空─ 小型衛星のコストは、いく工衛星が収集する仕組みになっ間での実験や観測、あるいは、らぐらいになるのでしょうか。ています。

企業が自社のグッズを載せて宣光学カメラを搭載した「ほどよし」1号機

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企業、研究者、途上国などが小型衛星の大きな潜在顧客に「ほどよし」1号機と開発に携わった研究員

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7「ほどよし」3号機の開発風景（東京大学の研究室にて）

中須賀

約2年半の開発期間を経て完成した3号機（左）と4号機（右）これまでの人工衛星のさらに、衛星をどう展開してコストは安くても100億円、高いくべきか、意見を募ろうと思いと1000億円ぐらいになります。

います。衛星を小さくし、企業

こうなると人工衛星を利用できや個人が利用できるようにする

るのは国ぐらいしかなくなり、ことで、もっと面白い使い方が─ ところで、小型衛星を開発企業、大学、地方自治体、ある出てくるに違いありません。

製造する上で、どのような課題ISO国際標準を作ることで日本を小型衛星試験のメッカにがあるのでしょうか。

いは途上国などは手を出すことができません。それに対して、

─ 小型衛星のビジネス展開に私たちの衛星は、開発期間が2年、関する取り組みも、中須賀先生

中須賀フルスペックでコスト3億円での研究室で行っているのでしょは強度に関することで、ロケッ作れます。スペックを下げればうか。

トから生じる振動や力に耐えら挙げられる課題としてれるようにしなければなりませ

数千万円で作ることも可能です。
中須賀

2008年に小型衛星を作ん。打ち上げられたロケットのば、大学の研究者は科研費で、るベンチャー企業を立ち上げま

加速度は最大8G（体重の8倍の企業は広告費で小型衛星を持つしたが、私自身がそこでオペレ引っ張る力）にも達するため、ことも可能でしょう。途上国もートすることはできないので、座屈といって、積んだ衛星が上3億円ぐらいなら出せると思い研究室の学生だった研究者たちからへこむように曲がってしまます。去年、超小型衛星に関すがそのベンチャー企業の中で活うことがあります。それに耐えるシンポジウムを開いたのです

動をしています。

る強度が必要ですし、またロケそこまでコストが抑えられれットの共振周波数に一致しないが、世界から47カ国が集まりました。
現在、人工衛星を利用していない国は、世界に約150カ国あ─ 小型衛星のベンチャービジよう、衛星の剛性を高くしておネスは、採算がとれるものなのく必要があります。

でしょうか。

また、宇宙では真空、放射線、太陽光による高温など、地球上ります。それらの国々は、小さな衛星にとっての大きな潜在市

中須賀

ベンチャーの立ち上げとは比べものにならないほど厳場となるわけです。小型衛星はは採算が取れることを確認してしい環境になることも考慮して大きな衛星に比べ機能は劣りまからスタートしているので、設おかなくてはなりません。

すが、多くの人たちにとって宇宙立した最初の年から黒字になっへ踏み出す第一歩となるはずです。ています。

大きな人工衛星の場合、それらの試験をすべて行うと10年、27

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中須賀ロケットを高度200km短くても5〜6年はかかります。

このトレーニングプログラム

その点、小型衛星なら、これだにはカンサットを通して日本にに打ち上げるのに比べ、高度けの試験をやれば良いというと目が向くことで、もう少し大き400kmあたりに打ち上げ、軌道ころを見つけておくことで、試な衛星を作りたいというとき、に投入するには、7倍のエネル

験期間を短く設定することがで日本に頼もうという流れを作っギーが必要になります。

きます。ておくという狙いもあります。

なお、高度300kmあたりに打今は、その試験を九州工業大

実際に、ベトナムからは小型衛ち上げた衛星は数週間後には落学にお願いしていますが、将来星の依頼があり、製造が進んでち て き て し ま い ま す。 高 度

的には、小型衛星に関する試験います。その他、カザフスタン、400kmだと、落ちてくるまでにの国際標準をISOに出願したい

モンゴル、ブラジルなども私た1カ月ぐらいかかります。さらに、と思っています。日本からそうちの小型衛星に関心を持ってく高度800kmになると、落ちてくした国際標準を出すことによっれています。

るまでに125年ぐらいかかるとて、日本を小型衛星の試験のメッカにしたいと考えています。

安く打ち上げられるロケットの研究開発に期待

─ 海外へ向けた情報発信にも言われています。ただし、衛星が地球から遠く離れれば離れるほど、撮影する画像の分解能は悪くなってしまいます。理想を─ 人工衛星がより手軽に利用

言えば、衛星の目的に応じて乗できるようになる一方、安く打せる軌道が選べるといいですね。

これまでカンサットをち上げられるロケットの研究開今のところ、私たちの衛星が使ったトレーニングプログラム発は進んでいるのでしょうか。

東京上空を通過した後、地球を取り組まれているのでしょうか。
中須賀（CLTP）を開いており、衛星グルグルと回って、次に東京上を持っていない国の人々を招き、中須賀

大きな人工衛星と一緒空に現れるのは40日後です。すトレーニングを行っています。に小型衛星を打ち上げてもらう

なわち40日間隔で衛星写真が撮来てもらうのは学生ではなく先ことの問題点は、私たちの好き影されていきます。

生方で、カンサットの作り方や、なところに打ち上げられないこ小型衛星には数多く打ち上げ作り方を学生たちに教える方法とです。小さな人工衛星を打ちられるというメリットがありまを学んでもらっています。カン上げるためのロケットが、なんす。そのメリットを生かし、衛サットを日本で1度組み立て、としても欲しいと思っています。

星が50基ぐらい回っていれば、打ち上げ実験まで行っています。

北海道大学ではカムイロケッ

同じ場所を5〜10時間間隔で撮その経験を踏まえて、自国でカトというハイブリッドのロケッ影することが可能になります。

ンサットづくりに取り組んでもトを独自開発していますが、彼連続で撮影することで地上の農らいます。

らのロケットは観測用のロケッ

作物の変化、松枯れ病、赤潮のCLTPは、 こ れ ま で に4回 開

トで、高度200km以上に打ち上対策などに効果を発揮するでしいており、南アフリカ、ケニア、げて、軌道に入らずに戻ってくょう。

ナミビア、ナイジェリア、チリ、ることを目標にしたものです。
─ 高度400kmにある国際宇宙

ペルー、メキシコ、モンゴル、カザフスタン、ベトナムなど、

─ ロケットを軌道に投入する

ステーションはどのようにして20数カ国から先生方が参加されためには、より高度な技術やコ高度を保っているのでしょうか。ています。

ストが必要になるのでしょうか。

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国際宇宙ステーション

すが、衛星を大気圏に突入させ、が出てきて、答え方もたくさんも放っておくと、地球へ落ちて燃やすことで回収します。25年あると気づく。その面白さに気きてしまいます。そうならない以内に燃やし尽くさなければなづくと、彼らは放っておいても、のは、高度350kmぐらいまで落らないという決まりもあります。

自分で作った問題にのめり込ん

ちてくると、物資を補給するロ

落とす方法には、幕を広げて表でいきます。それこそが本当のケットを使って、450kmあたり面積を大きくし、その抵抗を利勉強だと私は思うのです。

まで上昇させているからです。

用して数年かけて徐々に高度をそれを繰り返しながら、地球の下げていく方法と、ロケットエ─ 最後に、科学機器業界に対周りを回っているのです

ンジンを噴かして高度を下げてし、ご意見やご要望があれば、いく方法の２つがあります。

お願いいたします。

考える癖を身に付け問題解決する力を育成

中須賀─ 昨今、宇宙ゴミが問題になっているようですが、役目を終えた人工衛星がゴミにならないよう、人工衛星の回収なども考7

科学機器を依頼するとき、その機器を使って何をやりたいかは私たちが持っています─ 中須賀先生は大学教授といが、その分野のノウハウは企業う立場で人材教育にも尽力されのほうが確実に持っているわけ

宇宙ゴミに関して言うておられるわけですが、学生のですから、もっと気軽にアドバと、小さな衛星は悪く言われる教育、指導の面で若い世代にどイスや提案をもらえるとうれしこともありますが、それほど問う接しておられるのでしょうか。

いですね。

えられているのでしょうか。
中須賀

題はありません。それに対して、今日の大学では技術職員（昔1tや2tの人工衛星や切り離した中須賀

若い世代には、自分での技官）が減ってきています。

ロケットなどは宇宙ゴミとぶつ考える癖をつけさせることが大かつては、全国の大学に試験装かる可能性も高く、万が一、ぶ切だと思っています。問題をこ置の扱いやメンテナンスに関しつかると小さな破片が宇宙空間ちらから与えるというのでは、て、ノウハウの塊のような人がに飛び散ってしまいます。ケス考える癖が身につきません。

いました。大学側はそのようなラーシンドロームと呼ばれてい私は学生たちに問題を設定さ人をどんどん減らす代わりに、ますが、あるレベルより宇宙ゴせています。どんなモノを作れ企業へ外注するよう奨めます。

ミの数が増えると、宇宙ゴミとば、役に立つのか。それを作りそこで、科学機器業界の方々にロケットが衝突する危険性が一出すために必要なことは何か。

は、機器の提供だけでなく、実気に増え、最悪の場合、宇宙開1年から2年といった期間内に、験をサポートしたり、次の機器発ができなくなるという危機的自分たちでどこまで作れるのか。にはこのようなものが良いと提状況に陥ってしまうと言われて学生たちには「自分で設定した案したり、技官のような存在にいます。今はその前段階にあり、問題なのだから責任を持って最なってもらえるとありがたいと宇宙ゴミを極力増やさないこと後までやり遂げなさい」と指導思っています。

が大切です。宇宙ゴミを回収すしています。

る研究も進んでおり、将来的に特に東大生は、一番面白くなは宇宙ゴミの回収は良いビジネ

い受験勉強ばかりしてきたわけスになると思います。

ですから、問題を自分で作り、一方、衛星の回収についてで解いていくうちに、新たな問題

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中須賀次号「科学の峰々」では東京大学生産技術研究所合原 一幸 先生にお話しいただきます。

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