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 上
聞き手：南

取材日：2014年5月19日
東京科学機器協会会議室

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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産 学 官との 連 携─ 中須賀先生は超小型衛星やその翌年に開催された大阪万付き模型飛行機を飛ばしたりし博ではアポロ11号が持ち帰ったていました。こうして将来は飛月の石が展示されると聞き、遠行機に関わる仕事をしたいと思足も含め万博には4回行きましうようになっていきました。

た。そのうち2回、月の石を見宇宙開発などの研究に取り組まそんな飛行機少年だった私がることができました。4時間並れているとお聞きしていますが、8歳のときに大きな出来事があんでやっと見れた興奮は今でもまずは、どのようにして宇宙にり ま した。1969年7月20日アポ

忘れられません。そのような経興味を持つようになったのか、ロ11号の月面着陸です。日本時

験を積み重ねながら、私の中でお聞かせください。

間で21日午前5時ごろでしたが、宇宙への夢がどんどん大きくなその着陸シーンを父親とテレビっていきました。

中須賀

生まれは大阪で、高校にかじりついて見ていました。

生までは奈良におり、高校は東

アポロ11号は当時の私の中に大寺が経営している東大寺学園強烈なインパクトを残しました。というところを出ました。校風

父がどこかで聞きかじってきは比較的自由で、敷地が東大寺たのでしょうが、アポロが月か─ 大学や大学院では、どのよ南門をくぐったところにあり、ら帰ってきて地球の大気圏に入うな研究に取り組まれていたの奈良公園のシカと修学旅行生がるときの角度が大事だと教えてでしょうか。

行き交う、のどかな環境の高校くれました。どういうことかとでした。

いうと、宇宙船が入ってくる角中須賀

大学は東京大学の理科一類に度が深すぎると、急減速してし航空学科の研究室にはいたので進みました。そこで宇宙の真理

まい、船内の飛行士たちが死んすが、その頃には、宇宙についを探る宇宙論をやるか、あるいでしまうのです。逆に角度が浅ての興味を失っていました。なは、ロケットなどを作る航空学

いと、宇宙船は大気圏の外へ弾ぜかというと、自分たちでいく科へ行くか迷ったのですが、最き飛ばされてしまうのです。もら良いモノを作ったとしても、終的にはモノづくりの工学部航し宇宙船が宇宙へ弾き飛ばされ、すぐには使ってもらえないから空学科を選びました。

やがて宇宙船の食料がなくなっです。宇宙開発は極めて保守的戦記物が好きだった父の影響てしまったらと考えると、子供な分野で、何百億円もかけたプ

で、幼稚園の頃から家にあったながらに言葉にならない恐怖をロジェクトを失敗させたり、人軍用飛行機の本を眺めては、飛感じました。そのため、アポロを死なせたりするわけにはいか行機や飛行機の図面を熱心に書11号の飛行士たちが本当に地球ないため、新しい技術はなかな

き写していた記憶があります。に帰ってくるまでは不安で仕方か使ってもらえないのです。

振り返ってみると、それが私なかったことを憶えています。

そのため修士課程、博士課程

にとっての工学の始まりでした。

アポロ11号の経験を通して感と、人工知能の研究をしていま

自然と飛行機の形や製図が好きじたのは、宇宙とは常に死と隣した。プロの棋士と人工知能をになり、そのうち覚えている図り合わせの世界だということ。

搭載したコンピュータとの対局柄を自分で描くようになっていだからこそ、そんな世界に果敢が話題になっていますが、コンました。プラモデルといえば飛に挑む宇宙科学という分野にロピューターが将棋の対局をして行機ばかり作っていましたし、マンを感じていました。

いくうちに、だんだんと賢くなっ宇宙への夢を求めIBMから再び大学へ

修士課程、博士課程と9No.

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飛行機好きの少年がみた
アポロ11号と宇宙への夢「Uコン」と呼ばれるエンジン

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産 学 官との 連 携ていき、高いレベルに達してい1999年に大きな転機が訪れました。

したが、学生たちが手作りしてくことを機械学習と呼んでいまアメリカのスタンフォード大いるとは知りませんでした。

す。修士と博士の論文は、この学に滞在中に、学生たちが手作まさに目からウロコが落ちる機械学習をテーマに書きました。

りで人工衛星を組み立てているような経験でしたが、そのときそして、卒業後はIBMに就職のを見ていた時のこと。まさか、思ったことがふたつあります。

し、人工知能を使った工場の制

これが宇宙に行くわけないと思

ひとつは、日本の学生でも必ず御などに携わっていました。つっていたのですが、なんとそのできるということ。もうひとつ

まり私は一度、宇宙を捨ててし人工衛星が3カ月後には打ち上は、日本の技術をもってすれば、まったわけです。

げられていました。

もっと良いものができるという私たちにとって人工衛星とは
─ IBMに2年ほどいて、大学JAXAのような大きな組織が作へ戻られたわけですが、どのよるものであって、自分たちで作うな理由からだったのでしょうか。

るものではないと思っていたのことでした。

初めての人工衛星はジュースの缶サイズですが、その大学の研究室では、中須賀大学から呼び戻されたのが大きな理由です。博士課程

すでに手作りの小型衛星の打ち中須賀上げに成功していたのです。

を作るぞ！」と学生たちに発破

帰国後は「絶対に衛星をかけて、ジュースの缶サイズのときの教授が、ある日、会社に来て「君は大学に戻ることに─ 当時の日本には、そのようの衛星「カンサット」の製作になったから…」と突然言われたな人工衛星の研究は全くなかっ

着手、1999年5月から9月までに3のです。私の意向を聞く前に、たのでしょうか。

つのカンサットを作り上げました。
この衛星を作ろうと言ってく私の上司にも勝手に話をつけて中須賀日本にはありませんでれたスタンフォード大学のツウ

私としてはIBMに特に不満はした。私も話ではアメリカの大ィッグス教授は、私たちにとっなかったのですが、昔とは違う学で80年代から人工衛星を作って大恩人ともいえる方です。

ことができるかもしれないと思ているということは聞いていまいたようで、とても驚きました。って、講師として大学へ戻ることにしました。

アメリカの大学で見た
手作りの衛星に衝撃を受ける
─ 東京大学に戻られて、そこから小型衛星などの研究が始まった理由をお聞かせください。
中須賀

戻ってからしばらくの間は、昔と同じようにフラストレーションを抱えながら実験などを行っていました。しかし、ジュースの缶を利用したカンサットの試作品

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産 学 官との 連 携れました。
当時、日本のロケットを使ってキューブサットを打ち上げることはできなかったので、世界中に手紙を書いたところ、ロシアが了解してくれ、キューブサットはロシアのロケットのピギーバックペイロード（相乗り衛星）として宇宙に打ち上げられることになりました。
アメリカの砂漠で行われたカンサットの発射実験

─ キューブサットとは、どの─ そのカンサットはロケット出ています。礼儀正しくて、人などに乗せて宇宙へ打ち上げら柄もよく、研究熱心でした。

れるのでしょうか。
中須賀

カンサットは宇宙へはカンサットに続き1kgの超小型衛星に取り組む打ち上げません。

ような衛星なのでしょうか。
中須賀

キューブサットは、宇宙で人工衛星の動作に問題が起こらないか確かめることを目的としています。重さ1kgの非常できあがったカンサットはア─ ジュースの缶サイズの衛星に小さな衛星です。高度824㎞

メリカへ持っていき、砂漠地帯のほかには、どのような研究がの上空を飛んでいて、地球を1でロケットを打ち上げているア進められてきたのでしょうか。

周するのに100分ほどの時間をマチュアのロケット愛好家に頼かけて軌道を回っています。

み、高度4,000ｍまで打ち上げて中須賀

カンサットに続いて私キューブサットにはカメラをもらいました。そこから地上に落たちが取り組んだ研究が、重さ搭載し、宇宙から見た地球の写とすというのが、私たちの人工1kgほどの衛星である「キュー真をたくさん撮り、地上へ送っ衛星を試す最初の実験でした。

ブサット」の開発です。

ちなみに、この実験は毎年行

当時、ツウィッグス教授が、われていて、今年で16回目を迎世界へ向けて1kgぐらいの人工えました。

衛星を作ろうと提唱しました。
そこからアメリカだけでなく、

─ 話は変わりますが、以前、ヨーロッパや日本でキューブサ当対談で元宇宙飛行士の山崎直ットの開発競争の火蓋が切って子さんにお話を伺いましたが、落とされたのです。

山崎さんも中須賀先生と同じ航

そんな中、真っ先にキューブ空学科におられたようですね。

サットを作り上げたのが、私たちの研究室でした。

中須賀はい、彼女は私の研究

2000年に私たちがキューブサ室にいて、1996年に修士課程をットを作り始め、2003年には１ロケットに相乗りして衛星を打ち上げるピギーバックペイロード。打ち上げのコストも低く抑えられる。

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号機XI-IVが宇宙へ打ち上げら

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まさしく手作業によって組み立てられる超小型の人工衛星

研究室の学生たちと中須賀先生（後列右から2人目）てくれました。カメラはおまけ国が中心となって、開発が進め中須賀だったのですが、実験はすべてられています。それに比べ、キ空に活動中のもの、役目を終えうまくいきました。

ューブサットのような超小型衛

た も の を 含 め、 約6,000機 の 人

このキューブサットは、打ち星は莫大なコストや長い製作期工衛星があると言われています。

上げてから3カ月ぐらい動いて間をかけずに打ち上げることが大半をアメリカやロシアの大きくれればよいと考えていたので可能です。今後、民間企業や研い衛星（5～10ｔぐらいのもの）すが、11年経った今でも元気に究機関などによる衛星の開発・が占めていますが、小さい衛星動いていて、ビーコンという信運用が活発になっていくと思わも200機ほどあります。ちなみ号を地上に送ってくれています。

れます。に国際宇宙ステーション（ISS）は高度400ｋｍあたりにありま

製作費は300万円
部品は秋葉原で調達

─ 人工衛星というと何百億円す。

もする大型のものを考えてしまいがちですが、小型の人工衛星

─ キューブサットは、どのくもたくさん飛んでいるものなのらいの費用で作られているのででしょうか。

しょうか。
中須賀

キューブサットは製作費が300万円、打ち上げ費用も300万円ほどです。キューブサットを作るのに使った部品は、すべて秋葉原で買ったものです。
日本の人工衛星の多くは１機100億円を超える費用や5年を超える長い開発期間を要するため3号機のPRISM（望遠鏡衛星）とメキシコ上空からの衛星写真（右）12高度800～1,000ｋｍ上科学機器

産 学 官との 連 携中須賀ン」と呼ばれています。これはりませんが、ナノ・ジャスミン

天文学のための衛星で、星の写は宇宙科学という学問分野に貢真をたくさん撮影し、奥行きを献できる実用衛星であり、この─ キューブサットが宇宙で動含めた3次元の星の地図を作る衛星が撮影した画像を使い、天くことが確認され、次のステッという計画が進められています。

文学の先生方に多くの論文を書高画質の撮影機能を搭載し実用衛星へプとして、どのような研究段階へ進まれたのでしょうか。
中須賀

商用というわけではあいていただけると思っています。
─ 4号機もすでに、宇宙でミッ大学衛星は基本的には教育目ションを進めているのでしょうか。

的で、学生たちが宇宙工学や、1号機の成功のあと、ものづくり、プロジェクトマネ

2005年にロシアのロケットを使

中須賀

衛星はすでに完成してジメントなどを勉強する場になって2号機 XI-Vの打ち上げに成おり、ブラジルから打ち上げるります。これはこれでとても大功しています。

ことになっていたのですが、打切な目的ですが、小さな人工衛

1号 機 と 同 じ く 重 さ は1kgほ

ち上げ場の整備が遅れているた星でも、そのほかにいろいろなどですが、1号機と違うのは、め、2年ほど待たされています。

使い方があることも分かってきJAXAが開発した新しい太陽電ワールドカップやオリンピックました。

池 を 搭 載 し て い る 点 で す。に資金を回されているため整備

実は2003年にキューブサット

JAXAの人工衛星の場合、新しが遅れているようです。打ち上の打ち上げに成功したあと、いいモノを積もうとすると計画のげまで、もう1年ぐらいかかりろいろな企業から、このような初めから組み込まなければなりそうです。

衛星は作れませんか？という問ません。しかし、私たちの衛星なら、すぐに対応が可能です。
新しい技術が生まれたとき、す大学衛星を教育目的から実用衛星へぐに試せるのも、私たちの小さな人工衛星のメリットです。
2009年 に は3号 機「PRISM」（望遠鏡衛星）がJAXAのロケい合わせをいただいています。
私たちの研究の目的は、小型衛星の技術をステップアップし、本当に社会の役に立つ衛星を作─ 研究開発を進めておられるることにあります。大学衛星が小型衛星は、商用としての利用実用衛星になる日もそう遠くなも考えられているのでしょうか。

いことだと思っています。近いットで打ち上げられました。

将来、商用の道も考えています。

3号機は8.5kgで、宇宙に放り2009年には内閣府最先端研究出されると、ブームという棒の開発支援プログラムに選ばれ、ようなものが伸びていきます。

通称「ほどよし」プロジェクトブームの先には望遠鏡レンズがと呼んでいる超小型衛星のプロ付いていて、地上の30mが見分ジェクトも進んでいます。

けられる鮮明な衛星写真を撮影することができます。
今はこの3号機を使って、世次号「科学の峰々」では中須賀真一先生“超小型衛星”の研究とこれからの宇宙開発＆宇宙利用（下）界遺産を順番に撮影していこうと考えています。
4号機は国立天文台とともにについて、ひき続きお話いただきます。
実用衛星としての活躍が期待される4号機
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792 2014・作ったもので「ナノ・ジャスミ6