宇宙輸送の技術ロードマップ（詳細版）（公開⽤）

2024年8⽉
宇宙航空研究開発機構
研究開発部⾨1

⽬次

1. 技術ロードマップ（詳細版）の⽬的

・・・ 3

2. 主要マイルストーン・・・ 6

3. 宇宙輸送システムのシステムロードマップ

・・・ 7

4. 主要技術のロードマップ

・・・ 8

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット・・・ 94.2 ⺠間ロケット（⼩型ロケット）・・・18

4.3 ⺠間主導による新たな宇宙輸送システム

・・・21

4.4 ⾃⽴性確保のための部品の安定供給

・・・242

1. 技術ロードマップ（詳細版）の⽬的
研究開発部⾨第四研究ユニットでは、政府の宇宙基本計画・宇宙技術戦略に基づく「宇宙輸送の技術ロードマップ（詳細版）(注1)」を策定している。これは、国・⺠間企業・⼤学等との継続的な対話と意⾒交換等を踏まえ、１年に１回程度の頻度でローリング(改訂)しているものである。その⽬的は以下のとおり。
政府の宇宙基本計画・宇宙技術戦略などを踏まえてアップデートし、勝ち筋を⾒据えた宇宙技術戦略を実現していく補助的なツールとすること。
宇宙輸送事業者等の動向や要望を踏まえて、官⺠双⽅の技術ニーズを可視化すること。また、これを官⺠で共有してJAXAのオープンイノベーション共創体制につなげ、⺠間による研究開発を後押しすること。
宇宙輸送事業者以外に広く産業界やアカデミアとも共有し、技術シーズの発掘や、宇宙分野以外の事業者・投資家等の新規参⼊を促進すること。
(注1) 「宇宙技術戦略」（宇宙政策委員会） が⽰す「宇宙輸送の技術ロードマップ」（P5に参考掲載）と区別するため、「（詳細版）」と呼ぶ。

3

1. 技術ロードマップ（詳細版）の⽬的【参考】宇宙輸送の将来像「宇宙技術戦略」（令和6年3⽉28⽇内閣府宇宙政策委員会）、P65より引⽤「将来にわたって、宇宙へのアクセスを確保し、拡⼤する宇宙利⽤に対応していくためには、宇宙輸送システムを担う事業者が、事業の継続性と成⻑性を確保できることが必須である。」（「宇宙基本計画」（令和5年6⽉13⽇閣議決定）、P8より引⽤）
4

1. 技術ロードマップ（詳細版）の⽬的【参考】宇宙輸送の技術ロードマップ「宇宙技術戦略」（令和6年3⽉28⽇ 宇宙政策委員会）本⽂P91より引⽤

5

2. 主要マイルストーン••

各マイルストーンは、世界の動向や事業者の声を踏まえて設定する。なお、すべてJAXA調べに基づく仮定である。
また、陳腐化しないよう国内外の政策や需要、技術動向等を踏まえつつ、継続的に⾒直す。
2023年

2030年頃

2026年頃

2040年頃

宇宙利⽤動向⼩型衛星を中⼼とした商業衛星の打上げ需要の増加
新たな宇宙輸送需要の創出①例）ポストISS （無⼈/有⼈） 、宇宙旅⾏など
⽉・ゲートウェイへの物資補給（深宇宙への輸送増加、ペイロード⼤型化）
新たな宇宙輸送需要の創出②例）⾼速⼆地点間輸送(P2P), ⽉⾯産業(無⼈/有⼈)など

商業衛星

既 存 衛星打上

政府衛星2026〜2028年頃
H3⾼度化

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

H3⾼度化

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

対応

コスト ︓10〜13M$/機
頻度 ︓年TBD回程度
能⼒ ︓LEO400kg以上
⺠間に保有してほしいレベルを提⽰し、SBIRにおける研究開発⽬標と連接
⺠間ロケット１２
将来中⻑期的宇宙利⽤市場創出
深宇宙(等(P2P )ISS)ﾄｽﾟﾎ

コスト︓H3ロケットの輸送単価の1/10程度
コスト︓H3ロケットの輸送単価の1/2程度
頻度︓年1回程度
頻度︓年1回程度
能⼒︓16ton/⽉遷移軌道
能⼒︓16ton/⽉遷移軌道
ミッション︓⽉⾯補給機に対応。無⼈(有⼈対応化) ミッション︓⽉⾯補給機に対応。有⼈サブオービタル(無⼈)宇宙輸送サービス化

サブオービタル(無⼈/有⼈)宇宙輸送サービス化

コスト ︓TBD円/kg
能⼒ ︓数⼗〜数百kg/SSO
頻度 ︓年TBD回程度

基盤技術

⾃律⾶⾏安全管制の導⼊（安全監理費等の低減）
有⼈対応化(例)アボートシステム)
有⼈システム安全/信頼性技術
有⼈輸送認証/ラインセンス要求制度構築

コスト ︓H3の1/2程度
旅客数︓数⼈以上
頻度 ︓年TBD回程度

⼆地点間⾼速宇宙輸送サービス化
オービタル(無⼈/有⼈)
宇宙輸送サービス化

コスト ︓H3の1/10程度
旅客数︓数⼗⼈以上
頻度 ︓年TBD回程度

⾃律⾶⾏安全管制の⾼度化（H3デブリ低減の強化）
有⼈宇宙輸送技術の獲得

6

3. 宇宙輸送システムのロードマップ
前ページの主要マイルストーンをもとに設定した、宇宙輸送システムのロードマップを⽰す。
後述の技術ロードマップ（詳細）は、このシステムロードマップを踏まえたものである。
2023年

2026年頃

2030年頃

有人化技術研究開発▼TRL=5システム実証実用化• 2040年代の有人輸送需要に向け、民間主導の事業化と連携し、有人システム安全/信頼性技術検討(例：アボートシステム)の先行実証 、ならびに制度構築（例：有人輸送認証/ライセンス）• 国際競争力のある民間宇宙輸送事業支援• 民間ロケット活用による我が国の宇宙輸送自立性強化 ▼TRL=4

民間主導輸送システム

民間主導による研究開発
小型ロケットの研究開発

飛行実証• 国際競争力確保のための能力向上、抜本的コスト低減• 我が国の宇宙輸送自立性確保のための基盤技術維持• 民間主導輸送システムにも活用可能な共通技術開発• 有人対応技術に対する実証機会活用
TRL=4▼
TRL=5▼
TRL=7▼

次期基幹ロケット

将来の宇宙輸送に向けた活動

有人宇宙輸送システム▼TRL=4

2040年頃研究開発

サブスケール
飛行実証

研究開発成果活用

開発成果活用

基幹ロケット

H3ロケット

高度化

実機型
実証

共創

▼TRL=5〜

飛行実証や段階的実用化

実用化

技術移管
軌道間輸送機
実機型実証• Gateway等への補給対応
実用化

多様な輸送システムの実現

初号機打上(一段再使用)完全再使用

運用• 次期基幹ロケットに向けた2段機体低コスト化など• 我が国の宇宙輸送システムの自立性確保及び産業基盤維持に向けた能力向上、打上げ高頻度化

7

4. 主要技術のロードマップ
4. 主要技術のロードマップ

・・・ 8

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット・・・ 9

4.2 ⺠間ロケット（⼩型ロケット）・・・18

4.3 ⺠間主導による新たな宇宙輸送システム

・・・214.4 ⾃⽴性確保のための部品の安定供給

・・・24

8

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(1/9)
次期基幹ロケットのシステム例
 積層造形法(Additive Manufacturing)等の新技術による製造費の低減に加えて、第1段機体を繰り返し使う1段再使⽤化によって輸送価格の⼤幅な低減を図る。
 さらに、⺠間主導による新たな宇宙輸送システムの要素技術開発が進むことで、熱防御技術、上段回収のための誘導制御技術等を獲得し第2段機体を含めた完全再使⽤化を⽬指す。また、⺠間主導による新たな輸送システムが実⽤化され機体が量産される際には、部品の共通化等による量産効果による製造費のさらなる低減が期待できる。
 製造⼯程が不要となる機体の再使⽤化と、再使⽤前の点検・整備作業の効率化による再打上げ期間の短縮化により、輸送頻度の向上を図る。
 次期基幹ロケットの基準形態に対し、液体ロケットブースタ(Liquid Rocket Booster)を追加で装着し、輸送能⼒の向上(⼤型ペイロードの打上)を図る。なお、1段・LRBを再使⽤せずに使捨型として使⽤することによって輸送能⼒はさらに向上する。
軌道残留
再突⼊

2段軌道到達
衛星分離

軌道到達
衛星分離

1段分離

軌道離脱

1段分離
減速

減速

着陸

着陸

着陸

各段整備後に再使⽤

1段整備後に再使⽤
打上

減速

打上

１段再使⽤の例(2030年頃)

完全再使⽤の例(2040年頃)

94.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(2/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップの考え⽅(1/2)
 輸送価格等の主要マイルストーンを実現する宇宙輸送システムの例に対し、必要な機能と機構を整理・細分化して、サブシステムや機器レベルで達成すべき技術項⽬を抽出した。抽出された技術項⽬について主要マイルストーンの⽬標時期に応じて必要時期を設定し、ロードマップを作成する。
 例えば、輸送価格の低減⼿段である1段再使⽤化のためには、機体の軽量化や推進性能(燃費)の向上等が必要であり、機体の軽量化のためには低温タンクのカーボン複合材化等の技術項⽬が抽出される。
技術項⽬の技術成熟度(TRL)を必要時期までに向上させるスケジュールとして技術ロードマップが作成できる。

次期基幹ロケットの項⽬抽出とロードマップへの展開イメージ
2030年頃

構成
推進系

・・・

軽量化

性能向上

・・・

耐熱性向上

⼤気中再着⽕・・・

着地に耐える脚

着陸⽤推⼒制御・・・

機

・・・・・・

能・・・・・・・・・・・・

1段再使⽤可能必要な

1段⼤気圏再突⼊可能
洋上回収可能1段を再使⽤するために構造系の軽量化が必要

構造系を軽量化するための技術

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

構造系
複合材の適⽤範囲拡⼤
トポロジー最適化形状

・・・

構造系

主要マイルストーンの時期までに成果を出す

10

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(3/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップの考え⽅(2/2)
 基幹ロケットとしての⾃⽴性を確保するため重要な官需や国際協⼒ミッションを確実に打ち上げるための対応⼒を強化するとともに、需要の変動が激しい⺠需の国際競争においての強みを有するため、スピードを持った研究開発が肝要である。
 このため、抽出された技術ロードマップについて2030年〜2040年頃までを俯瞰し、早期に実現できる技術事項については、事前の技術実証を兼ねて、現⾏の基幹ロケットへの適⽤等を考慮する。
 例えば、次期基幹ロケットに関する研究開発成果の⼀部をH3ロケット⾼度化開発に活⽤することや、H3ロケット⾼度化の2段機体に関する開発成果を次期基幹ロケットの2段機体として活⽤するなどを考慮する。これにより、H3ロケット⾼度化と次期基幹ロケットに関する研究開発を効率的かつシームレスに推進していく。
2023年

2026年頃
H3⾼度化

構造系

推進系

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

構造効率90%以上(2段機体)

構造効率93%以上(全段機体)

構造効率96%以上(全段機体)

⼤型構造体へのAM製造技術の適⽤実現

左記を⼀段機体等の⼤型適⽤

左記の上段再使⽤機体への適⽤

推重⽐100以上・⽐推⼒350秒以上

推重⽐130以上・⽐推⼒370秒以上

⼤推⼒エンジンの⾼性能化、⾼圧燃焼器の⼩型化、 AM等による製造低コスト化

エンジンサイクル⾼度化による⾼性能化※数値はメタン推進系の例

次期基幹ロケットの研究開発成果を先⾏的にH3⾼度化の開発で実証

H3⾼度化と次期基幹ロードマップの関係の例

11

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(4/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(1/6)
能⼒

価格

頻度

システム

2023年

2026年頃
H3⾼度化
再使⽤回数10回でコスト1/2程度

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

再使⽤回数100回でコスト1/10程度

●

●

●

開発を加速させるためのシステム設計⼿法・ツールの構築､運⽤､改良

●

●

●

機体組⽴（溶接/ファスニング/検査）の⾃動化の実現（⾃動化を実現する機体を設計する⼿法の確⽴を含む）

●

●

●

⾶⾏安全解析の⾃動化等によるコスト・期間削減を実現（DX等の新技術導⼊・実証）

●

●

●

回収後の点検・再整備を効率化する機体システムを実現（構造・コンポーネントのヘルスモニタリング技術の導⼊）

上段再使⽤機体の再整備技術へ拡張(左記を発展)●●●⼀段機体帰還時の機体内環境の予測精度向上、環境コントロールの実現

左記を上段再使⽤機体へ拡張

12

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(5/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(2/6)
能⼒

価格

頻度

構造系

●

2023年

2026年頃
H3⾼度化

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

構造効率90%以上(2段機体)

構造効率93%以上(全段機体)

構造効率96%以上(全段機体)

トポロジー最適化による構造系軽量化・低コスト化(⼆段機体適⽤・⼀段サブスケール⾶⾏実証)

左記を⼀段再使⽤に適⽤（⼀段機体等の⼤型適⽤）

左記を上段再使⽤に適⽤（⾼温・⾼負荷環境への適⽤）

⼤型ロケット構造体へのAdditive Manufacturing
左記を⼀段再使⽤に適⽤製造技術の適⽤実現（⼤型成型・極低温・耐熱（⼀段機体等の⼤型適⽤）性・低コスト化・再使⽤への対応）
機器・コンポーネント搭載構造の振動と衝撃の緩和技術適⽤の実現（メタマテリアル等の環境負荷を軽減する新技術導⼊・実証）

左記の上段再使⽤機体への適⽤(⾼温・⾼負荷への対応)

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

複合素材適⽤範囲(タンク・段間部等)の拡⼤による軽量化の実現（⼤型成型・極低温・耐熱性・低コスト化・再使⽤への対応）

上段再使⽤機体への複合素材適⽤(⾼温・⾼負荷への対応)

●

●

●

⼀段機体帰還⾶⾏⽤の軽量な空⼒姿勢制御デバイスの実現（折り畳み等の格納・展開・ロックなどの機能の低コスト化・軽量化・再使⽤対応）

上段帰還⾶⾏⽤の空⼒姿勢制御実現（⾼温・⾼負荷・軽量化・再使⽤対応）

●

●

●

⼀段機体帰還⽤の軽量かつ⾼剛性な着陸脚の実現（折り畳み等の格納・展開・ロックなどの機能の低コスト化・軽量化・⾼温環境・再使⽤の対応）

上段帰還⽤の着陸機構の実現（⾼温・⾼負荷・軽量化・再使⽤対応）●●

左記の上段再使⽤機体への適⽤(⾼温・⾼負荷への対応)

電気部品・配線等の⼩型化・軽量化の実現（IC範囲・フレキシブルプリント配線板・筐体⼩型化等）●●※数値はメタン推進系の例

分離機構の整備コスト⼤幅削減の実現（⾮⽕⼯品分離機構の適⽤・安全性の向上）

分離機構の整備コスト⼤幅削減の実現（左記を⼤型化し1段機体に適⽤）

⼤気圏再突⼊機能追加を⽬的とした軽量な熱防護材の実現（⾼温・⾼負荷に耐える機構・材料の⼤規模な軽量化・再使⽤対応）
部品点数の削減による低コストかつ軽量な構造様式の実現（共通隔壁タンク、⼀体型2次構造、等）

部品点数の削減による低コストかつ軽量な構造様式（左記を1段機体に適⽤）

左記を上段再使⽤に適⽤（⾼温・⾼負荷環境への適⽤）

次期基幹ロケットの研究開発成果を先⾏的にH3⾼度化の開発で実証

13

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(6/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(3/6)
能⼒

価格

頻度

推進系

2023年

2026年頃
H3⾼度化

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

推重⽐100以上・⽐推⼒350秒以上

推重⽐130以上・⽐推⼒370秒以上

上段エンジンクラスター化実現（⾶⾏中のクラスターエンジン着⽕技術獲得等）

●
●

●

●

⼤推⼒エンジン(GG等のオープンサイクル)を低コストに実現（⾼性能化・⾼圧燃焼器の⼩型化・ DfAM等による製造⽅法⾰新）

⼤推⼒エンジン⾼性能化(クローズドサイクル化等)

●

●

●

低コストかつ⾼性能なターボポンプの実現（DfAM製造等による部品低コスト化・⻑寿命化・軽量化・ポンプ⾼効率化）

上段再使⽤機体への左記適⽤(ポンプ⾼圧化・タービン⾼温化対応)

⺠⽣品部品適⽤による2段低コスト化（点⽕器・バルブ等の軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）●

左記を⼀段再使⽤に適⽤（⼀段機体等の⼤型適⽤）エンジン領収燃焼試験の低コスト化の実現（作動点調整の容易化等）●

推進薬の搭載・排出の効率最⼤化の実現（2段）（冷却による搭載推薬⾼密度化・推薬蒸発等による無効推薬削減・機体内の残留推薬低減)
上段の気蓄器・配管・バルブ・推薬重⼼管理等のデバイス等の低コスト化・軽量化の実現（AM技術・DFAM設計による軽量化などを低コストに対応)

左記を⼀段再使⽤に適⽤（⼀段機体等の⼤型適⽤）

上段再使⽤機体への左記適⽤(⾼温・⾼負荷・⻑期運⽤への対応)

左記を⼀段再使⽤に適⽤（⼀段機体等の⼤型適⽤）

上段再使⽤機体への左記適⽤(⾼温・⾼負荷・⻑期運⽤への対応)

●

●

●

●

●

●

●

●

推進系の性能を最⼤限引き出す技術の確⽴（⼤気中再着⽕・液体ロケットブースタ燃料をメインロケットも消費する事で多段効果の最⼤化等)

上段再使⽤機体への左記適⽤(多数回着⽕・再補給へ拡張)

●

●

●

⼀段機体帰還⽤に⾼推重⽐・⾼⽐推⼒のスラスタ/ガスジェットの実現（スラスタ/ガスジェット・タンク・バルブ・配管を低コストに軽量化，再使⽤化)

上段再使⽤機体への左記適⽤(⾼温・⾼負荷・⻑期運⽤への対応)

姿勢制御システムの低コスト化と⾼運⽤性化の実現（スラスタ/ガスジェット・タンク・パイロ弁の低コスト化・再使⽤化，グリーンプロペラント化など)

上段再使⽤機体への左記適⽤(⾼温・⾼負荷・⻑期運⽤への対応)●※数値はメタン
推進系の例

次期基幹ロケットの研究開発成果を先⾏的にH3⾼度化の開発で実証

14

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(7/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(4/6)
能⼒

価格

頻度

アビオニクス系

2023年

2026年頃
H3⾼度化
構造効率90%以上(2段機体)

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

構造効率93%以上(全段機体)
コスト1/2程度

構造効率96%以上(全段機体)
コスト1/10程度●●●

誘導アルゴリズム改善にて⾼い軌道投⼊精度を実現（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

往還⾶⾏経路の⾼い投⼊精度を実現(低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)

●

●

●

機体姿勢・位置情報の⾼い精度を実現（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

上段再使⽤帰還・⾼い着陸精度を実現（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

●

●

●

⾼い着地精度を実現させる⼀段再使⽤帰還・着陸⽤誘導制御確⽴（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤でも⾼い精度実現（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

●

●

●

衛星通信のみでの⾶⾏データ取得の確⽴（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤帰還へ適⽤(低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)

●

●

●

機体内ワイヤレス通信や機器統合等による軽量化の実現（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤帰還へ適⽤（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

●

●

●

搭載電池のエネルギー⾼密度化による軽量化の実現（軽量かつ低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤帰還へ適⽤（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

●

●

●

ペイロードインターフェース系●●●

⺠⽣品部品適⽤による低コスト化・軽量化（軽量かつ低コスト部品・基板・筐体の部分採⽤）

⺠⽣品部品適⽤による低コスト化・軽量化（左記の採⽤範囲の拡⼤）

左記を上段再使⽤帰還へ適⽤（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

複数衛星搭載等への対応

⽉⾯⼤型輸送・探査⼤型化への対応

柔軟性の⾼いマルチ衛星搭載

コスト1/2程度
複数衛星搭載の拡⼤(コンステ・複数衛星・ライドシェア搭載⽅式確⽴)

コスト1/10程度
⼤型輸送の実現（⼤型輸送対応フェアリング等の実現）

柔軟なモジュール型衛星搭載の実現（搭載⽅式の⾰新）●●

ペイロード搭載荷重推算の⾃動化等によるコスト・期間削減を実現（DX等の新技術導⼊・実証）

上段再使⽤機体への左記適⽤(DX等の新技術導⼊・実証)●●

ペイロードへの負荷軽減技術の確⽴（制振・吸⾳等の環境負荷を軽減する新技術導⼊・実証）

上段再使⽤機体への左記適⽤(環境負荷軽減の新技術導⼊・実証)

次期基幹ロケットの研究開発成果を先⾏的にH3⾼度化の開発で実証

15

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(8/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(5/6)
能⼒

価格

頻度

⾶⾏安全系

2023年

2026年頃
H3⾼度化

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

再使⽤回数10回でコスト1/2程度

再使⽤回数100回でコスト1/10程度

⾃律⾶⾏安全適⽤範囲拡⼤の実現（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

帰還⾶⾏を含む⾃律⾶⾏安全機能の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

再突⼊時の⾃律⾶⾏安全へ拡張(低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)●

再突⼊安全管制のオンボード化の実現（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

帰還⾶⾏を含む⾃律⾶⾏安全機能の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)●●

衛星通信活⽤フェーズの範囲拡⼤(TDRS ⇒ InRange)

帰還⾶⾏を含む⾃律⾶⾏安全機能の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤)●●

⼀段落下域の特定精度向上の実現（機体誤差要因低減等）

帰還⾶⾏を含む⾃律⾶⾏安全機能の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤)●●

第1段エンジン停⽌時のEDIAの縮⼩実現（⾶⾏安全遅延時間短縮等）

帰還⾶⾏を含む⾃律⾶⾏安全機能の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証）

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤)

●

●

●

多様な軌道傾斜⾓投⼊技術の確⽴●●

⼀段着陸時の⾶⾏管制⽅法の確⽴（低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)

●

●

●

●複数機の同時管制技術へ拡張(低コストな機器の採⽤・⾶⾏実証)

次期基幹ロケットの研究開発成果を先⾏的にH3⾼度化の開発で実証

16

4.1 H3⾼度化〜次期基幹ロケット(9/9)
H3⾼度化〜次期基幹ロケットに関する主要技術ロードマップ詳細(6/6)
能⼒

価
格

頻度

2023年

2026年頃
H3⾼度化

射場施設設備/回収再整備

2030年頃

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

再使⽤回数10回でコスト1/2程度

再使⽤回数100回でコスト1/10程度●●

射場構想グランドデザイン構築（全体計画概念検討）●●

サブスケール⾶⾏実証に向けた⾶⾏実験場の実現（低コストに繰り返し実験可能な機動性）●●

液ガス制約緩和の実現（液ガスサービス調達化・⼤型貯槽・GH2フリーベント化・He回収技術⾼度化等）●●

機体設備インターフェース簡素化の実現（アンビリカルの再使⽤化，低コストな機器の採⽤）

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤)DX等による機体点検・整備等の運⽤の効率化の実現(DX等による整備作業の⾰新を起こす低コストな機器・技術の採⽤)

左記を上段再使⽤機体へ拡張(低コストな機器の採⽤)●

サブスケール⾶⾏実証⽤⾶⾏実験場の運⽤による実証等●●

回収した機体を再整備する技術の確⽴・プロセスの構築（コンポ・構造・耐熱などの点検、異常判断、寿命評価を含む）

上段再使⽤機体の再整備技術へ拡張(左記を発展)●●点検設備の⼩型化・簡素化による機体点検・整備等の運⽤の効率化の実現(整備作業の⾰新を起こす低コストな機器・技術の採⽤)

上段再使⽤機体の再整備技術へ拡張(左記を発展)●●着陸した機体を⾃動で固定する技術の確⽴（センシング・モーションコントロール等を含む）●●

回収した機体を安全化する技術の確⽴（推進薬、加圧ガスを安全に取り扱う技術の確⽴）

上段再使⽤機体の回収技術へ拡張(左記を発展)●●機体を洋上で回収する技術の確⽴（低コストな洋上回収⽤着陸船・回収後機体移動・点検・再組⽴等の確⽴）

上段再使⽤機体の回収技術へ拡張(左記を発展)17

4.2 ⺠間ロケット（⼩型ロケット）(1/3)
⺠間ロケット(⼩型ロケット)のシステム例
 近年、我が国では宇宙輸送に挑戦するStart Up(SU)企業が複数社⽣まれてきており、地球周回低軌道への⼩型ペイロードを輸送することを⽬指した⼩型ロケットの研究開発が推進されている。
 世界的に打ち上げ需要が⼀層⾼まり、宇宙輸送市場の国際競争が激化している状況下において、⼩型ロケットについては、⺠間の活⼒を⽣かして主要マイルストーン案に定める時期までに実現する進め⽅が効率的である。
 このため、低コストな宇宙輸送システムの開発・⾶⾏実証を⾏うSU企業を⽀援することとし、2027年以降の市場獲得を⾒据え、更なる低コスト化や機能向上等のための技術開発に取り組むことを推奨する。
 上記⽀援を通じて、国際競争⼒ある⾰新的宇宙輸送システムの開発・事業化はもちろん、宇宙輸送分野の⼈材流動性を向上させること等により、我が国の宇宙産業の発展と、宇宙活動を⽀える総合的基盤の強化を図る。

スペースワン社HPより

インターステラテクノロジズ社HPより将来宇宙システム提供

スペースウォーカー社HPより宇宙輸送に挑戦するStart Up企業による⼩型ロケットシステムの例
18

4.2 ⺠間ロケット（⼩型ロケット）(2/3)⺠間ロケット(⼩型ロケット)に関する主要技術ロードマップの考え⽅
 2027年以降の市場獲得を⾒据えて、更なる低コスト化や機能向上等のための技術開発を促進するた
めに、低コストな宇宙輸送システムの開発・⾶⾏実証を⾏うスタートアップ企業（SU企業）を⽀援する。
 固体ロケットに⽐べて性能が⾼く、ロケットの⾶⾏中の軌道誤差を修正する為にエンジンの噴射時間を任意に調整できる液体ロケットエンジンのうち、特に推進剤コストが安く、取扱性・安全性に優れる液化天然ガス(LNG)エンジンにSU企業は着⽬しており、JAXAの研究開発成果を活⽤して、実機への適⽤を⽬指した研究開発が推進されている。
 ロケットの⼩型化に応じて誘導制御等をつかさどるアビオニクス機器(電気機器)の⼩型化、機器機能の統合・集積化等による軽量化が必要であり、SU企業においても実機への適⽤を⽬指した研究開発が推進されている。
 宇宙輸送系共通の基盤技術である部品の低コスト化・軽量化等については、次期基幹ロケットに係る研究開発の成果を⺠間に技術移転すること等によって⺠間を⽀援する。
 基幹ロケットと⽐べて⼩型ロケットは質量感度が⾼いため、⼩型かつ軽量なアビオニクス機器・⾮⽕⼯品分離機構等を必要としている。
 ⾶⾏実証後のシステム運⽤に向けて調達性や⼤量⽣産性を確保する為の技術課題を有している。
 現在開発中のシステムを踏襲しながら、安全性や打上げ能⼒を引き続き⾼めていく傾向にあり、⾃律⾶⾏安全技術やシステム設計技術を⾼める事も課題となっている。

19

4.2 ⺠間ロケット（⼩型ロケット） (3/3)⺠間ロケット(⼩型ロケット)に関する主要技術ロードマップ詳細

2023年

能⼒価格

サブオービタル(無⼈)実機⼤の開発 ⾶⾏実証

構成品開発

●

●

LNGエンジンの実機艤装設計技術

⾶⾏実証

●

●

LNGエンジン⽤上段ステージ技術

⾶⾏実証

●

2040年頃⺠間ロケット頻度

⺠間ロケット2030年頃

2026年頃⼩型アビオニクス・システム●

アビオニクス機器⼩型化●

⾮⽕⼯品による国産⼩型衛星分離機構

⾶⾏実証

●

TVC・バルブ等の低コスト化

⾶⾏実証

⾶⾏実証

サブオービタル(有⼈・無⼈)・⽉⾯補給(無⼈)運⽤開始

新たな製造技術を⽤いた
LNGエンジンの徹底的な低コスト化

機種・ステージに依らないコンポーネント共通化による低コスト化

⾶⾏実証・改良開発

●

●

●

●

●

低コスト化・量産が可能な新たな固体燃料の実現

●

●

●

開発を加速させるためのシステム設計⼿法・ツールの構築､運⽤､改良

⾃律⾶⾏安全技術

オービタル・P2P・⽉⾯補給(有⼈)

適時移転・⽀援
次期基幹ロケットに係る研究開発成果の⺠間移転、⽀援

20

4.3 ⺠間主導による新たな宇宙輸送システム(1/3)⺠間主導による新たな宇宙輸送システムの例
 新たな宇宙輸送システムに挑戦する我が国のStart Up(SU)企業の中には、更なる輸送価格の低減と輸送頻度の向上を⽬指して、完全再使⽤型の宇宙輸送機の実現に向けた技術の研究開発に取り組んでいる企業がある。
 これらの企業は、輸送対象は貨物に限らず、宇宙往還(宇宙からの帰還)技術を踏まえて有⼈宇宙輸送を⽬指している。

軌道到達

離陸

我が国の⺠間企業者の開発・事業構想の例

軌道離脱

着陸

Single‐Stage‐To‐Orbitの例(2040年頃)

21

4.3 ⺠間主導による新たな宇宙輸送システム(2/3)⺠間主導による新たな宇宙輸送システムに関する主要技術ロードマップの考え⽅
 わが国で実現例のない⺠間主導の新たな宇宙輸送システムに対しては官⺠の活動に加えて、学による先進研究成果の活⽤が重要であり、学(アカデミア)との連携も密にして推進していく。
 従来のロケットと同型の弾道型宇宙輸送システムに関する研究開発は次期基幹ロケット等の研究開発ロードマップに包絡されている。
 航空機のような有翼型宇宙輸送システムについては、⺠間主導の新しい宇宙輸送システムとして研究開発が進められており、⺠間の開発計画を踏まえて技術ロードマップを維持していくことが肝要。
 有翼形態での機体は翼を加えても構造効率が⼤きく下がらない様にする為の軽量化技術が必要となっている。
 機体のサイズを可能な限りコンパクトとする為に、⾶⾏中に空気を機体内に取り込む事で搭載する液体酸素の使⽤量を減らす/無くすエンジン・⾶⾏経路の研究開発が進められている。

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4.3 ⺠間主導による新たな宇宙輸送システム(3/3)⺠間主導による新たな宇宙輸送システムに関する主要技術ロードマップ詳細
2023年

能⼒

価
格

2040年頃⺠間ロケット頻度

サブオービタル(無⼈)⼩型サブオービタル機体の実現⇒運⽤開始●

2030年頃

2026年頃

サブオービタル(有⼈・無⼈)・⽉⾯補給(無⼈)⼤型サブオービタル機体の実現⇒運⽤開始

オービタル・P2P・⽉⾯補給(有⼈)

周回軌道からの帰還実現⇒運⽤開始

開発を加速させるためのシステム設計⼿法・ツールの構築､運⽤､改良●

低⾼度から有翼形態での着陸の実現
有翼形態での誘導制御技術の確⽴

●

●

●

●

●

●

●

抜本的な軽量化を図るための軽量・⾼⾼度なタンク・翼構造の実現
降着脚の形状検討
FSの実施

●

●

●

●

●

周回軌道から有翼形態での着陸の実現（更なる⾼負荷環境に向け左記を発展）

降着脚の試作
サブスケールでの検証
⼤気圏再突⼊機能追加を⽬的とした軽量な熱防護材の実現（⾼温・⾼負荷に耐える機構・材料の⼤規模な軽量化・再使⽤対応）●●

⾼⾼度から有翼形態での着陸の実
現（⾼負荷な環境に向け左記を発展）

空気吸い込み式⾼⽐推⼒エンジンの地上燃焼試験での実証

空気吸い込み式エンジンのフライト実証

空気吸込み利⽤を考慮した⾶⾏経路作成⾃動化

左記エンジンの⼤推⼒化実現（周回軌道利⽤も踏まえ左記を発展）

適時移転・⽀援
次期基幹ロケットに係る研究開発成果の⺠間移転、⽀援（詳細は後述）

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4.4 ⾃⽴性確保のための部品の安定供給
⾃⽴性確保のための部品の安定供給に関する主要技術ロードマップの考え⽅
 我が国では輸送頻度が年間数機であり、部品の出荷台数が少ないことから採算性が合わない等の理由でベンダーから撤退の申し出を受けることがしばしばある。近年では、コロナ
禍やウクライナ紛争の影響によりIC等の部品⼊⼿性が著しく困難な時期があった。
 我が国の打上⼿段の⾃⽴性確保を確実なものとするために、⾼頻度化や⾼度化などの試作により年間打上げ数(製造数量)の安定確保に努めるとともに、主要部品については国産化していくことや、採算性の課題がある機器については台数の多い⺠製品の適⽤または改良使⽤等を⽬指した研究開発を実施する案が考えられる。
2023年

2026年頃
H3⾼度化

能⼒

価格

2040年頃

次期基幹ロケット(1段再使⽤)

次期基幹ロケット(完全再使⽤)

⺠間ロケット頻度

⾃⽴性確保

2030年頃

サブオービタル（無⼈）
重要部品の国産化の維持●

機構部品の⺠⽣品の活⽤・改良適⽤開発●

電気機器部品の⺠⽣品の活⽤・改良適⽤開発●●

部品安定供給のための旧製造設備維持・改修●●

サブオービタル(有⼈・無⼈)・⽉⾯補給(無⼈)オービタル・P2P・⽉⾯補給(有⼈)

部品安定供給体制確⽴

安定供給体制の維持・発展

部品安定供給のための新製造設備導⼊製造設備の維持・改善(製造低コスト化)

様々な宇宙輸送機システム間の部品共通化による製造設備の統廃合と稼働効率向上

共通・共有的な製造設備の維持・改善

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