「2040年の社会ニーズに対応する有⼈宇宙輸送サービス構想と必要技術」
検討(PKG2)要請へのインプット

2021年10⽉
宇宙旅客輸送推進協議会

PKG2技術課題抽出のための検討の目的と期待されるアウトプット
PKG1では，ＳＬＡの目指す，2030年代から2040年に向けた宇宙活動の描像と世界観の提示，およびこれらの桁違いに拡大することが期待される宇宙活動を支えるための，有人輸送および物資の輸送などを行う体系とエコシステムの構築，およびこの輸送体系によってもたらされる輸送市場の内容と規模の予測を行った．https://spaceliner.jp/actions/422/
それではこのような輸送体系を構築するために必要な技術的な課題は如何なるものであるか？について考え，未来を切り拓くための技術課題を抽出し，以後の研究開発の実行に資することが，本PKG2として行う技術タスクフォースの目的である．
以下には，PKG1（マーケット規模と内容の予測）結果から，その内容と輸送マーケットの規模感と想定輸送コストなどをまとめる．その上で，単なる輸送体系の性能や機能の議論のみならず，社会が受容し，経済的に民間による事業が成立し，乗客や貨物輸送において宇宙の特殊事情によらず他の交通体系と同列の利便性を提供でき，カーボンニュートラ
ルなど対環境性の意味で世の中に受け入れられ，国際間における競争に打ち勝つ優位性を備え，日本の基幹産業として自立できる・・ことなどを強く意識して，本検討のアウトプットが，今後どのような輸送体系を構築するかを考えるための縁とし，具体的な研究計画を立案するための根拠とすることを目指して，このインプットパッケージにより検討依頼を行うものである．

マーケットドライブの技術課題抽出
検討委託（PKG2）へのインプット（抜粋）１．検討要請のスコープ
２．2040年代の宇宙輸送を取り巻く世界観とこれから導かれる輸送市場定量化
３．マーケットドライブで導かれる技術検討（PKG2）への要請サマリ
４．技術検討における，期待する⽅向性と定量化の例⽰（参考）５．技術検討要請仕様

2040年の宇宙活動世界観の描像
宇宙産業領域
⽉および⽉以遠

世界観措定の前提「⽶中露・国際共同など国家ドライブの活動から⺠間利⽤への転換・⽕星への有⼈進出の開始」

⽉⾯に建設された⽶中露および国際共同の持続的有⼈活動拠点に⺠間事業者の進出と発展、⽉資源活⽤のISRU，地球-⽉間の輸送サービスの拡充と観光など⺠間利⽤の増⼤．次のステップとして⽕星での持続的有⼈活動に向けた展開が始まる「多様な衛星による宇宙活動の展開，軌道上サービスの事業化，太陽発電衛星など⼤規模構造物の構築」
GEO / MEO

太陽光発電衛星の建設など⼤規模宇宙構造物によるグローバルなエネルギ問題や社会課題の解決に向けた宇宙活動の進展，多様な中⾼⾼度衛星による宇宙利⽤の拡⼤と軌道上サービスを⾏うビジネスが⺠間事業として⾏われる．

「国や⺠間企業が独⾃に建設する活動拠点・滞在施設の⼀般⼤衆化，LEO以遠への輸送中継機能の構築」
LEO

⽶国や中露を含む複数の国家や⺠間企業が宇宙滞在施設を独⾃に保有し、⺠間企業による滞在施設やビジネス環境提供のサービス拡⼤，LEO以遠への輸送中継点(スペースターミナル)の整備・利活⽤拡⼤など、利⽤者が増加し⼀般⼤衆化が進展「⾼速輸送⼿段とインフラの実現・宇宙輸送との基盤の共通化によるP2P輸送の⼀般⼤衆化」
P2P

⻑距離⾼速輸送の運航に関する国際規範の確⽴や宇宙港といったインフラがグローバルに拡充・整備され、宇宙輸送との基盤共通化と輸送の⾼速化によるP2P輸送の実現により利便性や再使⽤性、経済性の確⽴により低価格化され⼀般⼤衆化が実現* ISRU: In-situ resource utilization4

宇宙輸送の自在性と宇宙活動の拡大の前提@2040

出典：貴会とのディスカッションを基にDeloitte作成
5

2040年の宇宙活動世界観と宇宙輸送市場の定量化スタディ

2040年時点の世界観における宇宙輸送の世界市場規模の導出
市場詳細
輸送モード

総市場規模 ヒト/モノ 市場規模*2 客数/重量 マーケ単価*3 機体キャパ*4 往訪回数*5

地上~
3.6
宇宙滞在（兆円）
施設

オービタル

P2P

ユースケース（主要ケース抜粋）

2.2（兆円）

5.4（兆円）サブ1.9
オビービタル （兆円）

ヒトモノ
ヒト

21,000

53400

モノ
ヒトモノ

プレミアム

宇宙旅⾏
軌道上運営要員派遣
政府ミッション・・・
宇宙配達便
軌道上施設資材物資輸送
軌道上輸送燃料補給・・・
宇宙旅⾏サービス従業員派遣
運航管理官派遣
・・・

軌道上ビジネス宇宙実験
宇宙安全保障・・・
宇宙実験機材・サンプル
LEO以遠輸送システム
宇宙安全保障・・・
宇宙冠婚葬祭
宇宙実験
宇宙安全保障・・・

12,000

旅⾏
出張
運航管理官派遣

冠婚葬祭
軍・部隊派遣
安全保障

1,300

配達便
乗客積み荷
貿易

21,000

宇宙旅⾏
宇宙体験⾶⾏
訓練⽬的の⾶⾏

8,800

（億円）

（万⼈） （万円/⼈） （⼈/機） （回/年）

15,00050,000

3,000

~10

4,400

22,000

110

200

~70

15,000（億円）（億円）（トン） （万円/トン）（トン/機） （回/年）（万⼈） （万円/⼈） （⼈/機） （回/年）
NA

モノ
ヒト~60

エコノミー

(ユースケースなしと仮定)

37,000（億円）

17,000（億円）

19,000

（億円）

250

150

~100

（万⼈） （万円/⼈） （⼈/機） （回/年）

6,400

27,000~5（トン） （万円/トン）（トン/機） （回/年）

220

80~100（万⼈） （万円/⼈） （⼈/機） （回/年）

・・・

・・・

・・・

医療関連
災害時⽀援
安全保障
宇宙冠婚葬祭
宇宙実験
宇宙安全保障

・・・

・・・

・・・

NA
(ユースケースなしと仮定)*1：P2P、サブオービタル、オービタル、地上~宇宙滞在施設間、地上~⽉間、地上~⽉以遠間輸送の市場規模を積算した値、サブオービタルは発射点またはその近傍に帰還する⾶⾏で短時間の⾬中⾶⾏をおこなうもの．以下の議論では技術検討の対象外とする． *2：市場を構成する主要ユースケースの市場規模を基に推算 *3：マーケットドリブンで推算した1回あたり利⽤単価を想定、P2Pの貨物単価は他に輸送⼿段が既に確⽴しており超⾼価値の輸送のみ対応という前提（今後要議論） *4：ユースケースのペルソナを基に同時に利⽤する客数/重量を推計、*5：客数/重量÷機体キャパで年間の往訪需要を推計

PKG1アウトプット＝ 2040年時点の宇宙活動を想定した宇宙輸送マーケットの市場規模
サブオービタル, P2P, オービタル, 地上~宇宙滞在施設間のヒト･モノの輸送市場
https://spaceliner.jp/actions/422/「2040年の宇宙活動世界観と宇宙輸送市場の定量化スタディ」を参照

宇宙輸送マーケットの年間市場規模推移
地上~⽉近傍，⽉⾯，⽉以遠間輸送

2040年
16兆円

2020年

数千億円

客数
輸送重量

2020年
12⼈ *1

約40万倍

7,800,000⼈

2020年
27トン*2約6,700倍

2040年
180,000トン

13%（2兆円）

2040年
市場規模
16兆円

2040年

P2P，サブオビ，オービタル
地上~宇宙滞在施設間輸送

87%（14兆円）

これらの市場規模の想定旅客数と貨物量をまとめて，マーケットの要請する輸送規模（総旅客数と物資輸送量）と輸送単価（有⼈と資材なども含む荷物）の⽬標数値は以下の様に定量化される．

１００万⼈／年オーダの規模の旅客輸送，１万トン／年オーダの周回軌道向けおよび⾼速2地点間の物資輸送
乗客単価＝１００万円／⼈のオーダ
荷物単価＝１千万円／トンのオーダマーケットドライブで導かれる輸送体系への要請
マーケットドライブの輸送体系を考えるに当たって，前ページのような輸送機ボイや⽬標コストから導かれる機体の性能や機能に関わる設計要求以外に，乗客の安全，輸送サービスの内容，事業や運航の体制および技術課題の選定などについて，マーケットからの要請および国として産業化⽀援する対象として考慮すべき事柄は以下のようであろう．
社会が許容する有人旅客輸送の安全性（事故に対して保険でカバーできる世界）

⾼頻度⼤量輸送におけるエアライン的運航（定時運航, ターンアラウンドの柔軟性, 整備計画, 故障検知と予兆整備, 荒天耐性など）

製造と運航の分離＝マニュファクチャラーとオペレータの分離と連携（世界に１ｰ２のマニファクチャラー，主要国に１０程度のオペレータとスペースポートを想定など)

スペースポートの⽴地とアクセス（主要都市から搭乗まで１時間でアクセス可能，2040年時点の地上の輸送体系の進化を反映）

乗客の搭乗・緊急時対応＝簡単な講習を受けるなど訓練なしまたは最低限の負担で搭乗できる環境負荷への配慮の観点（カーボンニュートラル政策，⽔素社会・脱炭素ムーブメントとの整合）
⽶⺠間など先⾏者の今後の動向と，それらとの差別化，⽇本の勝ちワザの追求

PKG2 技術検討要請仕様
以上のマーケットドライブの要請に応えるための技術検討を以下の仕様に従って⾏うことを要請しますa

本PKG2へのインプットに基づき、輸送インフラや輸送サービス、輸送システムを含めた輸送体系の将来像を構想し、これを実現するための技術要件を具体化(定量化)することを要請*具体化の対象は⼤量⾼頻度の宇宙輸送が事業として成⽴するための輸送サービスや運航形態、安全性の担保等幅広い視点での検討を期待baで構想した将来像の実現に必要な主要アーキテクチャ及びその選択肢、クリアすべき技術課題の抽出及び難易度やリスクを現時点の技術レベルと⽐較して整理することを要請*アーキテクチャとは採⽤するシステムや推進など輸送機を構成する技術のことで複数の可能性や組み合わせがあることを共有．
これらのうちから選定する⽅法および抽出・検討する選択肢の件数や相互の⽐較については受託者の裁量で⾏うことを期待caで構想した輸送事業が2040年にサービス・インすることを条件とし、bで検討した主要技課題に対して事業⽴上げ時の判断に使⽤できる技術レベルまで向上させる解決策としての研究・開発計画の⽴案を要請*事業⽴上げ時点は現在~サービス・インまでの中間時点(およそ2030年)と設定し、研究開発計画は研究開発・実証等の課題解決ステップとそれらの難易度やリスク、規模感の⾒える化を要請(綿密な費⽤⾒積は求めない)