国立天文台の今後10年から20年のビジョン
常田佐久（国立天文台）
光赤天連シンポジウム
2021年9月9日

お話の内容1. TMTへの対応

3. 建設・運用予算の確保

2. 大型プロジェクトをどう考えるか?

3.1. 貢献額を決める２つの条件

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設

3.2. 大規模学術フロンティア促進事業

運用に主要な役割を果たし続ける

3.3. 大規模学術フロンティア促進事業

2.2. 大型観測装置の日本の天文学の課題への貢献と外部の評価

3.4. どうすべきか？

2.3. すばる後継計画 (すばる２)

4. 米国・中国の動向

事前評価

5. 宇宙科学における国立天文台の役割
6. まとめ2

1. TMTへの対応

3① TMTの実現は、天文学分野だけでなく日本の学術の発展にとっても極めて重要である。私はTMTは実現できると考えているし、対文科省の観点からも、国立天文台がTMTを未完のまま終了させるというオプションはない。
② 日本の天文学コミュニティ、ひいては、より広い日本の学術コミュニティが、ＴＭ
Ｔ建設をあきらめない点でone voiceでいることが、最も大事である。
③ 30m級望遠鏡が複数台必須との世界の科学コミュニティのコンセンサスはすでに得られている。30m望遠鏡本体の設計は完了しており製造開始できる事と、分割鏡のかなりの部分が製造済である事が、日本の強みとなる。
④ コミュニティの強い意志と日本の強みを背景に、文科省関係局、米NSF幹部、
AURA長官、日本および米国の連邦（国）・州議会関係者、GMTO、ESO等と連携していく。
⑤ なお、将来計画として宇宙望遠鏡LUVOIR、HabExなどが候補に挙がっているが、予算規模はTMTに比べて格段に大きく、一筋縄では実現できない。主鏡口径30mで回折限界を達成できるTMTは、これらのミッションに対して、十分その必須性を説明できる。

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設運用に主要な役割を果たし続ける4

大型光学赤外線望遠鏡「すばる2」

大型電波望遠鏡「アルマ2」

30ｍ光学赤外線望遠鏡「ＴＭＴ」＝国内外の研究者による共同利用観測＝＝日本、米国、欧州による国際協力プロジェクト＝＝日本、米国、中国、インド、カナダが計画を推進＝（すばるの機能を強化したすばる２へ移行）（ALMA=Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array）（TMT＝Thirty Meter Telescope）【特徴】
ミリ波からサブミリ波までを観測できる巨大電波望遠鏡。
・12mアンテナ54台、7mアンテナ12台（計66台）。
・広範囲（16 km、山手線サイズ）の配置が可能。

【特徴】
従来の望遠鏡の3倍以上の解像度、10倍以上の集光力、100倍以上の感度を持った口径30mの光学赤外線望遠鏡。
・日本は望遠鏡本体や主鏡の製作などを担当。
・広視野のすばると高感度のTMTの連携は日本のユニークな強み。

【建設場所】
南米チリのアタカマ高地（標高5,000ｍ）【建設予定場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高4012m）

建設費：約395億円

建設費：約251億円

建設費

建設期間：1991~1999年度

建設期間：2004~2013年度

建設期間：2032年度の完成を目指す【特徴】
超広視野観測が可能な世界唯一の大型望遠鏡。
・世界最大級の口径8.2ｍ、世界最高精度で研磨された一枚ガラスの主鏡。
・最先端技術を活用した新観測装置の開発で、世界をリード。

【建設場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高約4,200m）

約375億円+国内経費40億円

これら３つの大型プロジェクトの推進により国立天文台が創出する新しい天文学①ダークエネルギーの性質の解明（すばる、TMT）③地球型系外惑星の探査（すばる、アルマ、TMT）⑤ マルチメッセンジャー天文学の推進（すばる）②宇宙最初期の天体形成の解明（すばる、アルマ、TMT）④生命の起源の探究（アルマ、TMT）

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設運用に主要な役割を果たし続ける

5

すばる年次計画終期に伴う事業移行評価・すばる後継計画 (すばる２) 事前評価が終了

本計画は、我が国の科学技術・学術を牽引する一翼となっている大型光学赤外線望遠鏡「すばる」の
超広視野・高解像度観測能力を飛躍的に向上させるものであり、高い緊急性、戦略性を持ち、国内外の研究者コミュニティの合意や社会・国民の支持を得られる計画として評価できる。
これまでの優れた成果をベースとした４つの科学目標を達成するため、PFS, ULTIMATE等の新しい観測装置の開発や、今後重要な要素となる現有装置の老朽化対策を実施することにより、他で代替することができない望遠鏡として、引き続き我が国が主導的な役割を果たしながら世界の天文学を牽引し、国際競争力を維持していくことが期待される。
以上を総合的に勘案し、本計画は積極的に進めるべきであり、早急に着手すべきであると評価する。
大規模学術フロンティア促進事業現行計画の終期等
TMT
すばる
アルマ
（※）
現行年次計画終期

2021年度

2022年度

2021年度

後継計画

すばる２

アルマ２

－

Road Map
掲載状況

RM2020掲載
すばる２

RM2020掲載
アルマ２－（※）2019年度の大型プ
ロジェクト作業部会による進捗評価の結果、2021年
度末までにプロジェクト完了の見通しが明らかとなった場合、改めて進捗評価をするとされた。

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設運用に主要な役割を果たし続ける

6

すばる年次計画終期に伴う事業移行評価・すばる後継計画 (すばる２) 事前評価が終了

本計画は、我が国の科学技術・学術を牽引する一翼となっている大型光学赤外線望遠鏡「すばる」の
超広視野・高解像度観測能力を飛躍的に向上させるものであり、高い緊急性、戦略性を持ち、国内外の研究者コミュニティの合意や社会・国民の支持を得られる計画として評価できる。
これまでの優れた成果をベースとした４つの科学目標を達成するため、PFS, ULTIMATE等の新しい観測装置の開発や、今後重要な要素となる現有装置の老朽化対策を実施することにより、他で代替することができない望遠鏡として、引き続き我が国が主導的な役割を果たしながら世界の天文学を牽引し、国際競争力を維持していくことが期待される。
以上を総合的に勘案し、本計画は積極的に進めるべきであり、早急に着手すべきであると評価する。
大規模学術フロンティア促進事業現行計画の終期等
TMT
すばる
アルマ
（※）
現行年次計画終期

2021年度

2022年度

2021年度

後継計画

すばる２

アルマ２

－

Road Map
掲載状況

RM2020掲載
すばる２

RM2020掲載
アルマ２－（※）2019年度の大型プ
ロジェクト作業部会による進捗評価の結果、2021年
度末までにプロジェクト完了の見通しが明らかとなった場合、改めて進捗評価をするとされた。

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設運用に主要な役割を果たし続ける
大型光学赤外線望遠鏡「すばる2」＝国内外の研究者による共同利用観測＝（すばるの機能を強化したすばる２へ移行）【特徴】
超広視野観測が可能な世界唯一の大型望遠鏡。
・世界最大級の口径8.2ｍ、世界最高精度で研磨された一枚ガラスの主鏡。
・最先端技術を活用した新観測装置の開発で、世界をリード。

【建設場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高約4,200m）

大型電波望遠鏡「アルマ2」

30ｍ光学赤外線望遠鏡「ＴＭＴ」＝日本、米国、欧州による国際協力プロジェクト＝＝日本、米国、中国、インド、カナダが計画を推進＝（ALMA=Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array）（TMT＝Thirty Meter Telescope）【特徴】
ミリ波からサブミリ波までを観測できる巨大電波望遠鏡。
・12mアンテナ54台、7mアンテナ12台（計66台）。
・広範囲（16 km、山手線サイズ）の配置が可能。

【特徴】
従来の望遠鏡の3倍以上の解像度、10倍以上の集光力、100倍以上の感度を持った口径30mの光学赤外線望遠鏡。
・日本は望遠鏡本体や主鏡の製作などを担当。
・広視野のすばると高感度のTMTの連携は日本のユニークな強み。

【建設場所】
南米チリのアタカマ高地（標高5,000ｍ）【建設予定場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高4012m）

建設費：約395億円

建設費：約251億円

建設期間：1991~1999年
度

建設期間：2004~2013年度

建設費
円

将来プロ
ジェクト

？

約375億円+国内経費40億

建設期間：2032年度の完成を目指す

これら３つの大型プロジェクトの推進により国立天文台が創出する新しい天文学①ダークエネルギーの性質の解明（すばる、TMT）③地球型系外惑星の探査（すばる、アルマ、TMT）⑤ マルチメッセンジャー天文学の推進（すばる）②宇宙最初期の天体形成の解明（すばる、アルマ、TMT）④生命の起源の探究（アルマ、TMT）？

既存プロジェクトとの整合性（サイエンスケース）は？
プロジェクトの規模と体制は？

7

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

2.1. 国立天文台は大型観測施設の建設運用に主要な役割を果たし続ける
大型光学赤外線望遠鏡「すばる2」＝国内外の研究者による共同利用観測＝（すばるの機能を強化したすばる２へ移行）

大型電波望遠鏡「アルマ2」

30ｍ光学赤外線望遠鏡「ＴＭＴ」＝日本、米国、欧州による国際協力プロジェクト＝＝日本、米国、中国、インド、カナダが計画を推進＝（ALMA=Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array）（TMT＝Thirty Meter Telescope）【特徴】
ミリ波からサブミリ波までを観測できる巨大電波望遠鏡。
・12mアンテナ54台、7mアンテナ12台（計66台）。
・広範囲（16 km、山手線サイズ）の配置が可能。

【特徴】
従来の望遠鏡の3倍以上の解像度、10倍以上の集光力、100倍以上の感度を持った口径30mの光学赤外線望遠鏡。
・日本は望遠鏡本体や主鏡の製作などを担当。
・広視野のすばると高感度のTMTの連携は日本のユニークな強み。

【建設場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高約4,200m）【建設場所】
南米チリのアタカマ高地（標高5,000ｍ）【建設予定場所】
米国ハワイ州マウナケア山頂域（標高4012m）

建設費：約395億円

建設費：約251億円

建設費円

建設期間：1991~1999年
度

建設期間：2004~2013年度【特徴】
超広視野観測が可能な世界唯一の大型望遠鏡。
・世界最大級の口径8.2ｍ、世界最高精度で研磨された一枚ガラスの主鏡。
・最先端技術を活用した新観測装置の開発で、世界をリード。

①ダークエネルギーの性質の解明（すばる、TMT）③地球型系外惑星の探査（すばる、アルマ、TMT）⑤ マルチメッセンジャー天文学の推進（すばる）

将来プロジェクト

？

約375億円+国内経費40億

建設期間：2032年度の完成を目指す

これら３つの大型プロジェクトの推進により国立天文台が創出する新しい天文学②宇宙最初期の天体形成の解明（すばる、アルマ、TMT）④生命の起源の探究（アルマ、TMT）

8？

2. 大型プロジェクトをどう考えるか

92.2.大型観測装置の日本の天文学への貢献と外部の評価
Number of Refereed Papers
including NAOJ Authors(TAO-NAOJ 1972-2021*)

2020KAGRA

2011ALMA

600
1949 -2010
Norikura Corona
Observatory

500

2006HINODE

1999Subaru
Telescope598

1960 -2018
Okayama
188cm Telescope

414

400
1991-2001
YOHKOH

1992-2020Nobeyama
Radioheliograph

2002VERA
2013ATERUI

300

200
1982Nobeyama
45m Telescope

1990Flare
Telescope

1995TAMA300

2018ATERUII

2002ASTE
2013HSC/Subaru

100
2004NINS/NAOJ

1988NAOJ

1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021

0

Tokyo Astronomical Observatory, University of Tokyo

Year of Publication

Source: Web of Science Core Collection
Article & Review Only as of 2021/9/7

国立大学法人評価委員会
第3期中期目標期間(2016～2021年度）
4年目終了時評価の結果

2. 大型プロジェクトをどう考えるか※ 現況分析の判定
は【1】～【４】。
【４】が最高。

●全体
第3期中期目標期間(4年目終了時評価)に係る業務の実績に関する評価結果（国立大学法人評価委員会）●教育研究の状況
中期目標の達成状況に関する評価
結果（大学改革支援・学位授与機
構）研究に関する現況分析結果（大学改革支援・学位授与機構 ）資料３
https://www.niad.ac.jp/sub_hyouka/kokudai2020/3_2020_88_sizen_kagaku_3.pdf

10

2.2.大型観測装置の日本の天文学への貢献と外部の評価
学部・研究科等の研究に関する現況分析結果（自然科学研究機構）

１．国立天文台
分析項目Ⅰ

研究活動の状況〔判定〕 特筆すべき高い質にある分析項目Ⅱ

研究成果の状況〔判定〕 特筆すべき高い質にある〔判断理由〕
学術的に卓越している研究業績、社会・経済・文化的に卓越している研究業績が、それぞれ、19 件、４件との評価を受けており、現況分析単位の目的・規模等を勘案し、特筆すべき高い質にあると判断した。
特に、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラの性能を活かし、58 万個の遠方銀河のサンプルを用いた大規模統計研究を行っている。宇宙論モデルとの比較研究により、宇宙と星の誕生・進化は、重力による構造〔優れた点〕
形成と宇宙膨張の二つの要素によって説明されること○ 次世代の天文学を担う萌芽的プロジェクトの設立を促し、装置開発プロジェクを示している。さらに、宇宙黎明期を対象とした大規トや将来計画の検討グループを設置して体制を強化した。
模なクェーサー探査観測を行い、100 個近い巨大ブラックホールを発見し、その個数密度等の精密測定か〔特色ある点〕○ 研究体制の見直しを行い、平成31年４月に４つの研究部（理論、光赤外、電波、 ら、巨大ブラックホールの起源に関する理論モデルとの詳細な比較を可能にしている。
太陽天体プラズマ）を統合して「科学研究部」を設立した。事務作業を集約化するとともに、理論研究と観測研究の融合、多波長天文学、マルチメッセンジャー
天文学といった天文学分野の新たなキーワードのもとで研究者が自由な発想に基づく研究を行い、理論と観測の垣根を超えた多くの成果が産み出された。
〔判断理由〕
研究活動の基本的な質を実現している。
次世代の天文学を担う萌芽的プロジェクトを設立し、装置開発プロジェクトや将来計画の検討グループを設置して研究体制を強化している。具体的には、平成
31年４月に四つの研究部（理論、光赤外、電波、太陽天体プラズマ）を統合して「科学研究部」を設立し、「アルマ望遠鏡で実証する惑星形成円盤の偏波基礎理論」や「重力波源となる中性子星連星を形成する超新星爆発の研究」といった理論と観測の垣根を超えた研究業績をあげている。

2. 大型プロジェクトをどう考えるか（参考）大学共同利用機関の検証結果について

11（科学技術・学術審議会 学術分科会 研究環境基盤部会）
自然科学研究機構 国立天文台
世界最先端の観測装置・研究施設を運用して共同利用・共同研究に供することにより顕著な研究成果を上げている。また、研究成果の発信という点でも他の機関の範となる取組が行われ、自己検証のとおり、大学共同利用機関として備えるべき要件に照らして十分な活動を行っていると認められる。
限られた予算で効率的な運用を進めるため、台内・研究者コミュニティの意見を十分に取り入れながら、長期的視野に立った機関の運営が求められる。
（優れた点等）○すばる望遠鏡、アルマ望遠鏡、スパコン・アテルイII 等の最先端の観測装置・研究施設を運用し、共同利用・共同研究に供することにより、国内のみならず国際的な天文学・天体物理学分野の中核研究拠点としての役割を果たしている。国際共著論文の割合やTOP１％、10％論文の割合が高いレベルで推移し、顕著な研究成果を上げている。
○総研大を中心とした大学院教育、将来に向けた研究者の育成に一定の寄与を果たしている。
○新分野の創成について、マルチメッセンジャー天文学、宇宙・天文学と基礎生物学の新たな融合分野「アストロバイオロジー」（宇宙生物学）の展開を図る等の意欲的な取組が見られる。今後は、これら以外の新たな分野へのチャレンジも期待される。
○研究成果をそのプロセスを含めて社会に幅広く発信しており、広報普及活動において他の大学共同利用機関のモデルとなっていると言える。
（課題、改善を要する点等）○今後の天文学の方向性を踏まえた国立天文台の運営方針、共同利用施設の在り方等について、台内や研究コミュニティとの対話を重視し、意思疎通をより活発にし、長期的視野に立った計画的な検討が行われるべきである。
○すばる望遠鏡等の老朽化対策、運営費の確保が課題である。また、巨大化する大型プロジェクトについては、国際分担の議論をより進めることが重要である。
○ハワイ現地での建設工事が中断しているTMT（30m 望遠鏡）について、代替案やすばる望遠鏡との一体的運用の在り方も含め、引き続き今後の方針を検討すべきではないか。
○研究教育職員のダイバーシティ（女性、外国人）への配慮について、より努力が求められる。
○国際的な中核研究拠点として、自己検証において他の世界的な天文学分野の研究機関とのベンチマークが必要ではないか。
○大学共同利用機関はコミュニティが一体となって運営に当たる組織であり、各種会議の議事録、規則などは適切に公開されるべきである。
（その他）○天文学においてプロジェクトや観測装置等が年々巨大なものとなっていく中、限られた予算で効率的な運用を進めるため、経費の国際分担の在り方を含めた適切な国際連携の一層の推進を図るとともに、JAXA 宇宙科学研究所及び大学等との連携の一層の強化を図ることが望ましい。

3. 建設・運用予算の確保

研究の進捗状況

条件１：投資額とリターンの確実なバランス

論文数
•
•

3.1. 貢献額を決める２つの条件 12

Nature (66編)、Science (18編) など、インパクトの高い雑誌へ多数、掲載されている。NatureとScienceの合計84編のうち、19編(23%)は東アジアの研究者が筆頭者である。
2021(令和3)年4月末時点において、アルマの論文総数2,325編のうち、日本からの論文数は351編であった。これは米国に次いで世界第２位である。

各地域の論文数分布
東アジアの成果（望遠鏡時間割合は21.4%）

Nature、Science

22.6% （19本）

全論文

19.2% （446本）

チリ

その他

6%

8%

韓国
アメリカ
スウェーデン
スペイン
台湾

東アジア
19%

フランス

イタリア
欧州

北米

41%

26%

オランダ

23％ (545)

3％(71)
3％(78)
4％(82)

4％(94)

15％ (351)

5％ (106)
5％
(111)

6％
(130) 8％
(191)
チリ
イギリス

日本
9％
(213)
ドイツ

プロジェクトの概要

3. 建設・運用予算の確保 3.1. 貢献額を決める２つの条件

条件２：日本の先端技術で貢献（現金貢献を最小に）東アジアと米・欧の建設分担
東アジア

米欧
建設期

② ACAアンテナ※米欧50台のみでは描けない
正確な画像を実現

7mアンテナ 12台
12ｍアンテナ 4台③ 受信機システム
バンド 4,8,10④ 信号伝送・変換・評価部
ACA用⑤ 高分散相関器
ACA用①サイト建設インフラ工事（米欧）②12ｍアンテナ
25台（米）
25台（欧）③ 受信機システム
バンド 3,6（米）バンド 7,9（欧）④ 信号伝送・変換・評価部
米欧アンテナ用⑤ 基本型相関器
米欧アンテナ用

建設期に計画され、開発完了を目指している項目③ 受信機システム
バンド１⑤ 高分散相関器
ACA分光計③ 受信機システム
バンド 5（欧＋米）バンド 2（欧＋日本）

13

世界が注目する大規模プロジェクトへの安定的・継続的な支援を図るべく、「ロードマップ」等に基づき、国際的な競争・協調に迅速かつ適切に対応できるよう支援し、戦略的・計画的な推進を図る。
• 「大規模学術フロンティア促進事業」概要• 2012年度に「大規模学術フロンティ
ア促進事業」創設。
• 2021年度予算額は331億円。
• 現在、年次計画に基づき、14プロ
ジェクトを推進。
• 対象事業選定の流れ• 日本学術会議が、広範な研究分野コ
ミュニティの意向を踏まえて「マスタープラン」を策定。
• 文科省科学技術・学術審議会が、マスタープランも参考に、大型プロジェク
ト推進に当たっての優先度を明らかにする観点から「ロードマップ」を策定。
• 文科省が、ロードマップに基づき、早急に着手すべき新規プロジェクトを検討し、科学技術・学術審議会に諮った
上で、概算要求を行う。

14
3. 建設・運用予算の確保
3.2. 大規模学術フロンティア促進事業(2021.6.18「第４期中期目標期間における国立大学法人運営費交付金の在り方に関する検討会」資料より)

3. 建設・運用予算の確保

3.3. 大規模学術フロンティア促進事業の課題

15• 2012年度の事業創設以降、予算は増えていない: 事業創設の趣旨は、大型プロジェクトの「安定的・継続的な支援による戦略的・計画的な推進」だが、減少傾向にある国立大学法人運営費交付金の枠内にあるため、2012年度創設以降、プロジェクト数が増えているにも関わらず予算は増えていない。
• 学術研究であり運営費も不可欠: 学術以外にも広く活用可能な施設であれば、別途運営費を確保できる可能性はあるが、共同利用者は大学等が中心であり、開発・設置終了後も運営に対する支援が不可欠である。
• 支援プロジェクトを終了できず、新規プロジェクト追加の可能性が低い: 学術研究であるため、上記の通り、開発・設置終了後の運営支援等が不可欠であり、支援プロジェクトを終了できず、新規大型プロジェクトが採択される可能性も低くなっている。

(2019.4.23「学術研究の大型プロジェクトに関する作業部会 」資料より)(2021.6.18「第４期中期目標期間における国立大学法人運営費交付金の在り方に関する検討会」資料より)

3. 建設・運用予算の確保（参考）
宇宙予算の上昇基調：• 宇宙基本計画の改定（宇宙科学の位置づけも強化）• 「開発」から宇宙の「利用」へのシフト

16

3.4．どうすべきか？
大規模学術フロンティア促進事業の予算の不足も深刻化する一方、運営費交付金の減少は今後も続くと想定
3. 建設・運用予算の確保

70.0
68.1
68.0

0.97

運営費交付金の減少を食止める必要がある

68.4
0.63

66.0

64.6
0.49

億円

64.0

対策：
① 運営費交付金の減少：運営費交付金の状況と今後の予想・それを受けて今後とるべき対応（案）の共有。
② 大規模学術フロンティア促進事業：すばる２・
ALMA２・TMTの予算の確保のための、的確な対応。「大規模学術フロンティア促進事業」の予算は、「国立大学法人運営費交付金」（高等教育局
国立大学法人支援課所管）の一部と「国立大学法人先端研究推進費補助金」（研究振興局学術機関課所管）よりなっている。文科省や財務省の最近の審議会における議論も注視しつつ、天文フロンティア議連等も活用し、天文学大型施設の価値を訴えつつ、日本の学術を支えるフロンティア促進
事業予算の見える化を行う。

17

運営費交付金

63.6
0.49

63.3
0.96

62.0

60.0

67.2

62.0
0.98

67.8
64.1

58.0

63.1

62.4

61.0

61.5

61.3

1.0

1.3

60.7
1.4

60.5

59.9

59.3

56.0
54.0
2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

H25

H26

H27

H28

H29

H30

R1

R2

R3

年度
運営費交付金（機能強化経費除く）

合計

大規模学術フロンティア促進事業
予算額（単位：億円）
90.0
80.0
70.0

67.7

60.0
50.0

29.9

すばる

すばる予算のV字回復
TMTの必要予算確保
54.7

53.5

11.9

11.1

40.0
30.0

55.2

合

計

79.6

40.8
41.9

42.5

5.8

6.2

22.0

22.0

22.2

20.6

20.9

25.9

16.9

16.9

16.5

12.2

16.8

14.1

14.1

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

25.9
22.4

20.0
10.0

TMT

アルマ

0.0

※2019年度「すばる」には、2018年度補正6.6億円を含む年度※2021年度「すばる」には、2020年度補正4.3億円を含む

年度

18
3. 建設・運用予算の確保
3.4．どうすべきか？
令和４年度概算要求のポイント (文科省HPより)

• 学術成果以
外にもう一
つ成果の軸
がほしい？
• インパクトのある研究
成果（e.g.
ノーベル賞
級の成果)？

4. 米国・中国の動向

米国の科学技術政策• 科学技術での米国優位を脅かす傾向が顕在化しつつあり、5つの「未来の産業」におけるグローバル
リーダーシップの維持･強化を目指す。（人工知能(AI)、量子情報科
学、先進製造、高度通信、バイオ
テクノロジー）• バイデン政権・連邦議会は、中国との競争も念頭に、AI・バイオ等の重要技術分野の研究基盤強化として国立科学財団(NSF)の基礎研究等も強化。

19＜バイデン政権＞• 大統領記者会見(2021.3.26)：中国との競争も念頭に、連邦研
究開発予算を1600億ドルから4500億ドル以上に増額。
• 米国雇用計画(8年計画)：重要技術分野(AI、バイオ技術等)における研究基盤の改善として、国立科学財団NSFへの投資に500
億ドル、研究機関の研究基盤改善に400億ドルなど。
• 2022年度予算教書：科学技術・宇宙関係の研究開発予算を135億ドル増(8.5%増)の1713億ドルに。（国立科学財団NSFは基盤的研究開発強化等で17億ドル増、国立衛生研NIHは90億ドル
増、エネルギー省DOEは43億ドル増）＜連邦議会＞• 上院：超党派提案の「エンドレス・フロンティア法案」等、複数の対中国法案が一本化され、「米国イノベーション競争法」
として6月に可決。国立科学財団(NSF)の技術イノベーションに
5年間で290億ドル、エネルギー省(DOE)の重要分野(AI、量子など)に5年間で170億ドル等が盛り込まれている。
• 下院：「未来のためのNSF法」（NSF予算85億ドルを2026年
度に179億ドルに倍増）、「未来のためのDOE科学局法」（DOE科学局予算70億ドルを2026年度に110億ドルに増額）、が6月に可決。

4. 米国・中国の動向

中国の基礎研究・大型研究施設等「科学技術イノベーション第13次5ヵ年計画(20162020年)」（2016年国務院）• 科学技術研究の改革・発展と、国民経済や最前線の科学技術などを念頭にイノベーション展開を目指す。
• 全体目標：2020年までにイノベーション力を世界15位以内とする、など。
• 具体的目標「自主イノベーション力の向上」の指標• 研究経費のGDP 比2.5%• 研究開発費に占める基礎研究比率を大幅引上げ• 科学技術論文被引用回数を世界第2位、など• 基礎研究に関しては、科学における地位と世界への影響力を大きく向上させることを目指し、• 好奇心主導の基礎研究支援の強化による独自理論・発見の促進• 粒子物理と核物理、宇宙と天文等の重大科学技
術インフラの整備による世界最先端の科学研究
の強化
等を実施。

20

「国民経済と社会発展第14次5カ年計画」（2021年3月）• 「強国戦略」のうち「科技強国」が最もコアなテーマであり、2035年まで、これまで以上に科学技術に投資拡大し、科学イノベーションを推進する。
• 先端研究分野として、「深宇宙の探知」(宇宙の起源・変遷など基礎科学研究、火星・小惑星探査、月探査事
業、等)、• 大型科学技術施設として、加速器駆動核変換研究装置、高海抜宇宙線天文台、なども掲げる。

4. 米国・中国の動向

中国の基礎研究・大型研究施設等

21

イノベーション力強化を掲げつつ、その供給源である基礎研究の強化、重大科学技術インフラ整備等を推進
・イノベーション力：世界15位以内目標 ➡ 2020年に14位(Global Innovation Index rankings)を達成
・研究経費のGDP比：2020年2.5%目標 ➡ 2018年で2.14%
・科学技術論文被引用数：世界2位目標 ➡ 2018年にトップ10%高被引用論文数の世界一を達成
500メートル球面電波望遠鏡（FAST、通称「天眼」）
・世界最大の電波望遠鏡で、137億光年よりも先の宇宙を見通せる。
・建設費約12億元(185億円)。
・2016年9月稼働開始、2020年1月正式稼働。
・2021年3月以降、10％以上の観測時間を外国科学者に開放。
・正式稼動から1年間で、300個以上のパルサー、宇宙の謎である高速電波バーストを複数回発見。

(c)Xinhua News/AFPBB News

円形電子－陽電子衝突型加速器（CEPC）
・素粒子物理学の標準モデルを超える新しい発見を目的として、世界クラスの大規模加速器基地（円周約100km。 250GeV近くの電子－陽電子衝突で多数のヒッグス粒子を生成）を構築する計画。
・建設は2022年開始、2030年完了の予定。
・実験は2040年まで約10年間の予定（国家経済と社会発展第14次5ヶ年計画）(2019.10.6東京新聞より)

4. 米国・中国の動向

中国における宇宙開発
宇宙科学分野に積極的に取組み●暗黒物質粒子探査衛星「悟空(Wukong)」・2015.12打上げ
・宇宙高エネルギー粒子検出で世界最先端●量子暗号通信実験衛星「墨子」
・2016.8打上げ
・盗聴できない暗号通信技術を世界初搭載●Ｘ線天文衛星「慧眼(Huiyan)」・2017.6打上げ
・中国初のＸ線天文衛星●重力波観測技術実験衛星「太極一号」
・2019.8打上げ
・重力波探査技術の軌道上実証に成功

月裏側の着陸・探査、サンプルの地球帰還を達成●嫦娥3号(2013.12打上げ)
・世界3か国目の月面着陸成功。
●嫦娥4号(2018.12打上げ)
・地球上で困難な低周波電波観測等を実施。
●嫦娥5号(2020.11打上げ)
・月面試料の地球への持帰り(サンプルリターン)に成功(2020.12)。(世界３か国目)

ロシアと協力して2035年までに国際月研究基地建設も計画

火星で既に探査中。更に有人探査も計画

独自の中国宇宙ステーションが完成間近●火星探査機「天問１号」
・2020打上げ・2021.5に火星軟着陸成功(旧ソ連と米国に次ぎ世界３か国目)●2回目の火星探査機
・2028年に送り込む計画。
●火星有人探査・2040-60年の間に行う計画。

●中国宇宙ステーション(CSS)のコアモジュール「天和」・2021.4に軌道投入成功。
●3名の飛行士がCSSに到着
・2021.6、有人宇宙船「神舟12号」で打上げ。
●中国宇宙ステーション(CSS)
・計11回の打上げで、2022年に
完成予定。

22

5. 宇宙科学における国立天文台の役割（参考）宇宙基本計画工程表(令和２年度改訂）（令和2年12月15日宇宙開発戦略本部決定）23

5. 宇宙科学における国立天文台の役割• 2006年打ち上げの「ひので」以降、天文ミッションは途絶えており、現状は危機的。
• 地上天文学での先端技術開発や人材育成は、宇宙プロジェクトにとって本質的に重要であり、国立天文台は衛星や探査機の搭載装置の開発に有利な状況にある。地上も宇宙も大きな差異があるわけではなく、地上で実証してこそスペースへの適用が可能となる。
この潜在力をもっと活用すべき。
• 地上天文学の発展という国立天文台の本務をわきまえた上で、難しい高度の観測装置・
ミッションを提案実施していくべきでないか。
• 国立天文台では、これまで宇宙プロジェクトに、プロジェクト室毎に取り組んでき た。
そこで得られた「スペースに必要な基礎技術」を先端技術センターに集約・発展させ、大学も含めて必要とするところに提供できれば、スペース天文学の裾野を広げ、より戦
略的な取組を行えるのではないか。

• アルテミス計画で活性化している月探査の検討においても、地上天文学と連携した月面天文台など、天文学分野の優位な技術力や科学力を生かしたミッション提案も期待され
ている。

24

5. 宇宙科学における国立天文台の役割（好事例）観測ロケット実験・CLASPシリーズ

Credit: US Army Photo, White Sands
Missile Range25～紫外線の高精度偏光分光観測という新しい扉を拓く～• ロケットが宇宙空間を飛行する5~6分間の観測• CLASP(2015年打ち上げ), CLASP2 (2019年). いずれも世界初となる紫外線の偏光スペクトルを取得. 現在, 2021年10月打ち上げ(CLASP2.1)に向けて射場で準備中• 国際協力：観測装置の回収- NAOJ & ISAS (日)：下記以外の観測装置- NASA (米)：ロケット, CCD, フライトエレキ（回転駆動機構除く）- IAS (仏)：回折格子

観測装置部分：全長2.5 m

NAOJ先端技術センター(ATC)での組み立て&試験

振動試験@JAXA
国内外メーカ, ATCとのフライト品開発

White Sands Missile Range（米国・
ニューメキシコ州）での打ち上げ

5. 宇宙科学における国立天文台の役割（好事例）気球太陽望遠鏡SUNRISE-III
高解像度・高感度・多波長の偏光分光観測で太陽大気の3次元磁場構造を測定する

日本主担当の近赤外線偏光分光装置
SCIP (スキップ)• 口径1m(ひので衛星の2倍)
CWS
TuMag
• 大西洋上空>35kmを約1wk飛翔 可視偏光撮像 像安定装置(λ=517, 525 nm)• 国際協力- ドイツ(マックス・プランク他)- アメリカ (NASA, APL)- 日本 (NAOJ, JAXA)- スペイン (アンダルシア他)

焦点装

カメラ・制御エレキをスペインと
共同開発

ット
置ユニ

NAOJ・ATCにて組立と性能実証

2021年8月に国内開発完了しドイツへ
SCIPを焦点装置ユニットに組み込み、アライメント(於マックスプランク太陽系研究所, 2021.9.3)

1m望遠鏡
衛星用に技術開発し、CLASPロケットで飛翔実証

高精度偏光観測のための宇宙用回転駆動機構

高精度光学素子・偏光素子と温度変化に耐える光学構造を
NAOJ・ATCで開発

SUSI
紫外偏光分光(λ=300-400 nm)
SCIP
近赤外偏光分光(λ=770, 850 nm)

気球・ゴンドラ

2022年6月フライト 26

SUNRISE用に高速化(3.2s/rot -> 0.5s/rot）

マックス・プランク担当紫外装置に同じ回転駆動機構を提供

5. 宇宙科学における国立天文台の役割（好事例）気球太陽望遠鏡SUNRISE-III
高解像度・高感度・多波長の偏光分光観測で太陽大気の3次元磁場構造を測定する

2022年6月フライト 26
日本主担当の近赤外線偏光分光装置
SCIP (スキップ)

地上観測から出発した国立天文台の太陽グループ• 口径1m(ひので衛星の2倍)は、ATCと連携して、宇宙光学システムの開発で国• 大西洋上空>35kmを約1wk飛翔• 国際協力際的にも高いレベルにあると言える。同様に、地上- ドイツ(マックス・プランク他)- アメリカ (NASA, APL)
観測装置の開発実績のある光赤外コミュニティも、- 日本(NAOJ, JAXA)- スペイン (アンダルシア他)
ATCを活用する・一緒に開発することにより、スペースへの本格的展開が可能ではないか。
CWS
TuMag
像安定装置
可視偏光撮像(λ=517, 525 nm)

高精度光学素子・偏光素子と温度変化に耐える光学構造を
NAOJ・ATCで開発

SUSI
紫外偏光分光(λ=300-400 nm)

カメラ・制御エレキをスペインと
共同開発

SCIP
近赤外偏光分光(λ=770, 850 nm)

気球・ゴンドラ

焦点装

ット
置ユニ

2021年8月に国内開発完了しドイツへ
SCIPを焦点装置ユニットに組み込み、アライメント(於マックスプランク太陽系研究所, 2021.9.3)

1m望遠鏡
衛星用に技術開発し、CLASPロケットで飛翔実証

高精度偏光観測のための宇宙用回転駆動機構

NAOJ・ATCにて組立と性能実証

SUNRISE用に高速化(3.2s/rot -> 0.5s/rot）

マックス・プランク担当紫外装置に同じ回転駆動機構を提供

5. 宇宙科学における国立天文台の役割

ATC 技術力の強化(1) -技術の継承と発展• 「プロジェクト」の縦割りではなく，技術分野毎の専門家集団が横糸として人材育成と技術継承を行いつつ， 技術開発と，天文プロジェクトの開発にマトリックスで参加する体制を明確化し強化。
• ハードウエア技術を中心とする先端技術センター（ATC)にまず適用。
• 続いて，ソフトウエア技術のセンターとしての天文データセンターへの適用を検討中。また，望遠鏡の長期保守・保全の体制への応用も検討している。

27

5. 宇宙科学における国立天文台の役割

ATC 技術力の強化(2)- 基盤的技術の強化• 地上・スペースを問わず、全ての機器開発に必須となる熱構造設計とシステム設計に特に優れた能力と深い経験を持つ技師長（民間宇宙開発企業出身）を採用し，この分野の技術力強化するともにプロジェクトを支える体制と能力も強化。
• 地上・スペースを問わず、大型の装置開発で重要となる上流設計とシス
テムズエンジニアリング技術を技師長の指導や，研修等により強化。
• スペースだけではなく大型の国際プロジェクトにおいても必須となりつつある安全・品質保証・保全設計をプロジェクト横断で横糸としてみる
機能を，全台的に定義。

28

29

6. まとめ• ポストTMTの検討を積極的に行うべきでないか。その際、高い学術的価
値のみならず、プロジェクトの確実な実現性を示していく必要がある。
• 国際協力により、総コストを削減しつつ、ベストの観測装置に関与していく大方針のもとで、日本がコア技術を提供できるように、長期にわたりそれらを戦略的に育成していく観点が重要ではないか。
• 妥当な投資額については、日本の先端技術が提供できるIn-kind貢献とコミュニティーの大きさに見合った必要な観測時間の確保を、バランス
していく必要がある。
• JAXAと協力して、宇宙からの天文学の発展を図る必要がある。
• 大型科学施設のための予算構造の抜本的改善が必要。
30

最後に 1980

30
1990

2000

～5年

衛星計画
ASTRO-A
ひのとり研究室で実施したプロジェクト

2010

2020

～7年
SOLAR-B
ひので

SOLAR-A
ようこう～4年

SOLAR-C～4年

観測ロケット実験
ドップラー望遠鏡

～7年 1
2 2.1
NASA観測ロケット SUNRISE-III
気球実験
硬Ｘ線スペクトル計 彩層磁場(CLASP)

先端技術センター(2005-2013)
ALMA受信機開発、ATCの充実

国際大型プロジェクトの実現のために• コミュニティー（大学）と中核機関が一体になった開発• ボトムアップとトップダウンの融合• 危機に際しての国際的なネットワークの重要性

宇宙研(2013-2018)
ASTRO-H代替機(XRISM)
はやぶさ2，SLIM, MMX,DESTINY, SPICA
観測ロケット、先端技術工場立上国立天文台(2018-)
TMT, ATCの充実