JSTイノベーションハブ構築支援事業

太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けた
オープンイノベーションハブ

2018年度

事業概要

目

次

C

O

N

T

E

N

T

S

はじめに
「太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けた
オープンイノベーションハブ」について
宇宙と地上の融合によるイノベーション
情報提供要請（RFI）から研究成果創出までの流れ

ー 004
ー 005
ー 006

採択一覧・研究領域概要

ー 010
自動・自律型探査技術 ー 012
広域未踏峰探査技術

地産・地消型探査技術
共通技術

ー 014
ー 016

研究テーマ概要
広域未踏峰探査技術
RFP1 ／課題解決型

パワー密度が世界最高の小型アクチュエータの開発
次世代アクチュエータ用超小型高精度絶対角度センサ変調波レゾルバの開発
医療福祉機器向け小型高トルクアクチュエータの開発
超高出力密度を実現する流体系スマートアクチュエータシステムの開発と実用化検討
マルチステータ型耐環境高効率電磁モータの研究

ー 020
ー 021
ー 022
ー 023
ー 024

RFP1 ／アイデア型

地中・地表面探査を目的とした昆虫タイプ小型移動ロボット
不整地を歩行・跳躍探査する昆虫型ロボットのプロトタイプ開発
小型ロボット技術 制御技術
複数の非駆動型探査機のフォーメーション制御による高効率・低コスト広域探査技術
超分散ロボット群による三角測量に基づく自己位置推定と地図生成
環境適応型不整地自律走行プラットフォームの研究
RT ソリューション技術に基づく合体変形型移動ロボットの環境認識移動知能化技術の研究開発

ー 025
ー 026
ー 027
ー 028
ー 029
ー 030
ー 031

RFP2 ／アイデア型

大型マルチロータ機のコンパクト化の研究開発について

ー 032

RFP3 ／課題解決型

小型・軽量化のためのMHz帯駆動DC-DCコンバータの先進要素開発

ー 033

RFP3 ／アイデア型

フィールドのエネルギを利用した超低消費エネルギ型環境探査モニタリングシステム
異種・複数小型ロボットを用いた確率的領域誘導による環境探査システムと要素技術の検討
超高感度マルチカメラや深層学習を利用した高付加価値vSLAM技術の研究開発
テクスチャレスシーンのためのロバストなVisual SLAMの研究

ー 034
ー 035
ー 036
ー 037

REP4 ／課題解決型

複数小型ロボットを用いた確率的環境探査システム
分散協調型ロボットによる製造工場等の物品供給システムの開発研究
群 AGV（Automated Guided Vehicle）の開発
空気圧人工筋肉を用いた蠕動運動による連続捏和・搬送技術の実用化検討

ー 038
ー 039
ー 040
ー 041

RFP4 ／アイデア型

インフレータブル構造部材を用いた自動展開・収納方法の検討
ポリイミドフィルムを用いた極薄・極軽量インフレータブル構造体の検討

ー 042
ー 043

自動・自律型探査技術

002

RFP1 ／課題解決型

遠隔操作と自動制御の協調による遠隔施工システムの実現
超軽量建機アタッチメントおよびブーム等の開発および実地検証

ー 044
ー 045

RFP1 ／アイデア型

スクリュードライビングサウンディング(SDS)による月面でも利用可能な地盤調査技術の確立
アースオーガによる地盤掘削時の施工情報を利用した地盤定数推定法
締固め困難材料に対する振動等を用いた効果的な締固め方法と走行安定性の検証

ー 046
ー 047
ー 048

RFP2 ／アイデア型

建築分野の無人化施工に関するシステム検討

ー 049

RFP3 ／課題解決型

遠隔操作およびアタッチメントの自動脱着可能な軽量建機システム等の開発と実地検証
持続可能な新たな住宅システムの構築
アースオーガ掘削情報による地盤推定のシステム化検討

ー 050
ー 051
ー 052

2018年度事業概要

RFP3 ／アイデア型

バケットに作用する掘削抵抗力を用いた地盤強度推定モデルの開発

ー 053

REP4 ／課題解決型

林業機械システムの自動化による省力化の研究について

ー 054

RFP4 ／アイデア型

ロードヘッダ／掘削機械の自律的動作を実現する AI、IoT 技術を用いた制御方式研究
超広帯域電磁波計測による地下電気物性分布の可視化

ー 055
ー 056

地産・地消型探査技術
RFP1 ／課題解決型

小型2次元イメージング分光器の開発による水氷センシング技術の研究
液体を使わない建設資材の現地生産技術の研究
現地資源からの建設資材の製造システム

ー 057
ー 058
ー 059

RFP1 ／アイデア型

土砂や火山灰の形成技術
火成岩あるいは粘土鉱物を主体とする土質材料からの建設材料の作製
月土壌の水素還元システムの構築 -低品位原料の工業的利用を目指してプラズマ・触媒ナノ粒子複合反応場によるCO2資源化技術の開発

ー 060
ー 061
ー 062
ー 063

RFP2 ／課題解決型

ガス中微量水分計の小型・軽量・ロバスト化技術の研究
マイクロ波凍結乾燥技術（氷から水をつくる技術）

ー 064
ー 065

RFP3 ／アイデア型

植物生産へ適用可能な高性能人工構造タンパク質素材の開発
袋培養技術を活用した病虫害フリーでかつ緊急時バックアップも可能な農場システムの研究
穀物増産を実現する種子へのプラズマ大量処理技術開発
月面農場における高カロリー作物栽培システムの要素技術開発
摂食可能なジャガイモの完全閉鎖型・完全水耕型人工栽培システムの基礎検討

ー 066
ー 067
ー 068
ー 069
ー 070

RFP4 ／アイデア型

難還元性酸化物の水素還元システムによる機能性材料の製造
AM技術による舗装の構築・修復に関する研究開発
月面農場を想定したドライフォグを用いた節水型植物栽培システム
食用藻類スピルリナを用いた省資源かつコンパクトなタンパク質生産システムの開発

ー 071
ー 072
ー 073
ー 074

RFP1 ／課題解決型

移動体搭載用の燃料再生可能な燃料電池システム用超高圧複合容器製造技術
全固体リチウムイオン二次電池の開発
固体化マリンレーダーの開発
長距離空間光通信を実現する光通信モジュールに関する研究

ー 075
ー 076
ー 077
ー 078

RFP1 ／アイデア型

多目的全方向移動クローラー共通台車の設計

ー 079

RFP2 ／課題解決型

超高感度二次元同時距離計測センサの開発

ー 080

RFP2 ／アイデア型

マルチスケール構造制御による最適設計可能な衝撃吸収金属材料の理論構築と実用化検討
ポーラスアルミニウムAlの気孔構造制御による軽量衝撃吸収材料の開発
カーボンナノチューブ/シリカ多孔体コンポジット材料による軽量断熱材料の開発
極低温領域を想定した高性能断熱材および軽量な真空断熱構造の開発

ー 081
ー 082
ー 083
ー 084

RFP3 ／課題解決型

高効率・低コスト・軽量薄膜ペロブスカイト太陽電池デバイスの高耐久化開発

ー 085

RFP3 ／アイデア型

光電変換材料を用いた高感度放射線検出デバイスの開発

ー 086

REP4 ／課題解決型

高機能化マリンレーダーの開発
スケーラブル完全孤立系燃料電池の研究開発

ー 087
ー 088

RFP4 ／アイデア型

高信頼性・小型スターリング冷凍機の開発
太陽電池用波長変換材料の開発
システム機器診断のための超小型ハーネスフリーセンサシステム実現の基盤研究
ゼーベック素子を用いたサーマルハーベスター基盤研究

ー 089
ー 090
ー 091
ー 092

共通技術

チャレンジ研究
閉鎖空間において生じる、心理的圧迫感やストレスの緩和に役立つ「環境香」の開発
ー 093
光エネルギーおよび省リソース「藻類・動物細胞共培養リサイクルシステム」による持続的な食糧・タンパク質の生産 ー 094

RFP4

参

考

ー 096
探査ハブの他機関との連携関係構築状況 ー 097
共同研究参加企業・大学等

メディア掲載実績

ー 098

2018年度事業概要

003

はじめに

「太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けたオープンイノベーションハブ」について「科学技術イノベーション総合戦略2014」〜未来創造に向けたイノベーションの懸け橋〜(平成26年６月24日 閣議決定)という国の方針が示され、この中で、公的研究機関の「強み」や地域の特性を生かして、イノベーションハブの形成に取り組むことが求められました。
これを受け、国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）でも、様々な異分野の人材・知識を集めた組織を構築し、これまでにない新しい体制や取組でJAXA全体に研究の展開や定着を目指すため、平成27年４月１日に、「宇宙探査イノベーションハブ」が新しく設置、相模原キャンパス内に場所を構え、約30人(併任等含む)で新しい活動に取り組み、宇宙探査によるイノベーションが期待できる環境が整ってきました。
宇宙探査の進展により人類の生存圏・活動領域を拡大することは、新たな宇宙開発利用の価値創出に繋がります。今後10〜20年の宇宙探査は、民間企業を含む多様なプレーヤーが参画し、国際
協働・競争による月・火星への探査に向けた活動を中心に進められようとしており、2020年代には、主要国は月・火星へと活動展開する計画を有し、宇宙利用の国際競争が激化します。
宇宙探査を優位に牽引・協調するには、設計思想や技術開発方向の転換を図り、革新的技術をオールジャパン体制で獲得する必要があります。宇宙探査ハブでは、民間企業を含めた多種多様なプレーヤーが月・火星への利用に参画する姿を描き、「はやぶさ」「はやぶさ２」等の技術の強みと合わせて、非連続かつ大胆な分散協調型の方式開発や先行地上技術の宇宙実装など、既存概念にとらわれないシステム改革を推進します。さらに国民経済への貢献など研究開発の出口を明確にするため、研究課題の設定の段階から民間企業等からのニーズを取り込んで研究開発を進めています。

事業化により産業振興
新産業の創出イノベーションの創出

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宇宙探査イノベーションハブの取組み

宇宙開発
利用の拡大

宇宙探査技術

への波及
技術
上
地

企業・大学・
研究機関

月着陸探査
火星探査
太陽系探査
月面基地

地上技術

資源利用
燃料電池
バイオニクス エネルギー再生
マイクロマシン･センサ
最先端ロボティクス
アクチュエータ
自動運転
無人施工

宇宙探査事例①移動型探査ロボットのアクチュエータ②月面・火星基地の遠隔施工③月面・火星基地用資材を現地で製造するシステム

宇宙探査シナリオ・ミッションの実現
004

2018年度事業概要

地上技術

極
の積

的

利

用

社会課題の解決・産業競争力向上
事業化事例

参加者の拡大①自動車、航空機（ドローン）分野の電化技術②遠隔化・自動化された建設技術③新たなプロセスによる建築資材製造技術

宇宙と地上の融合によるイノベーション

支援
する
建てる

作る

探る

建てる
遠隔施工による無人建設
軽くて大きな建設機械

住む

探る

作る

昆虫型ロボットによる広域探査
小さくてもパワーの出せるモータ
僅かな水を検知するセンサー

日本が得意とする地上の最先端技術の応用
現地生産資材

建機の遠隔操作

住む

水を使わないコンクリート
砂からの資源抽出（水や鉱物）

支援する

再生可能な燃料電池
燃料保存断熱タンク
植物生産
放射線防御

人が効率的に活動する技術
人が安全に活動する技術地上の産業競争力向上
災害用ロボット

無人施工技術© 東急建設、© 鹿島建設、© 四国新聞、©JAXA

2018年度事業概要005

情報提供要請（RFI）から研究成果創出までの流れ
はじめに

アイデア

情報提供要請（RFI）

・オープンイノベーション
フォーラム
・課題設定ワークショップ 等

公募課題に
練り上げ

研究提案募集（RFP）
審査、研究調整、
チーム編成

採択・共同研究契約締結
研究開始
JAXA施設の提供

共同研究

課題解決型

アイデア型

宇宙探査実験棟（相模原）※筑波、調布などJAXA施設を活用し研究を行っています。

支援終了後
概ね３年以内
10 〜 20年後

地上での
社会実装
（参画民間企業）
宇宙での探査に活用（JAXA）

006

2018年度事業概要

情報提供要請（RFI : Request for Information）とはオープンイノベーションハブ※事業として着手すべき技術課題（研究テーマ）の設定にあたり、広く皆様に関連技術情報の提供を求めるもので、研究課題のご提案を通年・随時受け付けております。
提出先

se-forum@jaxa.jp

研究提案募集（RFP : Request for Proposal）とは
広く皆様に関連技術情報の提供を求める「情報提供要請（RFI）」を基に、宇宙探査イノベーション
ハブにおいて共同研究課題を設定し、参加を希望される皆様を募るものです。
＜これまでのスケジュール＞
第１回 RFP 募
集：平成 27 年 11 月 12 日〜 11 月 25 日
採択公表：平成 28 年 1 月 14 日
第２回 RFP 募
集：平成 28 年 6 月 9 日〜 7 月 6 日
採択公表：平成 28 年 10 月 14 日
第３回 RFP 募
集：平成 29 年 3 月 30 日〜 5 月 15 日
採択公表：平成 29 年 9 月 1 日
第４回 RFP 募
集：平成 30 年 4 月 20 日〜 6 月 5 日
採択公表：平成 30 年 9 月 18 日
第５回 RFP 募
集：2019 年 5 月 31 日〜 7 月 11 日
採択公表：2019 年 9 月予定※オープンイノベーションハブとは国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）「イノベーションハブ構築支援事業」において、JAXA が採択された課題「太陽系フロンティア開拓による人類の生存圏・活動領域拡大に向けたオープン
イノベーションハブ」の略称です。

課題解決型とは
目指す技術が明確なもの、研究終了後 3 年で事業化を目指すもの
研究期間：最長３年以内／研究費総額：３億円以下

アイデア型とは有効性が期待できる未知の技術やアイデアの発掘
研究期間：最長１年以内／研究費総額：500 万円以下

チャレンジ研究とは ※アイデア型の特別枠
自由な発想に基づく斬新なアイデアの発掘
研究期間：最長１年以内／研究費総額：300 万円以下

2018年度事業概要

007

研究領域概要

研究領域概要『広域未踏峰』探査技術
目的・チャレンジする課題
従来の大型探査機では時間とコストがかかり、また、探査の機会が少ないため、探査場所が限定される。そこで、一点豪華主義から分散協調型への発想の転換を行い、複数の小型探査機により機能の分散を行うことで、未踏峰地点の広範
囲で密度の濃いチャレンジングな探査を実現する。探査手法に革新を起こし、我が国が誇るロボット技術を融合させた独自の探査技術を創出し、世界を牽引する宇宙探査を実現する。
具体的には、多数の小型ロボットを１回のロケットで打ち上げ、月や火星表面10km四方に配置、分散されたロボットが協調し、高度な観測や協調作業、位置同定、信頼性確保などを行う、『探査が一挙にできる』革新的な技術の獲得を目指す。
地上における利用
火山、台風、災害など自然現象の新たな観測システムの構築、工場内のプラントや大型構造物の計測や検査など地球上の広域自動観測分野への応用が期待される。

生物模倣型探査ロボットによる分散協調探査（イメージ図）

火山地域の観測・モニタ（イメージ図）【課題解決型】
研究テーマ名第１回RFP

機関名

パワー密度が世界最高の小型アクチュエータの開発

新明和工業㈱、大分大学、茨城大学
日本文理大学、静岡大学

次世代アクチュエータ用超小型高精度絶対角度センサ変調波レゾルバの開発

エクストコム㈱医療福祉機器向け小型高トルクアクチュエータの開発㈱安川電機

超高出力密度を実現する流体系スマートアクチュエータシステムの開発と実用化検討㈱明治ゴム化成、中央大学

マルチステータ型耐環境高効率電磁モータの研究

アダマンド並木精密宝石㈱第２回RFP
募集なし
第３回RFP
小型・軽量化のためのMHz帯駆動DC-DCコンバータの先進要素開発㈱イチカワ、信州大学、大阪大学

第４回REP010

複数小型ロボットを用いた確率的環境探査システム㈱竹中工務店、中央大学

分散協調型ロボットによる製造工場等の物品供給システムの開発研究

JOHNAN㈱、京都大学

群 AGV（Automated Guided Vehicle）の開発㈱コガネイ、東京電機大学

2018年度事業概要

Exploration technology in a wide range of unexplored areas
研究テーマ名空気圧人工筋肉を用いた蠕動運動による連続捏和・搬送技術の実用化検討

機関名㈱ソラリス、中央大学、㈱ブリヂストン、東京電機大学【アイデア型】
研究名称

機関名称

第１回RFP
地中・地表面探査を目的とした昆虫タイプ小型移動ロボット

中央大学、プログレス・テクノロジーズ㈱

不整地を歩行・跳躍探査する昆虫型ロボットのプロトタイプ開発㈱ ispace、東北大学

小型ロボット技術㈱タカラトミー制御技術

複数の非駆動型探査機のフォーメーション制御による高効率・低コスト広域探査技術

東北大学

超分散ロボット群による三角測量に基づく自己位置推定と地図生成

会津大学

環境適応型不整地自律走行プラットフォームの研究㈱竹中工務店、㈱竹中土木

RTソリューション技術に基づく合体変形型移動ロボットの環境認識移動知能化技術の研究開発

東京大学、THK㈱第２回RFP
大型マルチロータ機のコンパクト化の研究開発について

ヤンマー㈱、大阪府立大学、名古屋大学

第３回RFP
フィールドのエネルギを利用した超低消費エネルギ型環境探査モニタリングシステム

東北大学、日本大学

異種・複数小型ロボットを用いた確率的領域誘導による環境探査システムと要素技術の検討

中央大学、プログレス・テクノロジーズ㈱超高感度マルチカメラや深層学習を利用した高付加価値vSLAM技術の研究開発㈱アイヴィス、㈱ビュープラス

テクスチャレスシーンのためのロバストなVisual SLAMの研究㈱コンセプト、㈱モルフォ

第４回RFP
インフレータブル構造部材を用いた自動展開・収納方法の検討

清水建設㈱、太陽工業㈱、摂南大学

ポリイミドフィルムを用いた極薄・極軽量インフレータブル構造体の検討

埼玉大学、精電舎電子工業㈱2018年度事業概要

011

研究領域概要『自動・自律型』探査技術
目的・チャレンジする課題
将来の月あるいは火星表面に構築される有人拠点の構築技術の獲得を目指す。
月や火星には人を多数送りこめないことから、拠点の建設は原則無人で行うことが想定される。
地球からの全指令型システムから脱却し、現地で周囲情報の収集・認識を行い、遠隔操作と自動・自律を高度に組み合わせた建設技術の獲得が課題である。その実現には、ICT技術や環境認識技術等の様々な技術が必要であり、地上で実績のある技術の適用が期待される。
地上における利用
ここで作り出した技術により、人と機械を効率的に組み合わせることで、遠隔地作業等の新たな展開を目指す。
超遠隔地での建設作業（イメージ）
人工衛星

インターネット

月での無人による有人拠点建設のイメージ図

無線【課題解決型】
第１回RFP

研究テーマ名機関名

遠隔操作と自動制御の協調による遠隔施工システムの実現

鹿島建設㈱、芝浦工業大学、
電気通信大学、京都大学

超軽量建機アタッチメントおよびブーム等の開発および実地検証㈱タグチ工業、東京農工大学

第２回RFP
採択なし
第３回RFP
遠隔操作およびアタッチメントの自動脱着可能な軽量建機システムの開発と実地検証㈱タグチ工業、東京農工大学

持続可能な新たな住宅システムの構築

ミサワホーム㈱㈱ミサワホーム総合研究所

アースオーガ掘削情報による地盤推定のシステム化検討

日特建設㈱、立命館大学

第４回REP
林業機械システムの自動化による省力化の研究について012

2018年度事業概要㈱熊谷組、住友林業㈱、光洋機械産業㈱、㈱加藤製作所

Automatic and autonomous exploration technology【アイデア型】
第１回RFP

研究テーマ名機関名スクリュードライビングサウンディング（SDS）による
月面でも利用可能な地盤調査技術の確立

東京都市大学、
ジャパンホームシールド㈱日東精工㈱、東急建設㈱アースオーガによる地盤掘削時の施工情報を利用した地盤定数推定法

立命館大学
日特建設㈱

締固め困難材料に対する振動等を用いた効果的な締固め方法と走行安定性の検証

酒井重工業㈱第２回RFP
建築分野の無人化施工に関するシステム検討

清水建設㈱第３回RFP
効率的なバケット掘削のための地盤情報取得技術

東北大学、清水建設㈱第４回RFP
ロードヘッダ／掘削機械の自律的動作を実現する AI、IoT 技術を用いた制御方式研究㈱三井三池製作所

超広帯域電磁波計測による地下電気物性分布の可視化

兵庫県立大学、京都大学
名古屋大学、川崎地質㈱2018年度事業概要013

研究領域概要『地産・地消型』探査技術
目的・チャレンジする課題
月・火星へは、地球低軌道と比較して、輸送コストが10倍程度となる。そのため、必要な物資を「地球からすべて運ぶ」という探査のやり方を改め、必要な物資を「現地で調達する」というパラダイム転換を行い、月や火星での持続的活動を可能とする。我が国が得意とする省エネルギー、リサイクル技術、資源精製技術、農業・バイオ技術等を応用し、必要な物資を現地の資源やエネルギーを利用して、効率的に精算できるシステムの獲得を目指す。
地上における利用
これまで未利用だった低質資源の有効利用、環境負荷の少ない物資生産、離島・へき地などでの資材の現地生産、効率的な食糧生産などへの適用を図る。

©NASA

アポロ

現地調達：なし、再利用：なし

ISS

現地調達：電力、再利用：一部

現地調達：あり、再利用：あり

ブロック

燃料

▼

▼

▼

質の低い資源を有効に利用する技術
資源の掘削や運搬を効率的に行う技術
リユース・リサイクル技術 等

今後

月の表土（レゴリス）（写真は月面模擬土壌）

金属

水、水素

月面農場（イメージ図）【課題解決型】
研究テーマ名機関名

第１回RFP
小型2次元イメージング分光器の開発による水氷センシング技術の研究
液体を使わない建設資材の現地生産技術の研究
現地資源からの建設資材の製造システム

第２回RFP

東急建設㈱、東京都市大学、
日東製網㈱三菱マテリアル㈱、北海道大学
山口大学、㈱大林組、
有人宇宙システム㈱、㈱IHI㈱IHIエアロスペース

ガス中微量水分計の小型・軽量・ロバスト化技術の研究

機関名称
神栄テクノロジー㈱
産業技術総合研究所
大阪大学、茨城大学、鹿児島大学

マイクロ波凍結乾燥技術（氷から水をつくる技術）

マイクロ波化学㈱、東京工業大学

第３回RFP
採択なし
第４回REP
採択なし

014㈱センテンシア、大阪大学

2018年度事業概要

In-situ resource utilization (ISRU) technology【アイデア型】
研究テーマ名機関名

第１回RFP
砂や火山灰の形成技術の研究

モルタルマジック㈱火成岩あるいは粘土鉱物を主体とする土質材料からの建設材料の作製㈱大林組

月土壌の水素還元システムの構築 ー低品位原料の工業的利用を目指してー

九州大学
若狭湾エネルギー研究センター
ヒロセ・ユニエンス㈱プラズマ・触媒ナノ粒子複合反応場によるCO2資源化技術の開発

九州大学

第２回RFP
採択なし
第３回RFP
植物生産へ適用可能な高性能人工構造タンパク質素材の開発

Spiber㈱袋培養技術を活用した病虫害フリーでかつ緊急時バックアップも可能な農場システムの研究㈱竹中工務店、キリン㈱、千葉大学
東京理科大学

穀物増産を実現する種子へのプラズマ大量処理技術開発

九州大学、ケニックス㈱月面農場における高カロリー作物栽培システムの要素技術開発

千代田化工建設㈱、メビオール㈱

摂食可能なジャガイモの完全閉鎖型・完全水耕型人工栽培システムの基礎検討

玉川大学
パナソニック㈱エコソリューションズ社

第４回RFP
難還元性酸化物の水素還元システムによる機能性材料の製造

九州大学、㈱H4、㈱超微細科学研究所

AM技術による舗装の構築・修復に関する研究開発

ニチレキ㈱月面農場を想定したドライフォグを用いた節水型植物栽培システム㈱いけうち、大阪府立大学

食用藻類スピルリナを用いた省資源かつコンパクトなタンパク質生産システムの開発㈱ちとせ研究所、㈱タベルモ、㈱IHIエアロスペース、藤森工業㈱2018年度事業概要015

研究領域概要

共通技術
目的・チャレンジする課題
エネルギー技術、表面移動技術、通信技術、センサ技術等、宇宙探査活動に共通して必要となる技術の獲得を行う。
またこれらの技術は、地上の技術と親和性が高く、地上においても革新を起こすことを目指す。

【課題解決型】
研究テーマ名機関名

第１回RFP
移動体搭載用の燃料再生可能な燃料電池システム用超高圧複合容器製造技術

中国工業㈱、九州工業大学
産業技術総合研究所

全固体リチウムイオン二次電池の開発

日立造船㈱固体化マリンレーダーの開発㈱光電製作所、㈱東洋技術工業

長距離空間光通信を実現する光通信モジュールに関する研究

ソニー㈱第２回RFP
超高感度二次元同時距離計測センサの開発

浜松ホトニクス㈱第３回RFP
高効率・低コスト・軽量薄膜ペロブスカイト
太陽電池デバイスの高耐久化開発

桐蔭横浜大学、兵庫県立大学
紀州技研工業㈱ペクセル・テクノロジーズ㈱㈱リコー

第４回RFP016

高機能化マリンレーダーの開発㈱光電製作所

スケーラブル完全孤立系燃料電池の研究開発

三菱造船㈱、三菱重工業㈱、海洋研究開発機構

2018年度事業概要

【アイデア型】
研究テーマ名第１回RFP
多目的全方向移動クローラー共通台車の設計

機関名

トピー工業㈱、福井大学
有人宇宙システム㈱、東北大学

第２回RFP
マルチスケール構造制御による最適設計可能な衝撃吸収金属材料の理論構築と実用化検討㈱ロータスマテリアル研究所

ポーラスアルミニウムAlの気孔構造制御による軽量衝撃吸収材料の開発

名古屋大学

カーボンナノチューブ/シリカ多孔体コンポジット材料による軽量断熱材料の開発

名古屋大学、㈱LIXIL、㈱名城ナノカーボン

極低温領域を想定した高性能断熱材および軽量な真空断熱構造の開発㈲オービタルエンジニアリング

第３回RFP
光電変換材料を用いた高感度放射線検出デバイスの開発

桐蔭横浜大学
ペクセル・テクノロジーズ㈱第４回RFP
高信頼性・小型スターリング冷凍機の開発

ツインバード工業㈱太陽電池用波長変換材料の開発

パナソニック㈱システム機器診断のための超小型ハーネスフリーセンサシステム実現の基盤研究
ゼーベック素子を用いたサーマルハーベスター基盤研究鹿児島大学、㈱東洋技術工業、㈱ビーコンテクノロジーズ
アクトロニクス㈱、センサーコントロールズ㈱、㈱守谷刃物研究所

2018年度事業概要017

研究領域概要

チャレンジ研究
研究テーマ名機関名

第４回RFP

018

閉鎖空間において生じる、心理的圧迫感やストレスの緩和に役立つ「環境香」の開発㈱資生堂

光エネルギーおよび省リソース「藻類・動物細胞共培養リサイクルシステム」
による持続的な食糧・タンパク質の生産

東京女子医科大学、
インテグリカルチャー㈱2018年度事業概要

研究テーマ概要

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2016年3月〜 2019年3月

パワー密度が世界最高の小型アクチュエータの開発

機関名：新明和工業株式会社、大分大学、茨城大学、日本文理大学、静岡大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

従来のモータ製作方法を踏襲し、大電力を送り込ん①ステータを構成する磁性材料の性能改善によりでパワー密度を上げる方法には限界がある。そこで、

10,000rpmの 高 周 波 領 域 に お い て モ ー タ 鉄 損 のモータの駆動原理と構造に遡って損失の発生源を分析し、モータ損失を極限まで減少させる磁性材料、組立方法、機械損を減少させる構造、モータに適した制御
方法、ならびに解析・設計手法を新たに構築すること
でパワー密度が世界最高の性能を達成する。

40%削減を達成した。
②パワー密度向上に向けて、巻線密度を従来の1.3倍に高める巻線を開発している。
③軸受け構造を改善した、機械損が従来の1/2に減少する軸受けを開発している。

本研究課題はモータ本体の高効率化に正面から取り④高速回転モータに適した制御装置を開発中である。

組むことにより、アクチュエータの設計・製造方法に⑤質量25gで連続出力50W、広範な領域で効率80％

革命を起こし、ブレークスルーを引き起こす技術を生

以 上、高 速 回 転 域（15,000 〜 25,000rpm）で 効み出す。

率85％以上の、極めて低発熱のモータを開発し、目標を達成した。

従来のモータは、大電力を送りこみ効率（発熱）を犠牲にして、高いパワー密度を達成している→決して効率の良いモータではない。

モータの駆動原理と構造に遡って損失の発生源を分析●モータ損失（鉄損、銅損）を極限まで減少させる磁性材料
活用技術と組立方法の改良による低鉄損・高効率化●モータ組上げ時の機械損を減少させる構造●モータに適した制御方法（制御における省エネルギー化）●解析・設計手法を新たに構築

従来モータ
発熱（損失）大新型モータ
発熱（損失）小

２次試作

１次試作

開発した小型モータ（測定装置取り付け用の治具付き）

020

2018年度事業概要

第１回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2016年3月〜 2019年2月

次世代アクチュエータ用超小型高精度絶対角度センサ変調波レゾルバの開発

機関名：エクストコム株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

アクチュエータに使用される角度センサにも小型、高精度の絶対角度センサが求められている。これらの課題及びニーズに対応するため、独創的な構造の変調
波レゾルバで超小型、高精度、高分解能を実現する絶対角度センサを開発・実用化する。すでに変調波レゾ
ルバで従来技術以上に構造がシンプルで堅牢、振動、衝撃に強く悪環境での使用可能にもかかわらず、小型
軽量、高精度、高分解能を同時に実現する絶対角度センサを開発しているが、本研究では従来技術より高精度なフォトリソ技術を活用し、外径φ20mm、分解能50万以上のレゾルバを開発する。

①レゾルバコイルパターン製作方法の最適化開発
フォトリソ技術を活用して直径20mm、分解能50万以上のレゾルバを開発し、当初目標を達成した。
②入出力リード線の薄型化開発
入出力リード線のフレキ化により厚さ2.5mmのリード線を開発した。
③レゾルバセンサ部の超小型化可能性の追求
直径4mm以下のレゾルバ開発の可能性を検討中である。
④ドライバ回路の小型化開発□50mm、厚 さ20mm以 下、応 答 速 度100kHz
以上のドライブ回路を開発中である。
⑤小型化検討モータドライバとレゾルバドライバコア処理部の共用一体化を検討している。

製品外形 □25mm
分解能 8192①レゾルバコイルパターン製作方法の最適化開発②入出力リード線の薄型化開発③レゾルバセンサ部の超小型化の見極め④ドライバ回路の小型化開発⑤モータドライバとレゾルバドライバコア処理部の共用一体化と小型化

目標

Φ20mm
分解能524288

レゾルバは電磁誘導現象を利用し、回転角度や位置を検出するセンサで、回転または直進の変位を検出する磁気式のアブソリュートセンサ。レゾルバは構造が比較的簡単で丈夫、耐環境性に優れてる等の利点がある。

2018年度事業概要

021

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2018年3月

広域未踏峰探査技術／課題解決型

医療福祉機器向け小型高トルクアクチュエータの開発

機関名：株式会社安川電機
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

提案者はいままでに足首アシスト装置などのアプリ①小型高トルクアクチュエータの開発

ケーションに関節駆動ユニットを開発している。しか扁平さを確保しつつトルク密度を向上させるため、しながら、作業支援や麻痺脚歩行アシストなどの比較

以下の項目を開発した。

的大トルクを要求されるアクチュエータについてはA)瞬発的な大トルクを発生可能な小型モータを実現

未開発である。そこで，本研究では，医療福祉機器向した。

けの小型高トルクアクチュエータを開発する。小型高B)厚さ40mmの扁平な減速機を開発した。

トルクアクチュエータと小型軽量の減速機を組み合わC)目 標 達 成 に 向 け て、厚 さ40mmで ト ル ク 密 度

せ、減速機込みで質量１kg、最大トルク110Nmの110Nm/1kgの小型高トルクアクチュエータを扁平高トルクアクチュエータを実現する。併せて、本試作した。

アクチュエータの駆動性能を向上する制御方式を開発②制御技術の開発
モータと減速機の組み合わせに最適な制御技術を

する。

確立した。

医療福祉機器(アシスト装置)に求められる
トルクとアクチュエータ
アクチュエータの最大トルク

リハビリ 筋力補助

関節駆動ユニット
最大トルク 9N･m
質量 0.38kg

作業支援 麻痺脚歩行アシスト※ 第42回 国際福祉機器展
H.C.R.2015 出展

小型高トルクアクチュエータ
最大トルク 100N･m 〜
質量 1kg 〜
アシスト装置

開発項目と目標

１．小型高トルク
アクチュエータの開発
２．制御技術の開発

022

2018年度事業概要

目標
扁平さを確保しつつトルク密度を向上

・扁平さ：40mm⇒従来技術の2/3・トルク密度：110N･m/kg⇒従来技術の2倍第１回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2016年3月〜 2017年3月

超高出力密度を実現する流体系スマートアクチュエータシステムの開発と実用化検討

機関名：株式会社明治ゴム化成、中央大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

提案者が開発した軸方向繊維強化型人工筋肉は、ゴ

軸方向繊維強化型人工筋肉は、安定した品質で製作

ムチューブに内包されたマイクロカーボン繊維層が軸することがMcKibben人工筋肉と比較して難しい。そ方向のみに配向された構造となっている。内部に流体

こで、本研究では配合ゴム混練りおよび成型の現有設圧を印可すると、軸方向には伸長せず半径方向のみに備を使用して、材料物性の優れる固体の配合ゴムを用膨張するため、軸方向へ大きな収縮力が得られる。さいて人工筋肉を製造し、高出力密度化と品質安定を両らに瞬発力・振動制御・可変粘弾性等の従来のモータ立させる。高出力密度化と品質の安定を両立する人工では実現しがたい可変構造系の多様なモーションを、筋肉の形状最適化のため、有限要素法によるシミュ

フィードフォワード制御のみで実現できると考えられレーションを援用し人工筋肉の形状最適化を図った。

る。本研究では、超高出力密度をもつ流体系アクチュ

人工筋肉の長さ対直径比を最適化すれば低圧駆動が可エータである軸方向繊維強化型人工筋肉の品質仕様の能となる。シミュレーションと試作アクチュエータの確立を目的として、システム全体の小型軽量化と応用試験により出力を最大化し実用に耐える人工筋肉の長分野の実用化に必要な技術課題について検討を行う。

さ対直径比を検討し、以下の結果が得られた。
①McKibben型人工筋肉の3倍以上の発生力密度を有する人工筋肉を開発し、当初の目標を達成した。
②地上での応用を想定して新しい構造の人工筋肉を試作し、さらに発生力が向上することを確認した。

軸方向繊維強化型空気圧ゴム人工筋肉 :世界最高レベル収縮力・収縮率

同形状の従来 (McKibben型) のゴム人工筋との比較

課題目標

実用化可能な人工筋肉の品質確立

発生力：McKibben型人工筋肉の3倍以上

2018年度事業概要

023

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2018年3月

広域未踏峰探査技術／課題解決型

マルチステータ型耐環境高効率電磁モータの研究

機関名：アダマンド並木精密宝石株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

本研究では、耐環境性（防水・防塵構造）をクリアできる小型高出力モータを実現する。提案者が開発したセンサレスブラシレス／複数（マルチ）ステータ構
造モータの、小型で高出力化が可能な特長を活かし、①マルチステータ型電磁アクチェータの耐環境研究
防塵･防水性能IP56をクリアするマルチステータ型
電磁アクチュエータを実現した。
②マルチステータ型電磁アクチェータの放熱研究

質量400g以下で最大出力１kw以上かつ防水･防塵構

防塵･防水性能を維持しつつアクチュエータ内部に造（IP56クリア）のマルチステータ型耐環境高効率

熱がこもらない放熱性能を有するアクチュエータを電磁モータを開発する。また、モータの消費電力を最開発した。

適化し、モータの効率的な運用を可能にする小型の制③個別制御回路の研究
モータの消費電力を最適化し、モータの効率的な御回路を開発する。

運用を可能にする小型制御回路を開発中である。
④マルチステータ型電磁アクチェータの開発
目標達成に向けて、最大出力1000W、質量435gのマルチステータ型電磁アクチュエータを開発
した。

電圧

24V

最大電流

10A

質量

460g

最大入力

240W

最大出力

185W

回転数[rpm]、
出力[W]【１次試作品】

10,000

100

8,000

80

6,000

60

4,000

40

2,000

20

0

効率[%]

防水・防塵構造を施し、電源電圧24Vで出力1000W以上を達成しているモータは現時点ではない。

0

0

200

400

電流[A]

目標

ダブルステータ式アウタロータの
防水・防塵モータを開発した
防水、防塵（IP56クリア）
最大出力 1000W
質量 435g
特許第5292530号

024

2018年度事業概要

回転数[rpm]
軸出力[W]
効率[%]

第１回RFP研究
テーマ名2016年4月〜 2017年3月

広域未踏峰探査技術／アイデア型

地中・地表面探査を目的とした昆虫タイプ小型移動ロボット

機関名：中央大学、プログレス・テクノロジーズ株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

複数の小型探査機（ロボット）を協調させること
で、未踏峰地点の広範囲で密度の濃い探査を行うこと●蠕動運動による小型埋没型地中内掘削ロボット（以下：ミミズ型掘削ロボット）を目指す。そこで、地中、表面などを移動しながら情

ミミズの蠕動運動を規範とした掘削ロボットを開報収集する探査システムを実現するために、以下の２発することで、従来の埋没型掘削ロボットよりも大点の技術を用いて、地上および地下に小型のロボット幅に深い深度の掘削を目指している。特に本提案にが分散されることによって３次元的な環境計測を行う

おける新しい取り組みとして、掘削方向の制御が可システムの一部を構築することを目標とする。

能な機構の搭載を検討し、開発した。先端部に能動①蠕動運動による小型埋没型地中内掘削ロボット

的な屈曲部を有しており、地中での3 次元的な掘削②ジャイロ効果を用いたはね付クローラの不整地走行

移動が期待できる。本ロボットは、先端部の能動屈
曲部の制御により目標の屈曲掘削を実現することが安定化
小粒でも情報収集能力の高い探査ロボットを構築することにより、宇宙探査だけでなく、地上の配管検査、地盤調査、海底や災害 地などの場所での情報収できた。
●ジャイロ効果を用いたはね付クローラの不整地走行安定化（フナ虫ロボット）
情不整地走破性と移動速度を両立するシンプルな集を可能とする。

移動機構として、フナ虫やムカデ等の多足歩行を行う生物の歩行を規範とした小型移動型はね付きク
ローラを開発した。はね付クローラ機構はステップ的に変化する地面傾斜への対応が困難であることか
ら、それらの路面への走行切替を実現する安定化装置としてジャイロホイールを用いた安定化装置を開発し、従来のはね付クローラに比べて走行が安定することを確認した。

モータ部
推進部
排出部

アースオーガ(掘削部）

2018年度事業概要

025

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

不整地を歩行・跳躍探査する昆虫型ロボットのプロトタイプ開発

機関名：株式会社ispace、東北大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

本研究では、未知の不整地を探査可能とする昆虫型

昆虫型ロボットのコンセプトをハードウェアとして多脚ロボットのプロトタイプ開発を行う。従来の車輪実現し、プロトタイプを開発した。特筆すべき成果と型では踏破が困難な地形では、脚型のメリットが大きして、自然地形表面を構成する岩石などの不定形な凹

く、障害物を難なく乗り越える移動ロボットの開発を凸を把持するための革新的なロボットハンド機構を、目指してプロトタイプモデルを製作することにより、昆虫の肢先構造に着想を得た鉤爪型グリッパという形

アイデアの実現性を検証する。

で実現した。また、開発したグリッパを用いた把持実
験により、性能を定量的に評価するとともに、凹凸地形に対する優れた「しがみつき」動作を実現可能であることを実証した。本グリッパ機構は特許申請中の新技術である。プロトタイプの動作試験では凹凸急傾斜での踏破が可能であることを実証することで、実現性と新規性を示すことができた。

026

2018年度事業概要

第１回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

小型ロボット技術

2016年4月〜 2017年3月

制御技術

機関名：株式会社タカラトミー
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

宇宙空間および地球上で活動できる安価な昆虫型ロ玩具で用いられている機構、ノウハウをうまく適用

ボットを民生玩具の技術を使って開発することを目的

し、直径100[mm]、重量300[g]の移動型ロボットを開とする。いままで研究開発した簡易通信、省電力化、発した。サイズはソフトボールと同程度の小型サイズ

長寿命化、小型化などの技術開発をベースに各技術のになっている。初期形状は完全な球形であり、WiFiに市場展開と昆虫型ロボットの市場展開をねらってよって外部コントローラから指令を送り、球形から拡いる。

張走行モードに変形して前進、右ターンの走行が可能なロボットを開発。球体なので下傾斜では転がること
により移動が速く、省電力で移動できる。
また、走行動作は球形から両サイドに車輪、後部に補助輪を出すことによって安定走行を実現。現状では月面を模した実験フィールドで傾斜10度の登坂に成功している。

2018年度事業概要

027

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年4月〜 2017年3月

広域未踏峰探査技術／アイデア型

複数の非駆動型探査機のフォーメーション制御による高効率・低コスト広域探査技術

機関名：東北大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

本研究では能動的な駆動力を持たない非駆動型の小以下の項目を実施した。

型探査機を協調運用することで効率的な広域探査を実①フォーメーション制御検証用シミュレータの開発

現する新しいリーダ・フォロワ型探査技術の開発を目②フォロワ型探査車両の原理検証モデルの開発的とする。これは、駆動力を有するリーダ探査機がテ③フォーメーション制御のための基本制御系設計

ザーによって連結された複数の非駆動型小型フォロワ④実時間可変フォーメーション制御技術の構築

探査機をけん引し、小型フォロワ探査機は方向舵の制

本研究成果をさまざまな分野で応用することを検討し御のみでリーダ探査機との位置関係を制御するというている。

ものである。これにより、環境に応じて適切にフォロ
ワ探査機のフォーメーションを制御し、同時刻に広域の情報を効率的に取得する。

複数の探査機のフォーメーションを制御し同時刻に広域の情報を効率的に取得

リーダ探査機が複数の
小型フォロア探査機をけん引
リーダが引っ張る

フォロア探査機は操舵（かじ取り）のみを行う

低コスト低消費電力
デブリ化防止フォロアは自力で移動できない(非駆動)リーダに引っ張られて進みながらかじを切って進む方向を変化させる

状況に合わせて探査機の位置関係を変えることができる

ブレーキ制御型フォロワ探査機
パウダーブレーキ

牽引用テザー取付部

制御例
左側の車輪にブ
レーキ力を加える（左右の車輪間に回転差が生まれる）

左旋回

左右車輪のブレーキトルクを制御することで牽引方向に関係無く、任意の方向にフォロワロボットを操ることが可能コントローラ

サイズ:355x180x180(mm) 重さ︓5.6 (kg)

at t0

at t1

at t2

at t3

陸上・空中・水中への応用が可能さまざまな調査・探査に
火山や震災被害・土砂災害等の調査、月・惑星や宇宙空間の探査、海洋探査

028

2018年度事業概要

第１回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

超分散ロボット群による三角測量に基づく自己位置推定と地図生成

機関名：会津大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

これまでの多くの屋外作業ロボットは、GNSS（衛①分散型カルマンフィルタアルゴリズムを開発し、理星測位システム）を用いて測位を行っていた。しかし論面からの収束性の評価と数値実験による有効性のロボットの活動範囲が広がり、屋内、山林のような見検証を行った。開発されたアルゴリズムはサーバー通しの悪い屋外、水中、地球外のような非GNSS環境

上に実装し、自己位置推定と地図生成機能も実現

におけるロボット測位システムが必要である。
、本研

した。

究では（A）三角測量の原理に基づき他のロボットへ②上述の分散カルマンフィルタを実際にロボットのカの方向を観測量とし、ネットワーク通信により他のロメラ画像に適用し、自己位置推定と地図生成を実現

ボットと推定量を共有できる分散型カルマンフィルタ

するために、各ロボットにおける画像処理アルゴリを開発する。さらに（B）全方位カメラを搭載した無ズムとシステムインターフェースを開発した。

線通信機能を持つ小型のセンサノードを開発し、自己③上の両者を統合し、超分散ロボット群による三角測

位置推定と地図生成を実現する。このセンサノードを量に基づく自己位置推定と地図生成を実現する。

現在手持ちにロボットに搭載し、実環境での適応可能性を調査する。

2018年度事業概要

029

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年4月〜 2017年3月

広域未踏峰探査技術／アイデア型

環境適応型不整地自律走行プラットフォームの研究

機関名：株式会社竹中工務店、株式会社竹中土木
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

段差等がある建設途中の建物や究極には地球以外の高速道路の床版補強のための形状計測については、

重力惑星における急斜面や洞穴などの不整地環境下で高速道路防音パネル内はH鋼などが密に配置されておも走行可能な移動ロボットと環境認識技術を取り込ん

り移動が困難であるところ合体モジュラー型とするこだ制御系からなる自律走行プラットフォームを開発すとで、単体では小回りがきき合体により踏破性を向上る。２つの具体的な適用を考えており、高速道路の床させることができた。また、工事現場の盛土の品質管版補強のための形状計測を自動で実施して総延長理に関しては、工事現場の環境認識、自己位置推定し320kmに及ぶ都心の高速道路では検査のみで19,200

つつ複数の測定点を経由する自律移動制御が必要なの

人 日 の 労 働 力 の 削 減 す る こ と と、年 間 発 注 量 推 定

でGPSやIMU、LiDARのセンサ情報を統合し、環境

2,500万m に及ぶ高速道路の盛土の品質管理（締固め

認識、自己位置推定する手法を構築し、実験により検度計測、水分量計）が必要であるところをロボットで

証した。

2

実施する。

①合体型環境適応ロボット研究
様々な機構・機能を有するモジュール（モジュールはそれ単体でも機能する）を自在に合体させて柔軟に環境に応じた機能が得られるようにする技術の基礎研究
標：高速道路の床版補強のための形状計測を自動で行う
題：高速道路防音パネル内はH鋼などが密に配置されており移動が困難
解決手法：合体型とすることで、単体では小回りがきき合体により踏破性を向上させる
市場規模：総延長320kmに及ぶ都心の高速道路では検査のみ
で19,200人日の労働力が必要

高速道路防音パネル内

床版補強イメージ

目課

合体型環境適応型知能ロボットイメージ②自律走行のための認識・制御システム研究
既存走行プラットフォーム「健気」へSLAMを実装し、自律走行を可能とする研究
目課

標：盛土の品質管理（締固め度，水分量）を自動で行う
題：環境認識、自己位置推定しつつ複数の測定点を経由する自律移動制御
解決手法：GPSやIMU、LiDARのセンサ情報を統合し、環境認識、自己位置推定する
市場規模：高速道路における盛土の面積は2,500m 2 に及び、
25,000箇所の点検が必要

盛土
http://www.netis.mlit.go.jpより

盛土の品質管理を行う計器
RI密度水分計「ANDES」
本体 10.5kg + 線源棒 2kg030

2018年度事業概要

計器を搭載した台車を連結した“健気”

マルチクローラ探査ロボット “健気”

第１回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

RT ソリューション技術に基づく合体変形型移動ロボットの環境認識移動知能化技術の研究開発

機関名：東京大学、THK株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

省電力と運用性を特徴とするRTソリューション技

具体的な目標を日本家屋（階段が急）、およびオ術を用いて形態の切り替えが可 能（走る、作業する、

フィスのサービスロボットの開 発と設定し、以下を階段を登る、etc. ）で、身体の状態が不安定になるよ

実施した：１）省電力化システムにおける三次元の環

うな歩容を行うことなく移動できる環境適応型ロボッ

境認識 と行動生成システムの統合、２）環境認識にトを対象として、三次元の環境地図の生成と理解に基応じた移動行動戦略制御法の構築。合体変形型移動ロ

づく移動制御技術を融合し、環境に応じて適切な移動

ボットのシミュレーション環境を構築し、省電力型ロ形態と移動戦略を有するロボット知能の実現を目的とボット計 算機システムの検討を実施しつつ、実機をする。事業化としてはサービスロボットで求められる開発した。

環境適応型ロボット、および、そのコンポーネント販売を目指し、宇宙利用としては将来の宇宙探査で必要となる極域環境や縦孔などで求められる環境適応型ロ
ボットを目指す。

省電力型ロボット計算機
システムの検討

合体変形型移動ロボットのシミュレーション環境の構築

2018年度事業概要

031

第２回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2016年11月〜 2018年3月

大型マルチロータ機のコンパクト化の研究開発について

機関名：ヤンマー株式会社中央研究所、名古屋大学、大阪府立大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

研究の背景

実験と結果
効率の定義を入力トルクに対する推力をロータの掃マルチロータ型のUAV（Unmanned Aerial Vehicle）

引 面 積 で ノ ー マ ラ イ ズ し た 尺 度（FoM：Figure ofが様々なビジネスへ展開されつつある。

Merit)とし、以下の実験を行った。

しかし運搬を目的とする大ペイロードを必要とする機体の開発は遅れている、その原因の一つとして、推①比較のために同一平面に複数のロータを並べ、ロー力を向上させるために多くのロータを用いることか

タの軸間距離とロータのピッチ角をパラメータにら、地上への投影面積が大きくなり、UAV機体を運とったときのFoMを計測した。その結果、ロータ

搬する場合や、狭隘部での飛行が困難となることが挙間の干渉による効果は見られず、単独ロータの結果を大きな違いは見られなかった。

げられる。

②次にFig.1に示すようにロータ配置を上下2段とし、研究の狙い

v: ロータ面間距離、h: ロータ軸間距離をパラメー

そこで、ロータを多段に重ねることによって、地上タ に し、FoMを 計 測 し た。そ の 結 果 をFig.2に 示

への投影面積を小さくしつつ、効率を落とさないようなす。v/r=0.5、h/R=1.35付近において、ロータを平面に並べたときの結果と同程度の効率を示した。

最適なロータ配置の設計指針を得ることを狙いとする。

③上記の結果を用いて、Fig.3に示す、より実用に近い８ロータ構成（上段，下段それぞれ4ロータ）での実験を行った。地上投影面積は従来（ロータを平面に並べたとき）に比べ30%減少している。その結果、v/R=0.75付近、かつヨーイングトルク差の調整のために上下ロータのピッチ角差３度にした場
合、効率が従来と同等となった。またこのときの回
Fig.1：ロータ配置を上下2段にした実験装置

Fig.2：ロータ配置を上下2段 に し た 場 合 の 実 験 結果。それぞれロータ面間
距離とロータ軸間距離は、
R（ロ ー タ 半 径）で ノ ー
マライズしている。

転方向は上下段のロータが上方から見て重なっている領域において、上段、下段のロータの回転ベクトルvu, vlの内積が正になることが条件である。

設計指針
効率を落とすことなく地上投影面積を小さくするためには、以下の条件でロータ配置を 2 段構成にする h/R=1.35、
v/R=0.5（2 ロータの場合）、0.75(4 ロータの場合）、上下ピッチ角差が 2 〜 3 度、上下段ロータの重複領域で，vu・vl>0

Fig.3：ロータ配置を上下それぞれ 4 ロータにした実験装置。

モックアップ製作
今回の実験で得られた設計指針によって、以下のマルチロータの UAV のモックアップを製作した。
主要諸元
機体直径
ロータ半径(R)
ロータ軸間距離(h)ロータ面間距離(v)
機体重量

032

2018年度事業概要

470mm
100mm
160mm h/R=1.6
52mm v/R=0.52
950g コントローラ、バッテリ除く

第３回RFP研究
テーマ名2017年10月〜 2020年9月

広域未踏峰探査技術／課題解決型

小形・軽量化のためのMHz帯駆動DC-DCコンバータの先進要素開発

機関名：株式会社イチカワ、信州大学、大阪大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

高効率・超小型軽量を両立するMHz帯スイッチング
DC-DCコンバータの実現を目的としている。
磁性粉の材質・形状・大きさなどを検討して、周波数2 MHz 、最大磁束密度10 mTの励磁条件で、比透磁率20以上、鉄損0.1 W/cm 以下、200℃以上の耐熱性
3を持つ磁性コンポジット鉄心を実現する。また、表皮①磁性コンポジット材のパラメータが鉄損に与える影響を明らかにする。
②磁性塗布線のパラメータが銅損に与える影響を明らかにする。
③電力密度10 W/cm3の実現に向けて、高密度実装技術を開発する。

効果と近接効果に起因するコイルの交流抵抗を50%低④共振型コンバータを試作し、評価する。

減した磁性塗布線を開発する。さらに、トランスと駆⑤チョッパ型コンバータを試作し、評価する。

動回路を一つの基板上に配置した共振型およびチョッ⑥MHz帯駆動DC-DCコンバータ設計理論を構築する。

パ型コンバータを製作して小型・軽量DC-DCコンバー
タ（出 力50W 、電 力 密 度10 W/cm3 、効 率95%以 上）を実現する。

磁性コンポジット鉄心

図1 絶縁形DC-DCコンバータ（LLC共振形）

磁性キャップ

S1
S2
S1
S2

磁性プレート

空隙 銅線

磁性コンポジット鉄心
図2 非絶縁形DC-DCコンバータ

１次試作品

最終目標
(1)効率：95%以上(2)電力密度：10W/cm3

2018年度事業概要

033

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2017年11月〜 2019年2月

フィールドのエネルギを利用した超低消費エネルギ型環境探査モニタリングシステム

機関名：東北大学、日本大学
プロジェクト概要【目的】
環境探査対象フィールドのエネルギ(重力場、流体場など）を利用することで移動のためのエネルギ消費
を極限に抑えた超低消費電力型の自律移動マルチエー【成果】①自律移動型水環境モニタリング用センサの開発
水環境モニタリングのための自律移動型センサブイを設計・試作した（図１）。

ジェント環境探査システム実現のための制御・推定技②観測データと数値シミュレーションのデータ同化に術を構築する。長期間の環境探査を自律移動マルチ

よる流速場のリアルタイム推定技術各センサの観測

エージェントで実現するためには、消費電力を抑える

データ（流速、温度など）をリアルタイム収集し、ことが必要不可欠である。このため、重力場、流体場

数値シミュレーションに外挿して、データ同化によのエネルギを移動に利用し、移動のためのエネルギ消り対象とする水環境全体の流速場を推定する技術を

費を極限に抑えつつ、探査フィールド全体の状況を推定する技術の研究開発を行う。

構築した（図２）。
③流速場推定結果と移動に要するエネルギを考慮した効率的な環境探査のためのセンサ群制御技術計測ポ
イントの評価アルゴリズムを構築した。
④実証試験
フィールド（猪苗代湖）において４台のセンサブイによる実証試験を実施し、観測データからの流速場の推定に成功した（図４。図３は観測データを用いない推定値で比較用）。

034

2018年度事業概要

第３回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2017年10月〜 2018年9月

異種・複数小型ロボットを用いた確率的領域誘導による環境探査システムと要素技術の検討

機関名：中央大学、プログレス・テクノロジーズ株式会社
プロジェクト概要【目的】
表面探査において異種複数の小型ロボットを用いる【成果】①異種・複数ロボットによる領域内協調探査技術

ことで、対象領域内の観測情報を確率的に収集し探査リーダ（１機）とフォロア（多数）を最小構成単位

効率を向上する手法を提案し、それに関わる技術、とし領域探査を行う。フォロア群は低知能で環境とアルゴリズム、システム（ハード・ソフト）を検討のインタラクションにて確率的移動及び観測を行する。

い、時間と共にリーダ周囲の空間観測率を上昇さ

このために以下の課題を設定している。

せ、リーダの移動に追従する。リーダは観測率に応①異種・複数ロボットによる領域内協調探査技術

じ、他のリーダと協調移動する。この際の行動アル②ロボット間相対配置認識手法の検討

ゴリズムを検討している。

③小型軽量空中移動機構を有するロボットの研究開発（リーダ機）④小型軽量表面移動機構有するロボットの研究開発②ロボット間相対配置認識手法の検討
フォロアがリーダを認識し、自らとリーダの相対距離を把握する方法を検討している。

（フォロア機）③小型軽量空中移動機構を有するロボットの研究開発

最小構成探査ユニットを想定して各アルゴリズム、（リーダ機）

機能を検証する。また月惑星探査のみではなく、地機体の小型化に伴うスケール的移動性能低下とセン上における建物・インフラなどの検査、観測、調査

サの低位置設置による視野狭窄問題を解決するたへの応用なども検討する。

め、リーダ機に跳躍移動を採用し大域的な探査戦略
決定とフォロアの位置制御を検討している。そのための跳躍機構を提案し、試作を行っている。
④小型軽量表面移動機構有するロボットの研究開発（フォロア機）
分散観測データ取得のため、小型軽量な表面移動方式および観測ロボットを昆虫型ロボットをベースに検討し、移動・観測機能に関して試作を実施している。

2018年度事業概要

035

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2017年10月〜 2018年9月

超高感度カメラや深層学習を適用した高付加価値vSLAM技術の研究開発

機関名：株式会社アイヴィス、株式会社ビュープラス
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

本研究では、宇宙探査ロボットが用いられる月惑星

画像計測は、画像濃淡変化の強さ等の特徴を利用す

表面上や、同様の地球環境で、視覚の役割を果たす

るが、砂地などはこの特徴が弱いため、画像計測が難vSLAM※ 技術について、技術開発と性能評価を行う。

しいという問題がある（テクスチャレス問題）。

暗闇の撮影やコントラスト変化に強い超高感度カメラ

このテクスチャレスの自然地形に対する研究開発のを用いることや、深層学習にもとづくアルゴリズム改ために、提案者が既に研究開発したvSLAMをもとに、

良 に よ り、従 来 は 応 用 の 難 し い よ う な 環 境 で も本研究開発用のプラットフォームを構築し、深層学習

vSLAMを行うこと目指す。

などを利用した高性能なvSLAM技術の検討に発展させる。また、弱い照明や、明るさの強弱の大きな（コ※ vSLAM（Visual Simultaneous Localization and
Mapping）は、画像計測に基づき自己位置推定とントラストの強い）環境でも画像撮影が可能な超高感度カメラも用いる。

環境地図作成を同時に行う技術。未知の環境を探

H29年度に、JAXA相模原キャンパスの宇宙探査

査するロボットが、移動したり作業するために、フィールドを暗室とし、様々な照明条件での実験を行

ロボット自身の位置と、周辺の起伏などの地図情い、超高感度カメラを用いたvSLAM技術による自己報が必要となる。

位置推定や環境地図作成が、一般的なカメラで得られた画像より、よい結果が得られることが研究開発プ
ラットフォームで確認できた。

宇宙探査フィールドのvSLAM処理例：（左上）超高感度カメラの取得画像、（左下）照明が弱いため、一般カメラ
では画像取得が難しい、（右）超高感度カメラによるvSLAM処理結果、3次元環境地図とカメラ位置（青い枠）
実際の探査画像（はやぶさ、
イトカワ）によるvSLAM処
理 例： （左）vSLAM処 理
過 程 の 画 像：2枚 の 画 像 間での対応関係を示す。
（中）
推定した小惑星のワイヤフ
レームモデル、（右）同テクスチャマッピングモデル

036

2018年度事業概要

第３回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2017年11月〜 2018年10月

テクスチャレスシーンのためのロバストな Visual SLAMの研究

機関名：株式会社コンセプト、株式会社モルフォ
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

Visual SLAM * は、画像計測に基づき、カメラで室内の壁や天井のようなテクスチャレス部分は、奥得られた複数枚の画像から、カメラの位置推定や環境行きを計算するための手がかりとなる特徴（模様やキ地図を作成する技術である。利用できる環境をより広ズなどの濃淡変化）が少ないことが問題である。弱いげるために、従来の画像の特徴抽出方法に加え、画像特徴を取り出すために、多種の処理を取ることもできの輪郭情報や濃淡変化の弱い部分（テクスチャレスなるが、計算に時間がかかりすぎで、実時間処理ができ部分）毎に特徴抽出方法を変える統合的な手法の研究なくなる。この様な問題の解決方法として、前処理と開発を行う。

してのハイダイナミックレンジ化や学習ベースの推定方法を検討する。

※ Visual SLAM（Visual Simultaneous Localiza-

このような技術課題に対し、アルゴリズム改善によtion and Mapping）は、画像計測に基づき自己位

る研究性能評価や、実際のカメラを用いた実時間処理

置推定と環境地図作成を同時に行う技術。未知の装置の研究開発を進めている。また、宇宙探査実験棟

環境を探査するロボットが、移動したり作業するの砂地形や、特殊な照明環境（真横から強い明かりがために、ロボット自身の位置と、周辺の起伏などあたる）での実験を通じて、宇宙探査ロボットでも利の地図情報が必要となる。

用可能なロバストな Visual SLAM技術の研究開発を行う。

オフィスシーンのVisualSLAM処理例（１）：（左）取得画像と抽出した画像特徴の重畳表示、（右）得られた3次
元環境地図とカメラ位置：空間中の点が特徴点の3次元位置を表し、手前の緑枠線がカメラ位置を示している

オフィスシーンのVisualSLAM処理例（２）：（左）取得画像と抽出した画像特徴の重畳表示（テクスチャレス部
分の特徴抽出が工夫されている）、（右）得られた3次元環境地図とカメラ位置

2018年度事業概要

037

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2019年2月〜 2022年2月

複数小型ロボットを用いた確率的環境探査システム

機関名：株式会社竹中工務店、中央大学
プロジェクト概要【目的】
建設現場等での工事進捗管理あるいは品質確認検①ロボット群により観測時間縮小と事象発見率向上を査を行う複数小型ロボットの分散協調検査システム

可能にするアルゴリズムの開発を開発する。システムの実現には、複数小型ロボッ

人またはロボット１台と比較して観測時間、事象発トが協調し効率よく分散していく仕組みや、現場で見率の優位性を示す。

の画像撮影を満遍なく行う仕組みなどが必要となる。

②高走破性を有する小型軽量表面移動型観測ロボット

ロボットがランダムに動くのみでは取得される環境の開発

情報にムラができ、環境全体の情報取得に長い時間

全長15cmかつ質量500gで15cmの段差乗り越えのを要する。また、建設現場では日々変化する資機材

走破性達成を目指す。

配置や段差などがあらゆる箇所に存在し、これらを回避・乗り越える移動性能を持つローコストで高い踏破性能を有するロボット移動機構が必要となる。

038

【内容】

③小型跳躍機構の実現および跳躍飛翔能力の活用検討
跳躍を可能とする小型跳躍機構を開発する。
④提案システムの実用化及び適用実証実験、事業化

これらの必要機能を研究開発し統合することで、分検討

散協調検査システム構築を行い、建設現場や老朽化

最小構成システムを構築し、建設現場において検査

インフラ等での適用を目指す。

実証実験および事業化に向けた評価を行う。

2018年度事業概要

第４回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2018年12月〜 2019年12月

分散協調型ロボットによる製造工場等の物品供給システムの開発研究

機関名：JOHNAN株式会社、京都大学
プロジェクト概要【目的】
月面などの惑星広域探査活動において、多数の小【内容】①ロボットの自動走行へのMPA(モーションプランニ型探査ロボットが互いに連携しながら、安全に持続

ングアルゴリズム)適用可能性検証

的に探査活動を行うシステムの構築を目指す。この自走型ロボットが動的な障害物との衝突を回避しな

ようなシステムの実現に向けて、JOHNANでは、瓦がら目的地に達成するタスクを、MPAを活用して礫などが散乱した環境下を走破できるレスキューロ実現できるかを検証する。

ボット技術および 半自律ロボット群による編隊制御②自走型ロボットに搭載されたロボットアームによるロボット技術を保有する京都大学松野研究室と連携

ピック&プレース作業ヘのMPA適用可能性の検証し、さらにJOHNANが販売代理店を務めるRealtime

自走型ロボットマニピュレータが、目標地まで移動

Robotics社の瞬時にロボットの衝突回避制御を可能

し、指定されたオブジェクトをピックし目標位置にとするロボットモーションプランニング技術を活用

プレースする作業をMPAにより実現できるかを検

する。

証する。
③MPAを用いた複数の自走型ロボットにおけるピック&プレース協調作業システムの開発
複数台の自走型ピック&プレースロボットシステムを開発する。

セル生産現場の狭い複雑なレイアウトにおいて、工程全体の供給状況を監視しながら、作業者の作業に影響を及ぼすことなく、個々のセルに安全に、タイムリーに、安定的に部材を配送・供給するシステムを構築する

2018年度事業概要

039

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／課題解決型

2018年11月〜 2019年10月

群 AGV（Automated Guided Vehicle）の開発

機関名：株式会社コガネイ、東京電機大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

自走ロボット群を「物質の三態」に見立て、固体①「熱力学モデル」に基づく群制御手法のメリットでのような集団維持、液体のような集団形状の変化、ある通信負荷の低さ等の効果検証

気体のような集団の離散という特性を得られる「熱「集中制御モデル」、「流体など他の力学モデル」、

力学モデルに基づく集団移動制御手法」をもとにし「生物模倣モデル」などに対して、通信負荷や計算た分散協調システムの実現。

負荷などの低減効果検証をシミュレーションで行う。
②「熱力学モデル」に基づく群制御手法にマッチする
局所通信／測距手法の確立
各種通信／測距手法を組み合わせ、屋外・屋内・その他特殊環境において複数台での同時利用が可能な
通信／測距方式を見出し、新規センサモジュール等の開発の要否を決定する。選定された局所通信／測距方式の活用によって、移動体の総移動距離または所要時間を最小化する群行動を検討する。
③実機による動作確認／評価を行う。

部品供給システムに適用

040

2018年度事業概要

第４回RFP研究
テーマ名2018年11月〜 2020年3月

広域未踏峰探査技術／課題解決型

空気圧人工筋肉を用いた蠕動運動による連続捏和・搬送技術の実用化検討

機関名：株式会社ソラリス、中央大学、株式会社ブリヂストン、東京電機大学
プロジェクト概要【目的】
空気圧人工筋肉を用いた多機能型蠕動運動混合搬送機の実用化に向けて、固体ロケット推進薬等の製造工程における材料の連続捏和・搬送技術を確立するため、捏和状態の評価手法の確立と整備性生産性の向上を目指した材料のコンポジット化を行う。産業利用の実用化に向けて、システムの頑健化・長寿命化とシステムのプラント化を進める。

【内容】①捏和状態の評価手法の確立
・材料の捏和状態を20分程度で評価できる手法を構築する。
・十分な捏和状態に達した時の材料特性の数値範囲を決定する。
②整備性生産性の向上（材料のコンポジット化）
・材料のコンポジット方式を確立し、従来方式に対して10％程度の誤差範囲の捏和を実現する。
・コンポジット化により作業時間を20％低減する。
③システムの頑健化・長寿命化
・内側チューブの長寿命化
・外側人工筋肉の頑健化
・高圧化に対するポンプユニットの脆弱部を明らかにする。
④捏和・搬送システムのプラント化（システムインテ
グレーション）・ポンプ部を中心とした各要素技術をインテグレー
ションして本システムのプラント化を確立する。

2018年度事業概要

041

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2018年11月〜 2019年11月

広域未踏峰探査技術／アイデア型

インフレータブル構造部材を用いた自動展開・収納方法の検討

機関名：清水建設株式会社、太陽工業株式会社、摂南大学
プロジェクト概要【目的】
月表面を走行するローバを越夜可能とする越夜シェルター実現に向けて、円筒のインフレータブル
材を骨組構造材として、重力環境下でも自立する構造物の展開／収納手法を確立する。

【内容】①構造物展開・収納の自動化検討
・大型構造物を自動構築する手法の実現可能性を示す。
・部分試作により自動展開の実験的な検討を行う。
②越夜シェルターの仕様検討
・月面ローバの越夜シェルターのサイズ、ローバ入り口形状、開閉方法、熱条件、レゴリスとのイン
ターフェース、膜材料、付加的な発電や通信、着陸機との関係等にもとづく仕様を決定する。
③展開した構造物の計測方法の検討
・インフレータブル構造の展開状況がモニタできる計測法を提案する。
・試作モデルの展開実験で計測データを取得する。
④構造物の結合・拡張方法の検討
展開後あるいは収納状態のインフレータブル構造物
を結合し、空間を拡張する機構について調査する。

太陽工業の展開技術
がベース

042

2018年度事業概要

第４回RFP研究
テーマ名

広域未踏峰探査技術／アイデア型

2018年10月〜 2019年9月

ポリイミドフィルムを用いた極薄・極軽量インフレータブル構造体の検討

機関名：埼玉大学、精電舎電子工業株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

ポリイミドフィルム上への金属薄膜成膜技術とポリイミドフィルム製バルーンを前処理・接着剤レス
溶着で製作する技術をもとに、ガス圧の印加により展開するインフレータブルアンテナを実現する。

①インフレータブル構造の仕様策定
インフレータブル構造体のサイズを決定する。
②アンテナ電極成膜技術の確立
ポリイミドフィルム上に電極を塗布する技術を確立する。
③２種類の成型技術およびPIフィルム溶着の検討を行い、インフレータブル構造体を試作する。
折り紙技術を基にしたインフレータブル構造体の製作
熱間圧空成型法によるインフレータブル構造体の製作
２枚のPIフィルムの溶着による空気室の製作④インフレータブルアンテナの製作
上記技術を組み合わせ、インフレータブルアンテナを製作する。
⑤インフレータブルアンテナの評価試験
アンテナとしての性能評価および宇宙環境下への適用性を評価する。

ポリイミドフィルム溶着装置
2018年度事業概要

043

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2019年3月

自動・自律型探査技術／課題解決型

遠隔操作と自動制御の協調による遠隔施工システムの実現

機関名：鹿島建設株式会社、芝浦工業大学、電気通信大学、京都大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月や火星の建設作業では人間が現場に常駐して作業

地上の建設作業における開発で得られている建機のすることが難しい。一方、地上においても作業員不足

基本的な自動化機能に加えて、下記の機能を開発し、や生産性・安全性の向上のため、遠隔地からの遠隔操「遠隔操作・自動制御の協調」による遠隔施工システ

作による無人化施工やさらには自動化された建設機械

ムを実現する。

による作業が必要とされている。

遅延補償付き操作支援機能：３〜８秒の大きな通これらを実現するには、従来の技術として、建設作

信遅延がある場合でも、遠隔操作している建機の業で蓄積された確実な無人化施工システムがあり、こ操作性や安定性を損なわず、作業計画に応じた遠れに建設機械の自動化を組み合わせる技術や時間遅れ

隔操作を可能にする支援機能。

を考慮した施工技術の確立が研究課題となる。これら

周囲環境に応じた動作判断機能：遅延の制約によの技術が実現すれば、月面においては対象範囲数十m

り、事前に把握しにくい地形変化を検知し、現在四方のゾーンを整地し構造物を設置・遮蔽する遠隔施

位置での作業内容に応じて動作を自律的に選択す工システムが、地上では生産性や安全性の高い新しいる機能建設施工システムが実現できる。

複数建機の協調作業機能：複数の建機への遠隔指示に干渉などの不具合があった場合に、衝突回避などの作業変更を自律的に行う機能

地上と宇宙の遠隔施工イメージ

月面拠点の施工法の詳細検討

建機模型/試験モデル→試験プラットフォーム車両→建設機械と段階的に試験を実施©JAXA ©2019KAIJIMA CORPORATION

044

2018年度事業概要

第１回RFP研究
テーマ名2016年3月〜 2018年3月

自動・自律型探査技術／課題解決型

超軽量建機アタッチメントおよびブーム等の開発および実地検証

機関名：株式会社タグチ工業、東京農工大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

現在地球上には多種多様な建機が存在しており、機①軽 量 金 属 で1tonク ラ ス 油 圧 シ ョ ベ ル 用 ア ー ム、

動性・安全性・軽量化・燃費向上に対する高い要求がブーム等の部品を設計、試作、評価・操作性試験を実施し、油圧ショベルの軽量化を図る。

ある。
一方、月面拠点基地建設を想定した建機は地球上か②CFRPで1tonクラス油圧ショベル用アーム、ブームら輸送し、輸送コスト面から『汎用性が高い』『大型軽を設計、試作、評価・操作性試験を実施し、油圧ショベルの軽量化を図る。

量化』がより求められると考える。
そこで軽量化する建機として汎用性が高い『油圧③CFRPで7tonクラス油圧ショベル用アタッチメント

ショベル』を採択した。油圧ショベルは『アタッチメ『テレスコープアーム』を設計、試作、評価・操作ント』と呼ばれる作業用途に応じた機能を有する装置を性試験を実施し、アタッチメントの軽量化を図る。

取付・交換する事で１台で様々な作業が可能となる。

④CFRPへの耐摩耗性向上技術やCFRP構造のヘルス本研究では油圧ショベルの『アーム』『ブーム』等のモニタリングによりアタッチメントの高度化を図る。

部品や『アタッチメント』を従来とは異なる素材でまた、トラス構造の適用による軽量化を図る。

設計・試作・評価試験をする事で『軽量化』と将来の『実用化』を目指す。

評価・操作性試験は試作品を油圧ショベルへ取付けた状態で実施した。

◆ 実用レベルで作業可能な強度・剛性◆ 軽量化による油圧ショベルの性能向上◆ 軽量化による作業効率・生産性の向上
CFRPの耐摩耗コーティング◆ 研究成果物一例

・軽量金属製アーム試作品（約45%軽量化）
・CFRP製アーム試作品（約61%軽量化）
・CFRP製ブーム試作品（約67%軽量化）
・CFRP製アタッチメント試作品（約20%軽量化）※鉄製オリジナル品重量と比較

1tonクラス油圧ショベル用
CFRP製アーム・ブーム
油圧ショベル取付状態（実物）

摩耗量(g)（＃120耐水研磨紙）

多層コーティングによる耐摩耗性の向上（Hy-coat仕様）

FY28開発材

FY29 開発材

7tonクラス油圧ショベル用
CFRP製テレスコープアーム
油圧ショベル取付状態（実物）CFRPアーム構造の軽量化検討
ベースモデル30〜40%の構造重量低減（FEM解析）
トラス構造

優れた耐摩耗性を確認
繰り返し摩耗数（回）2018年度事業概要

045

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年2月

スクリュードライビングサウンディング(SDS)による月面でも利用可能な地盤調査技術の確立

機関名：東京都市大学、ジャパンホームシールド株式会社、日東精工株式会社、東急建設株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月・火星においては、地上と同様に拠点構築には地

アースオーガの掘削情報に対して、スクリュードラ

盤調査は不可欠だが、使用できるリソースに限りがあ

イビングサウンディング（SDS）と呼ばれる現行の地る。地上においても、既製杭を施工する場合は、支持盤調査方法の定数推定アルゴリズムを援用して、月面地盤を推定するために、事前にアースオーガで対象地の地盤定数を推定する方法を提案する。推定式構築に盤を掘削し各種調査を行う必要がある。そこで、特別は、月面アースオーガによる系統的な掘削実験を必要な機器を使用せず、アースオーガの掘削情報から地盤とするが、これらの実験結果の検討を通して、杭打ち特性を逆推定する手法を確立する。これにより、月・工事等でよく用いられるアースオーガ形状の掘削特性

火星探査において地盤調査を容易にすると共に、地上を把握することが可能となるため、杭打ち施工管理方においても、掘削時の情報から地盤特性が求まり、コ法の提案につながるものと期待できる。

ストダウンや工期の短縮が可能となる。そこで、地盤調査専用の機器を用いず、アースオーガの掘削情報により、地盤定数を逆推定する手法を確立する。

基礎実験

月面地盤調査SDS-lunaという新提案
月面探査ローバ搭載のアースオーガーを用いた調査手法の確立

杭施工管理システム

現行のSDSにアースオーガーを組み込んだ
今までにない地盤調査手法を確立。地上でのデータを蓄積し、更なる進化へ。

現行SDSの理論と試験方法を基に、アースオーガー特性を
把握する。

046

2018年度事業概要

SDS-lunaの調査結果を基に、高精度システムを提案する。

第１回RFP
研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

アースオーガによる地盤掘削時の施工情報を利用した地盤定数推定法

機関名：立命館大学、日特建設株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月・火星においては、地上と同様に拠点構築には地スクリューオーガがボアホールを作成する際（掘削盤調査は不可欠であり、図１のように専用機器を使っ時）には、月面地盤より掘削抵抗を受ける。このスクた調査を行えるのが理想である。しかし、宇宙では使リューオーガと月面地盤との掘削抵抗情報を利用し用できるリソースに限りがある場合が多く、他の目的て、間接的に地盤強度を推定することを試みた。

で持っていくアースオーガ（図2）などの機器を活用

まず、理論上での掘削時にかかる力学の計算を行できれば効果的である。地上においても、既製杭を施い、次に実際に掘削する際のデータを取得した上で、工する場合は、支持地盤を推定するために、事前にこの２つの関係を利用して地盤強度を推定した（図アースオーガで対象地盤を掘削し各種調査を行う必要

３）。深さ1m程度の任意点で計測可能で安定した推がある。そこで、特別な機器を使用せず、アースオー

定が可能なアルゴリズムをまとめ、地上の代表的地盤

ガの掘削情報から地盤特性を逆推定する手法を研究しと月の模擬土壌で実験的に検証し有効性を確認したた。これにより、月・火星探査において地盤調査を容

(写真1）
。

易にすると共に、地上においても、掘削時の情報から地盤特性が求まり、コストダウンや工期の短縮が可能となる。

図１ 月面地盤調査計画の一例

スクリュー型のオーガ
は排出と掘削が同時に行える効率の良い掘削機構である。
写真１ 地上応用を想定した掘進制御の可能な大型掘削試験機

図２ アースオーガ

図３ 推定手法のフローチャート

2018年度事業概要

047

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

締固め困難材料に対する振動等を用いた効果的な締固め方法と走行安定性の検証

機関名：酒井重工業株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月面拠点では、着陸場や居住等のゾーン及びそれ締固め機械としては、既存の振動方式である通常、らをつなぐ道の地盤を締め固める必要があるが、地垂直または水平振動を有し、比較に適した仕様の車上の締固め機械は重く簡単に輸送することができな両を試験車両に選定した。試験材料としては、締固い。地上においても、従来、自重に加え振動を加えめが困難な材料を現存する土質から粒度調整も視野ることによって締固める手法が行われてきたが、砂に入れて選定し、振動効果が多角的に評価可能となや粘土はローラを用いた単純な締固めによって密度る測定方法を検討した。締固め試験では、試験材料を高めることが困難である。

に対する振動効果が含水比によって異なると予測さそこで、自重に極力依存せず軽量な機材で地盤をれたため、複数含水比の条件にて試験を実施した。

締め固める手法を検討し、地上でもより効果的な手

その結果、砂に対する振動方式ごとの締固め効果

法として応用することとした。締固め困難材料に対の違いを定量的に得ることができ、地上応用及び宇する振動ローラ（振動方式）の適用性を見極めるこ

宙応用の可能性が高まった。

とで、その応用範囲を広げると共に、新たな振動方式の可能性を探った。
影響する様々な
パラメータ

ローラ側

接触面

地盤側

運転質量
起振力
振動数
振幅
作業速度

曲面（ロール）

礫質土

平面（プレート）

砂質土

凹凸面（タンピング）

粘性土

基礎研究や機械設計の最適化

地上応用・宇宙応用

地上技術の適用性の見極め
地上の振動ローラ

月面拠点建設イメージ

大型室内試験場を使用した締固め試験

048

2018年度事業概要

第２回RFP
研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2016年12月〜 2017年11月

建築分野の無人化施工に関するシステム検討

機関名：清水建設株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

建築施工では欠かすことのできないクレーンによる揚重作業の無人化を目指すことで、構造物の位置決①居住用構造物の概念設計
月面を想定した空間、荷重、結合等の条件を満たす

め、資材の盛替、クレーンの揚重計画等の大幅な省人構造物の概念設計を行った。

化が見込めるとともに、設計、施工管理や建物管理とａ．
「きぼう」の調査の情報連携が円滑になる。また、月惑星環境や災害地

ｂ．月面構造物の前提条件設定

域などの極限環境において遠隔施工を行うことで、コｃ．月面施設の機能検討

ストや二次災害のリスクを減少させることができる。

ｄ．居住構造物の概念検討

遠隔作業や自動組立においては、位置決め手法および②クレーンを用いた無人化施工システムの検討

その位置誤差を許容するシステムが特に必要であり、月面における無人化施工システムの全体像を明らか

位置決めについてはGNSS/RTK(Global Navigationにするとともに、構造物位置計測の精度検証を行いSatellite System / Realtime Kinematic)，LIDAR

システム検討に反映した。

(レーザー測距計)，IMU(慣性計測装置)などを利用

ａ．センサの動作検証

した実証実験を実施し、誤差許容システムについては

ｂ．墨出システムの検証

角錐と角穴から成る嵌合接合の手法を応用した月面無ｃ．建築遠隔化システムの概念検討

人化施工の概念検討を行う。

GNSSによる
位置検出の結果例

LIDAR距離画像による
移動体位置検出センサおよび墨出システムの検証実験

概念検討に基づく月面居住モジュールの組立状況図

遠隔クレーン作業のための位置決めシステム

2018年度事業概要

049

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／課題解決型

2017年11月〜 2020年10月

遠隔操作およびアタッチメントの自動脱着可能な軽量建機システムの開発と実地検証

機関名：株式会社タグチ工業、東京農工大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

近年地上では都市開発に伴う高層ビルの内装解体工①１tonクラス油圧ショベル用本体フレーム、走行部事等の需要増や災害現場に対応可能な建設機械の軽量品を軽量素材にて設計、試作、評価・操作性試験を実施し、油圧ショベルの軽量化を図る。

化や遠隔化、自動化が課題となっている。
一方、月面拠点基地建設において使用される宇宙用②１tonクラス油圧ショベルを遠隔操作化、電動化に

建設機械は地球上からの輸送コスト削減の為大型軽量

よる走行、建設機械用アタッチメント脱着システムの自動化を設計・試作し、性能評価試験を実施する。

化や無人作業を可能とする操作の遠隔化、自動化がよ③軽量素材にて油圧ショベル用バケットを設計、試り求められる。

作、性能評価試験を実施し、油圧ショベルの軽量化

そこで、本研究では建設機械用部品を従来と異なるを図る。

素材で設計、試作し建設機械のサイズ、性能、機能を維持した軽量化を図る他、建設機械の遠隔操作化、電動化、機能の自動化など新たなシステムを設計、試作
し、将来の実用化を目指す。

【研究概要】１tonクラス油圧ショベルの各部品を複合材（CFRP）を用いて設計・試作し、軽量化を実施。

CFRP製アーム（実物）

CFRP製エンジンカバー（実物）

CFRP製メインフレーム（実物）
CFRP製ブーム（実物）鉄製オリジナル油圧ショベル

建機全体で200kg以上の軽量化

軽量化による油圧ショベルの更なる性能向上へ

050

2018年度事業概要

CFRP製ロアローラ（実物）第３回RFP
研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／課題解決型

2017年10月〜 2020年9月

持続可能な新たな住宅システムの構築

機関名：ミサワホーム株式会社、株式会社ミサワホーム総合研究所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

柔軟な拡張や減築が可能となる構造物の工法技術、①未来住宅に係る調査：提案項目に係る技術開発項目

ならびに専門性を有さない作業者による施工や生活者を具体化し展開するために、未来住宅のコンセプトによる維持管理が容易となる新たな住宅システムを開を作成しこれに係る適用技術を調査する。
②セル・サイクル工法：試行棟の建設および量産化に発する。
構造体：容易に拡張・縮小・再配置できる建築構造

向け、インタージョイントの研究開発を行う。

の考え方を新工法（セル・サイクル工法）として開発③自律型エネルギー利用及び維持メンテナンス：試行
棟の建設および量産化に向け、維持・メンテナンスする。
システム：自律循環システムとインフラフリーへの展開を視野に入れたエネルギー自立のためのシステのためのIoT活用住宅システムを整理し、エネル
ギー自律システムについて検討する。

ム、ならびに構造体の状態や生活に必要な様々な情報④設計条件の整理：施設設計のための基準案を整理すをセンサー等でモニタリングし、安全性と快適性を継るために、外的条件及び各種要求性能と性能基準に続して担保することができる自律型エネルギー利用及ついて調査し整理する。

び維持メンテナンスシステムを開発する。
宇宙への適用：建設地の環境要因、輸送要因、インフラ要因などの整理を行い、設計条件として整理する。

持続可能な住宅
セル・サイクル工法（建築の省力化技術）
建築時、拡張時（増築等）の建設の省力化
・ スケルトンの簡易・高速施工
・ 配線、配管の接合簡略化
・ リユース、増築技術の発展
・ 災害地、へき地での建設

IoT活用型住宅
・ センサーコントロールによる生活向上
・ センサーアラートによる管理

Ｆ１住宅（未来住宅）
2050年(仮)を見据えた未来住宅の提案
メンテナンス性向上による維持管理の省力化
・ 内皮の脱着可能
・ 配線、配管の簡易交換

エネルギー利用の最適化
・ エネルギー自立循環・ 他インフラの自立型住宅

自律循環システム（生活維持の省力化技術）

2018年度事業概要

051

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2017年10月〜 2020年9月

自動・自律型探査技術／課題解決型

アースオーガ掘削情報による地盤推定のシステム化検討

機関名：日特建設株式会社、立命館大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月・火星においては、地上と同様に拠点構築には地

本課題に先立つアイデア型研究では、スクリュー盤調査は不可欠であり、専用機器を使った調査を行え

オーガがボアホールを作成する際（掘削時）に地盤よるのが理想である。

り受ける掘削抵抗情報を利用して、間接的に地盤強度

しかし、宇宙では使用できるリソースに限りがあるを推定することを試みた。その結果、深さ1m程度の場合が多く、他の目的で持っていくアースオーガ（図任意点で計測可能で安定した推定が可能なアルゴリズ

1）などの機器を活用できれば効果的である。地上にムをまとめ、地上の代表的地盤と月の模擬土壌で実験おいても、既製杭を施工する場合には、施工中のアー的に検証し有効性を確認した(写真1）。

スオーガによる掘削情報から、支持地盤に達している

本課題では、アイデア型研究を発展させ、地上利用ことを確認することが求められる。そこで、特別な機において、径200 〜 500mm、深さ5 〜 10m 程度の器を使用せず、アースオーガの掘削情報から地盤特性掘削を対象とした自動計測可能なアースオーガ掘削試を逆推定する手法を研究した。これにより、月・火星

験機を設計製作する（写真2）。この試験機を用い、探査において地盤調査を容易にすると共に、地上におまず、地盤の性状がわかっている試験地において試験いても、掘削時の情報から地盤特性が求まり、コスト掘削を行い、有効性の検証を行う。その後、地上でのダウンや工期の短縮が可能となる。

杭工事に適用することを目指している（写真3）。地
上工事では、地盤の飽和・不飽和条件、砂、粘土等の地質条件、礫分含有量等の条件が少なからず影響を与える可能性があるため、写真１で示した室内掘削試験機も併用しながら、これらの諸条件の影響を明らかに

図1 アースオーガ
スクリュー型のオーガは排出と掘削が同時に行える効率の良い掘削機構である。

する予定である。

地盤定数推定手法の応用の流れ

写真2 現場検証試験用の掘削試験機イメージ

写真1 地盤定数の推定手法の検討に使用した掘進制御の可能な大型掘削試験機052

2018年度事業概要

現場での検証を経て地上での工事に適用

写真 3 杭基礎工事例

第３回RFP
研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2017年11月〜 2018年12月

効率的なバケット掘削のための地盤情報取得技術

機関名：東北大学、清水建設株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月や火星あるいは地上の無人化施工においては、遠①模型バックホウによる地盤の掘削抵抗計測実験：土質隔や自動操作による地盤の掘削作業が要求される。そ条件を変化させた供試地盤を作製し、掘削実験を行っの場合に効率的な掘削を行うためには、地盤の変化をてバケットに作用する地盤の掘削抵抗を把握する。

把握し、適切な掘削手順をリアルタイムに決定するこ②模型バックホウによる掘削後の地盤形状計測実験：とが重要となる。本検討では、バックホウによる効率

砂質土をバックホウで掘削した後の地盤形状を把握

的な自動掘削を実現するために、地盤の形状変化や掘削抵抗に基づく掘削手順の最適化を図る。

するための計測実験を行う。
③掘削シミュレーションモデルの構築：模型実験で得られた基礎データを基に、効率的な掘削手順の決定に必要な掘削シミュレーションモデルを構築する。
④実機による地盤の掘削実験：実機を用いた地盤の掘削実験を行い、掘削シミュレーションモデルの妥当性を検証する。
⑤地上および宇宙への適用性検討：地上の事業化シナリオ作成および宇宙への適用課題の抽出を行う。

モータ

力覚センサ

バケット

レゴリスシミュラントを掘削した際の抵抗力
土槽

模型バックホウによる掘削実験

実機を用いた掘削実験

2018年度事業概要

053

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2018年12月〜 2020年3月

自動・自律型探査技術／課題解決型

林業機械システムの自動化による省力化の研究について

機関名：株式会社熊谷組、住友林業株式会社、光洋機械産業株式会社、株式会社加藤製作所
プロジェクト概要【目的】【宇宙への展開】

我が国の林業分野で発達してきた架線集材システム

熱交換が困難な月面では、動力源が固定され吊荷のは、エンジン駆動で手動運転のウインチを用いていま移動が容易である架線集材システムを採用することにす。これを高度な制御技術を適用するために電動化

より、繰り返し運搬等を安定して実施することが可能

し、これにより架線集材システムの自動運転を実現しとなります。さらに架線集材で使用する搬器は掘削機ます。さらにこれを月面での構造物や資材の運搬、設能を持たせることもできるため、材料採取と同時に貯置等の運搬システムに応用する研究開発を行います。

蔵し、運搬することで、月面での土木作業の効率化を実現します。

月面の架線集材システムの運搬イメージ

設備設置のイメージ
月面での架線集材システムの効果

月での無人による有人拠点建設のイメージ図(JAXA 提供 )・動力源をまとめることが可能
・地表面の状況に左右されにくい・地表面掘削から設備設置まで対応可能
・位置管理情報を画像等から取得可能・継続性があり、運搬が安定して実施出来る

適切に管理された森林（住友林業の社有林）

林業現場での架線利用例

土木現場での架線利用例

事業化イメージ054

株式会社熊谷組

住友林業株式会社

光洋機械産業株式会社

株式会社加藤製作所

造成工事やダム工事等での伐採作業への適用や、災害復
旧対応における急斜面での立木の処理などに活用・展開を進めます。

傾 斜 地 の 多 い日本 の 森 林 で必要な架線集材の労働生産性の向上等を目指します。

自社 製 品 へ の 活用と し て自然災害への対策に材料や仮設資材他の輸送設備への展開を進めます。

新集材システムに適合した製 品 の 開 発、お よ び自社 林 業
機械の改良・改善による拡販を進めます。

2018年度事業概要

第４回RFP研究
テーマ名2018年11月〜 2019年10月

自動・自律型探査技術／アイデア型

ロードヘッダ／掘削機械の自律的動作を実現するAI,IoT技術を用いた制御方式研究

機関名：株式会社三井三池製作所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

自由断面掘削機（ロードヘッダ）は、トンネル閉空間等の危険な作業現場において、オペレータの操作により切削ヘッドの回転と油圧シリンダ機構を作動させ岩盤等を掘削する作業等に用いられる。その際、事前の地質調査とは異なる硬い／軟らかい地質断面が都度出現し掘削ズリ（掘削塊）の状態も変化するため、各①周辺環境認識システムの試作・検証：
・ディープラーニングAIモデルによる各種カメラ
映像の物体検出、領域識別。
・複数のLiDARセンサー結合による坑内環境距離計測、等。
②運転ログデータの収集・解析システムの試作・検証：
・運転ログデータ（電流・油圧・振動等）収集、可視状況に適した掘削操作が必要となる。
一方、月面での地形等の事前情報が無く遠隔操作によるタイムラグがある環境下において、周辺状況に応じ自律的・継続的に動作が可能な調査掘削機等の制御化、ならびにクラウド上でのAI機械学習による異常値判定。
③重機の自律的動作に必要なAI学習モデルの検討：
・環境／重機状態の把握に基づき施工（掘削）パター

方式が求められる。
本研究では環境に応じた自律的な動作・制御を行うシステムの検討にあたり、AI・IoT技術を用いた要素
システムの試作を行いながら、周辺環境・状況の認

ンを計画するAI強化学習モデルの検討、評価。
④AI油圧制御システムの試作・検証：
・ロードヘッダにおけるAI制御モデルの実装・検証。

識・計測結果を基にした掘削機械の自律的な行動計
画・制御方式についてのモデル化の検討を行う。

図1．AIロードヘッダーシステム／試験場俯瞰図

図3．模擬トンネル試験場における掘削検証

図2．複数LiDAR結合による坑内3次元スキャン例

図4．AI深層学習による映像認識例
左：元画像（模擬岩盤掘削中）
右：領域認識（黄色：ズリ掘削塊、緑色：トンネル断面）2018年度事業概要

055

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

自動・自律型探査技術／アイデア型

2019年2月〜 2020年2月

超広帯域電磁波計測による地下電気物性分布の可視化

機関名：兵庫県立大学、京都大学、名古屋大学、川崎地質株式会社
プロジェクト概要
【目的】

056

【内容】

地上や地下の利用においては、空洞の有無や規模をFDTD法を用いて電波伝搬をシミュレーションし、事前に高い精度で把握することが必要である。空洞内

超広帯域電磁探査における送受信アンテナの向き・位部と周囲の地層では電気的物性が異なることが知られ置関係の最適化や送受信データの解析技術の開発を行ており、さらに地層の誘電率・導電率は周波数によっうと共に、地下の誘電率・導電率構造の逆解析アルゴて大きく変化するが、空洞中の空気の誘電率・導電率

リズムを開発する。また、地表面のリモートセンシン

は周波数によらず一定値に近い。この特性に着目すれ

グと超広帯域電磁探査を組み合わせることで、空洞検ば、地中の電波の伝搬状態から、空洞の有無や規模を出効率の向上を目指す。加えて、超広帯域電磁探査装

見分けられると期待される。そこで本研究では、超広置の試作及び小規模空洞を実際に配置して試験的な計

帯域の電磁波信号（UWB-EM）を地上で送受信し、周測を実施し、実機搭載を見据えてセンサ重量やサイズ、

波数毎に振幅・位相特性を計測する。従来は別々の探計測時間長やデータ量などを具体的に定量化する。ま査法であった地中レーダ探査と電磁探査を統合した新

た、時間領域だけでなく周波数領域での伝搬パターン技術であり、物性境界の高精度検出と物性値分布の可の理解を進めるべく、波数領域における波動伝搬の理視化を同時に達成するものである。

論式を導出する。

2018年度事業概要

第１回RFP研究
テーマ名2016年3月〜 2018年3月

地産・地消型探査技術／課題解決型

小型２次元イメージング分光器の開発による水氷センシング技術の研究

機関名：株式会社センテンシア、大阪大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

既存の2次元イメージング分光器には各種方式の機種①光学系設計/サイズ最適化検討、全体システムとしが存在するが、小型・軽量化には、その方式ゆえの限ての筺体/構造の検討界がある。本研究においては、その制約条件の少ない検出器に関わる調査を実施し、選定した。光学設計

方式を用いて、大幅な小型・軽量化を図った機種を開を行って機器配置・光路を最適化し、筐体サイズを発することが大きな目的である。28年度はそのため検討した。200mm角程度の形状・サイズを目標との光学系の最適化、駆動方式の検討、検出器の調査、した（最終目標は90mm×150mm×100mm程度）。

一部光学部品の最適設計と試作、29年度は試作機を

この中には回折格子等の光学部品、検出器、駆動機

製作し、性能試験および路上での水氷センシングの試構（ただしモータではなく手動による駆動）が内蔵

行試験を行った。以上により、本方式の製作および性されている。
②光学部品の試作検討：回折格子最適化設計及び試作

能実現の目処を得た。

実施
光学設計に基づき、回折格子について、調査および最適化検討を実施し、回折格子を試作した。分光特性を確認して光学系BBM（１次試作機）に組み込んだ。
③月惑星探査における分光器機能・性能要求の検討
月惑星探査において必要な機能・性能の検討を行う
ために必要なクーリングステージを試作し、月惑星表面上での結氷状態の模擬観察を行った。
④性能試験および路上での水氷センシングの試行試験により、本方式の製作および性能実現の目処を得た。

Patrik Jonsson, et al., 2014, Road Condition Imagimg-Model Development1290nm1370nm

道路面上の水/氷の波長別反射率

2次元分光による水面/結氷面/雪面での計測例 (センテンシア計測)

2018年度事業概要

057

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2017年2月

地産・地消型探査技術／課題解決型

液体を使わない建設資材の現地生産技術の研究

機関名：東急建設株式会社、東京都市大学、日東製網株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

遠心成型技術やジオテキスタイル技術を用いること①土質原料および繊維補強材の選定：圧縮による破砕によって、水などの液体を使わずに地上の土質原料や性、廃棄物としての消費需要などを考慮して、検討

月の砂を締固めて固化させる技術の検討を行う。各種用の土質原料を選定した。また、圧縮固化材料の補の土質原料や繊維補強材を使用した場合の固化の原理

強機能を有し、かつ月面等の過酷な環境においてもならびに実現性を明らかにするとともに、ブロック状

適用可能な繊維補強材（材質、形状）を選定した。

や土のう状の建設資材としての適用性を評価する。

②圧縮固化・強度試験：種々の土質原料単体あるいは各種繊維補強材を混入させた試料に、最大100MPaの一次元圧縮応力を加え、固化の状況、固化に必要な圧縮応力ならびに一軸圧縮強度等を調べた。
③遠心成型による固化体の試作：遠心機を用いて土質原料を固化させ、その特性を把握するとともに、連続的な自動化生産方法の検討を行った。
④網状補強材の検討：網状の補強材で圧縮固化した材
料やその組立構造体を覆い、構造体としての形状や強度の維持を可能とする方法の検討を行った。

月面の砂

圧縮試験
圧縮試験の材料

写真引用：松島亘志
月面表層土粒子の高精細X線
CT画像の取得とその利用

図引用：荒井朋子
かぐやデータと月試料の融合研究が拓く月科学

シラス大

鹿沼土

福島火山灰

鹿児島軽石

シラス

豊浦砂

Median size:70μm(soil)。Meteorite Impact
により高温高圧で溶融・粉砕されたため、ガラス質が多い。平地部では数ｍ、クレータ−部で10数mの厚さで堆積する。その下は岩盤。主な成分：
Si, Al, Ca, Mg, Fe

Mission!!
Regolithを使用してLunar base を建設
Regolith and short ﬁbers are mixed andcompressed using centrifugal device058

2018年度事業概要

1次元圧縮試験で、固結状態を確認
Compressive strength of the regolith
simulant is investigated第１回RFP研究
テーマ名2016年3月〜 2017年3月

地産・地消型探査技術／課題解決型

現地資源からの建設資材の製造システム

機関名：三菱マテリアル株式会社、北海道大学、山口大学、株式会社大林組、有人宇宙システム株式会社、
株式会社IHI、株式会社IHIエアロスペース
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

ジオポリマー (Geopolymer : GP)の原料物質（ア①原料の調査・選定（粘土、シラス、模擬月土、スラ

ルカリ、ケイ酸）を地球表層の土壌や月面レゴリス

グ、スラッジ）を行った。

（現地資源）から抽出し、その固化体（以下GP固化②DSC（示差走査熱量分析）およびXRF（蛍光X線分体）を製造するプロセス、ならびに現地資源から建設

析）、XRD（X線回折）およびMELTS解析等による資材としての焼結材を迅速製造・利用するプロセスに原料の溶融特性把握を行った。

おける必要エネルギーを導出する。これを元に、地球③GP-A固化試験：焼成した各種原料に水を加え、粒の一日あたり、1,000 kg以上の月レゴリスを処理し、子界面に溶出したアルカリによって原料自身を固化

月面で建設資材を創製するための低エネルギーな手法

させる手法の検討を行った。

を提案する。本手法により、従来のコンクリートやセ④GP-B固化試験：焼成原料から溶脱したアルカリ溶液をメントに比べてCO2排出を大幅に削減でき、かつ高強用いて新たな原料を固化させる手法の検討を行った。

度な固化体が作製できる。これらの固化体の性能を活⑤焼結材熱特性試験：焼結材内部温度計測ならびに各かせる市場の調査および、新たな固化体製法に基づく

種焼結温度プロファイルの適用による低エネルギー事業化案の策定を行う。

焼結手法の検討を行った。
⑥固化体の物性総括と製造所要エネルギーの算定を行った。
⑦新たな固化製法の展開と事業化に向けた検討を行った。

焼結、ジオポリマー（GP）固化体、二つの建設資材
焼結体：粉体を型枠に入れ、高温（700 〜 900℃）で焼結・固化することで得られる固型化物 例）レンガ、土器
GP：ローマセメントとして知られる人工岩石系の材料。結合材（フィラー）と骨材を脱水縮合反応により固化
例）ローマのパンテオンやコロッセオ
製造プロセス案（例）
原料

原料

成型

焼結
焼結体
ブロック

（700～1,000℃）（700～1,000℃）

新たな挑戦１：
最適加熱手法の開発≒

焼結体とジオポリマー固化体のメリット・デメリット及び研究対象
焼結体
ジオポリマー固化体
製造工程におけるCO2排出が少ない水を使うコンクリートに比べ工程が簡単
強度、耐酸アルカリ性、耐熱性に優れる
メリット
現地材料のみで製造可能
長寿命
高温処理が必要
少量の水が必要
デメリット
厚いブロックでは時間がかかる。
焼結材と比較して工程が複雑
 製造の最低温度（エネルギー）の測定 合理的な新規GP製造手法の開発
研究対象
製造の最低温度（エネルギー）の測定
 焼結時間が最適なブロック厚の算出

骨材

焼成
結合材
抽出

水添加・
混練

新たな挑戦２：反応機構の解明と最適化

成型

候補原料と想定用途

養生（50～150℃）

GP
ブロック

スラグ

h�p://www.mmc.co.jp/naoshima/products/copper_slag.ht
ml

原料
レゴリス・シミュラント
粘土（ベントナイトなど）
シラス（火山灰）
スラグ廃材（銅スラグ）
スラッジ（浄水汚泥）

○

GP固化体
○
○
○
○
○

現地資材のみを原料とする建築
資材製造方法を開発する

h�p://www.mech.tohoku.ac.jp/sena/series29/vol2/vol2 -1.html
h�p://emdb.jaea.go.jp/emdb/

汚泥

低エネルギーGP

焼結体
○
○

一般建設用

火山灰や汚染土壌

石炭灰

現地資源や
廃材安定固化そして月面拠点建設

建設資材の用途
月面基地
発展途上国レンガh�p://www.pref.shiga.lg.jp/n/kigyo/na
nbu/nanbu.html

h�p://www.kyudensangyo.co.jp/corpora�on/recycle/

廃ゼオライトh�p://www.chuden.co.jp/corpo/publicity/press2004/1
027_3.html

H2O

地上

水は回収可能月面©Apollo17/NASA

極限環境での長期安心安全居住を可能にする

加熱と水和を駆使して砂を固化する

2018年度事業概要

059

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

砂や火山灰の形成技術の研究

機関名： モルタルマジック株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

提案者が現在保有する「紛体を自由な形に形成し固①砂および火山灰形成物の適用検討：形成物の実用的める技術」の適用範囲を拡大し、新たな市場の開拓をな展開先の調査ならびに展開に必要な形成物の目標目指す。具体的には、砂や火山灰を用いて作製した形

性能を明らかにした。

成物の実用的な展開先ならびに月面における適用性を②形成物の基本性能確認：基材（砂・火山灰等）の安探るとともに、その形成物に要求される性能を確保す

定的な調達方法を調査し、それらの基本的な性質るための新しい形成技術を提案する。

（化学組成、粒子密度、粒度等）の把握を行った。
③各基材について従来のバインダー混合比を変えた形成物を作製し、それらの強度特性を把握を行った。
④形成物の改良研究：実用展開に必要な形成物の性能を満たすバインダーを調査・調達し、形成物を試作しその性能を評価した。
⑤砂および火山灰形成物の地上における新たな用途製品を提案するとともに、宇宙での適用可能性について検討した。

基本性能試験
①バインダ材の混入率を変えてベース試験体を形成②ベース試験体表層に各種トップコートを塗布
し特性を把握簡易強度試験装置

強度試験後の試験体060

2018年度事業概要

第１回RFP
研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

火成岩あるいは粘土鉱物を主体とする土質材料からの建設材料の作製

機関名：株式会社大林組
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

①土質原料および繊維補強材の選定：圧縮による破砕①土質材料調達・調整：粘土鉱物、汚泥廃棄物、模擬性、廃棄物としての消費需要などを考慮して、検討

月土（シミュラント）等の原料を入手し、粒度等の調整を行った。

用の土質原料を選定する。また、圧縮固化材料の補強機能を有し、かつ月面等の過酷な環境においても②マイクロ波溶融技術の研究：模擬月土および汚泥廃適用可能な繊維補強材（材質、形状）を選定する

棄物のマイクロ波による加熱特性を調べた。加熱後②圧縮固化・強度試験：種々の土質原料単体あるいは試料の外観ならびに一軸圧縮強度と、投入積算電力を調べた。

各種繊維補強材を混入させた試料に、最大100MPaの一次元圧縮応力を加え、固化の状況、固化に必要③コールドプレス技術の研究：粘土鉱物、玄武岩、汚な圧縮応力ならびに一軸圧縮強度等を把握する

泥廃棄物ならびに水分を種々の混合比で調整した材③遠心成型による固化体の試作：遠心機を用いて土質料を一軸載荷して成型し、さらに乾燥養生を行って原料を固化させ、その特性を把握するとともに、連固化試料を作製する。固化試料の外観ならびに一軸

続的な自動化生産方法の検討を行う

圧縮強度を把握し、最適な混合比、養生条件等を特④網状補強材の検討：網状の補強材で圧縮固化した材
料やその組立構造体を覆い、構造体としての形状や定した。
④地上における廃棄物固化ならびに月・火星における利用のための技術およびコストの最適化についての強度の維持を可能とする方法の検討を行う。

検討を行った。

作製例：マイクロ波利用（左）、コールドプレス法利用（右）コールドプレス法手順

A. 原料混合B. 容器への充填

C. 圧縮後 容器からの取り出し

2018年度事業概要

061

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年4月〜 2017年3月

地産・地消型探査技術／アイデア型

月土壌の水素還元システムの構築 ―低品位原料の工業的利用を目指して―

機関名：九州大学、若狭湾エネルギー研究センター、ヒロセ・ユニエンス株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月土壌などの低品位の酸化物原料を還元対象とした反応炉の設計と反応条件の最適化を行い、還元が難し①流動層による模擬月土の水素還元を行い、その流動・反応条件の最適化を検討した。

い酸化物からの金属製造プロセスの工業的応用を検討②太陽炉を用いた固定層反応炉では、短時間で目標温する。また、太陽炉を用いた本プロセスの実現性、お度まで到達する能力が実証された。流動層反応炉によび地上では今までには用いられることがなかった低向けた受光部や伝熱構造の設計指針を得た。

品位の酸化物原料や難還元性の酸化物原料を用いた金属製造プロセスの工業化を検討する。

③流動層反応炉における低品位チタニアの水素還元実
験により、酸素欠損型チタニアの作製に成功した。
④実験成果をもとに1,000 kg/day の原料処理を行う
場合の反応炉の設計と必要なエネルギー量を見積
もった。

レンズ

中間シャッター
焦点部：加熱域

ガス流速（m/s）
流動化実験結果

062

2018年度事業概要

10 kW 大型太陽炉（g）
水生成量（g）

圧力損失（kPa）

流動層水素還元システム

反応時間（min）
水素還元反応例

第１回RFP
研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2016年4月〜 2017年3月

プラズマ・触媒ナノ粒子複合反応場によるCO2資源化技術の開発

機関名：九州大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

火星に存在するCO2とH2OからCH4への自立型エネ①Ni/Zeoliteナノ粒子とプラズマの相互作用によるルギー固定化実現を最終目標とする本研究は、その中CH4変換機構解明：プラズマパラメータやナノ粒子

核技術となる火星大気中の二酸化炭素と水素によるメ物性に対するCO2分解からCH4への分解反応プロセタン生成について、地上実験による製造プロセスの原スを定量的に明らかにした。

理検証を研究目的とする。

②実用的に意味がある高スループット、高変換効率の実現：プラズマと触媒の併用によるCH4の収率向上を実現。
③火星におけるCO2資源化プラントの概念検討：CO2
資源化プラントに必要なシステム要求を明確化し、CH4 yield (%)

CO2資源化プラントの概念検討を行った。

細長いプラズマの生成などにより材料ガス分
15
子のプラズマ滞在時間を延ばすことで収率向10 上が見込める。
5

0
-2
10

-1

0

1

10
10
10
gas residence time (s)

1日に原料1000kgをCH4に変換した場合のCH4生成速度GCH4=3x105cc/min
今後のエネルギー効率向上により、達成可能【成 果① Ni/Zeoliteナ ノ 粒 子【成果②実用的に意味がある高ス【成果③火星におけるCO2資源化プとプラズマの相互作用によるループット、高変換効率の実現】

ラントの概念検討】

CH4変換機構解明】

火 星 大 気 圧 条 件 下 に お い て、

1日に1000kgの原料を変換する

従来の触媒法では実現出来プラズマと触媒の併用によるために必要なプラズマ体積はな い、室 温 でCO2変 換 率CH4 収率 19%達成（上図）。

10m3であることを理論計算より明らかにした（上図）。

90％達成（上図）。

触媒劣化なしに長時間運転のCO2メタン化プロセスの理可能性を示すとともに・高ス

論的検討に必須の電子衝突

ループット高変換効率の実現

解離定数を初めて決定した。

可能性を示した。

2018年度事業概要

063

第２回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／課題解決型

2016年12月〜 2019年3月

ガス中微量水分計の小型・軽量・ロバスト化技術の研究

機関名：神栄テクノロジー 株式会社、産業技術総合研究所、大阪大学、茨城大学、鹿児島大学
プロジェクト概要【目的】
月や火星探査で水を現地調達し利用可能とする事が

重 量2.7kg, サ イ ズ100mm×100mm×260mmの考えられており、月探査上で水氷を含む揮発性物質の小型軽量な水分計を実現した。体積比は目標の33%ま

分布や濃度を知ることが最優先項目とされている。そで削減できた。世界最小の小型を実現しながら、最高のため、その要求を満たすセンサが求められている。

検出感度0.8ppbから20ppmの幅広い測定レンジを実地上用途ではppbレベル迄の微量ガス測定の要求があ現した。懸念だったロバスト性についても、固定軸をり、半導体／有機半導体などの先端プロセス現場では工夫することで振動試験をクリアし、半導体製造ライ

このような微量水分領域での小型センサが必要とされン・リチウムイオン電池生産ライン・ガス精製プランている。

トなどの高感度でリアルタイム水分計が必要とされる本研究では、上記のような様々な分野で必要とされて市場への投入を念頭に、製品化の目処がたった。月やいる、小型軽量（重量3kg、サイズ200mm×200mm

小惑星などの水や水同位体計測などの観測装置にも応×200mm程度）で高感度・高精度、かつロバスト性用が期待される。

を有するガスセンサーの実現を目指す。

図 振動試験中の水分計

064

【内容】

2018年度事業概要

第２回RFP
研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／課題解決型

2016年12月〜 2018年3月

マイクロ波凍結乾燥（氷から水をつくる技術）

機関名：マイクロ波化学株式会社、東京工業大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月や火星の地下に存在する水氷において水を効率的

マイクロ波の投入エネルギーと物質、系内、コールに分離する技術として、マイクロ波による凍結乾燥技

ドトラップの温度変化から条件を最適化した。系内の術の応用を提案する。伝熱では無く、直接氷状態の水

温度変化を観察しつつ、マイクロ波のエネルギー投入

分子にマイクロ波を相互作用させることが重要であ

量や、排気速度を調整することによって適切な乾燥がる。物質のマイクロ波吸収能(ε” )は固有値であり、行えるようになった。

表土と氷が混ざった状態において、ε” (表土成分)<<

電磁波による氷融解あるいは束縛水からの水回収系

ε” (氷)の周波数を選定すれば、マイクロ波や高周波の 原 理 を 解 明 し た。水、含 水 月 レ ゴ リ ス 模 擬 砂、により氷に選択的にエネルギーを伝達できる。

NaCl水溶液を対象として複素誘電率測定、マイクロ

さらに、半導体型マイクロ波発振器により複数地点

波・高周波照射下における凍結乾燥、in situラマン測から位相を制御したマイクロ波を照射することによ定を行い、誘電特性、乾燥特性、水の構造変化から水り、ある深度で電界強度が最大となる設計が可能とな

分子運動性や昇温特性を明らかにした。

る。つまり、氷存在する領域に選択的にマイクロ波を照射できる。
本コア技術を地球においてマイクロ波凍結乾燥技術として事業化する。

さらに、1m級の大きなマイクロ波凍結乾燥キャビ
ティを作成し、内部で-50℃、1 Paを達成することが出来た。位相制御試験に着いては２つのマイクロ発振
源の位相差によって、加熱される水の位置が異なることを確認した。

2018年度事業概要

065

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2017年10月〜 2018年10月

植物生産へ適用可能な高性能人工構造タンパク質素材の開発

機関名：Spiber株式会社
プロジェクト概要【目的】
クモの糸に代表される構造タンパク質材料は、機械

高性能タンパク質材料の宇宙領域における利用を検的物性に優れるのみならず、炭素や窒素等の元素を豊討する目的で下記①②の評価試験を実施し、同結果を富に含み、かつバイオプロセスにより分解可能な生体持って宇宙航空部品等へ実装可能な製品提案を行う。

材料である。長期ビジョンとして月面での植物生産が①タンパク質材料の宇宙航空部品としての性能評価検討される中、植物の生育に必要な肥料の輸送コスト

規格に準拠した評価試験を実施し、構造タンパク質が課題となっている。本プロジェクトでは、窒素の月

材料の各種機械的特性、可燃性、及びオフガス特性

面への効率的輸送を実現するため、月面探査機部品や等を評価する。

月に輸送する各種物資等の一部を構造タンパク質材料

066

【成果】

②タンパク質材料の植物生産における肥料としての性に代替することを目指す。この目的のため、探査機等

能評価に採用可能な物性的要求仕様の抽出、及び月面でのバタンパク質材料が高い分解率を示す環境条件の確

イオプロセスによる肥料化を実現する新規タンパク質

立、及び同タンパク質分解物が植物生育に及ぼす影材料の開発に取り組む。

響を評価する。

2018年度事業概要

第３回RFP研究
テーマ名2017年12月〜 2018年12月

地産・地消型探査技術／アイデア型

袋培養技術を活用した病虫害フリーでかつ緊急時バックアップも可能な農場システムの研究

機関名：株式会社竹中工務店、キリン株式会社、千葉大学、東京理科大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月面農場では、移住初期の食料供給、および定住時

袋培養による、ウイルスフリー苗および葉菜可食部の大規模安定作物生産のための病虫害防止と緊急時食の栽培可能性と、必要な資材量の基本データを取得す

料バックアップへの対応が必要である。加えて、ペイる。月面等を想定した場合に、低圧での栽培が可能でロードの低減には構築物建設資材低減、運用時のエネ

あれば、施設建設資材の軽減と運用エネルギーの低減

ルギー低減が必要となる。これらを実現するためにはが可能であるため、低圧環境での栽培可能性について

植物組織培養法による袋培養技術の活用が有効であも評価を行う。これらの結果を踏まえて、設定人数にり、同じ袋培養設備が居住フェーズに合わせて小ロッ

対する必要栄養成分を想定した、全体システムの規模

ト栽培とウイルスフリー苗供給の両機能を兼ね備えるを試算する。

ことが期待できる。そこで、袋培養技術による作物の栽培可能性の評価と有効成分評価、物質収支評価、低圧環境栽培や水循環などペイロード低減策の成立性の基礎的確認、これらを踏まえた月面農場モデル構築を行う。これらは地上においても過酷環境等における各
種栽培技術としての活用が期待できる。

低圧区
・栽培スペース

常圧区
・居住スペース
・作業スペース

外気圧はほとんどゼロ

常圧の栽培（圧力差に耐える構造物が必要）

水耕栽培
設備
袋培養槽
袋培養のイメージ

養液処理設備農場システムのイメージ

低圧の栽培（圧力差が少なく構造物が簡素にできる）

低圧栽培の考え方＜2017年度実施状況＞
・試験対象作物として、
レタス、ジャガイモ、ダイズを選定した。
・レタスについてウイル
スフリー苗培養、低圧栽培試験を行い、低圧状態においても常圧と遜色ない生育であることを確認した。

低圧栽培チャンバー

袋培養による栽培状況（常圧）2018年度事業概要

067

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2017年11月〜 2019年3月

地産・地消型探査技術／アイデア型

穀物増産を実現する種子の処理技術開発

機関名：九州大学、ケニックス株式会社
プロジェクト概要【目的】
長期有人月滞在におけるカロリー供給を月面で実現【成果】
本研究では以下の内容について検討を行う。

する基幹技術を創成するとともに、日本における農業①イネ・ジャガイモへの成長促進効果検討と条件最適化

生産性向上に資する技術に発展させることを目的とす提案代表者が開発したコンビトリアル照射法を用いる本研究では、「穀物を対象とした、発芽・成長促進て照射効果の検討と、照射条件の最適化を行う。コによる穀物増産技術」について検討する。

ンビナトリアル法では、発生した活性酸素窒素種

提案代表者は近年、モデル植物であるシロイヌナズ（RONS）やイオンの照射量を空間的に変化させて、ナ種子への処理による、11%の収穫時期短縮と56%

一度の実験で様々な条件で処理可能である。イネのの収穫量増加効果を見出した。本研究では、対象をイ

種子に対してコンビナトリアル照射法を適用して照ネとジャガイモへ展開し、発芽・成長促進効果の最適化と大量処理実現のための問題点を明らかにしてこれ射条件の最適化を短期間で実現する。
②種子の大量処理技術開発を解決すると共に、得られた知見を基に大量処理装置

１時間当たりイネの種子で５kgの自動種子処理をを開発する。

実現する。
③フィールドでの実証試験
圃場での栽培における課題の抽出と、収穫量増加、収穫時期短縮を確認する。

１．プラズマ技術の農業応用

３．モデル植物でのプラズマ成長促進

古来、雷（自然界のプラズマ）がよく起きた年は稲の実りが良いといわれていた。雷の別称は、稲妻。

プラズマを制御することで、作物の収穫を増進することができるのでは？

２．プラズマ発生装置の開発

誘電体バリア放電で大気中で非平衡プラズマを生成し、種子へのプラズマ照射を実現した。

４．フィールドでの実証

農家の方の協力でフィールド実験を遂行しています。
プラズマ処理068

2018年度事業概要

コントロール←播種後15日目
プラズマ処理区は緑が濃い

第３回RFP研究
テーマ名2017年11月〜 2019年2月

地産・地消型探査技術／アイデア型

月面農場における高カロリー作物栽培システムの要素技術開発

機関名：千代田化工建設株式会社、メビオール株式会社
プロジェクト概要【目的】【内容】
本研究では、以下の検討及び試験を実施した。

月面居住区では、容易に確保可能な物質以外は、可① アメリカホド栽培技術開発

能な限り循環使用が必要とされる。植物は光合成により居住者が排出する二酸化炭素を呼吸に必要な酸素にラボスケールでのアメリカホドの栽培方法の検討、変えるだけでなく、居住者のエネルギー源となること

及び栽培実証を行った。その結果、月レゴリス模擬品

から、月面での物質循環において大きな役割を担うこを用い、アメリカホドが生育することを確認した。
② 水再利用システムの検討とが予想される。
本研究では、月面農場を想定して月レゴリスを用

リーフレタスに対し、既知の生育阻害物質、及び細い、高栄養植物であるアメリカホドの栽培検討を行う

菌類の影響について調査した結果、どちらもほとんど影響が見られないことを確認した。

とともに、植物工場や砂漠、荒地の農地化など地上へ③ 二酸化炭素供給システムの検討の応用も目指し、研究を行った。また、特に重要な物
質である水・炭酸ガスの損出量を最小とする栽培シス

植物栽培区を含むCO2供給システムの施設構成・テムの構築を目指して検討を行った。

規模及び物質収支を検討した（下図）。

（メタン発酵の場合）
84
84g

有機物分解

メタン
硝化

排泄物

燃料として利用

肥料
（水含む）

残渣

アメリカホド251g（乾燥重量）

残渣・排泄物処理区

73g
110g（固体）30kg（汚水、尿含む）

月居住者
（1人）

232g

光

呼吸
727g

酸素

食事

可食部

800g
21kg; 96%水

植物

リサイクル
極限利用

呼吸
1,000g

水1,100g
二酸化炭素
居住区

収集

月レゴリス
（栽培資材）

二酸化炭素
濃度制御
植物栽培区

2018年度事業概要

069

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2017年11月〜 2019年3月

地産・地消型探査技術／アイデア型

摂食可能なジャガイモの完全閉鎖型・完全水耕型人工栽培システムの基礎検討

機関名：玉川大学、パナソニック株式会社ライフソリューションズ社
プロジェクト概要【目的および実施内容】【成果】⒈ 光質（RGB）条件の違いによる地上部光形態形

小麦やトウモロコシのような主食となりうる高カロ

成と塊茎形成応答の傾向把握

リー作物のうち、ジャガイモは比較的低光強度かつ少⒉ 萌芽・育芽促進に寄与する光および温度環境の知水量で生育できる性質を有する。一方で、ジャガイモ

見獲得は連作障害が顕著に発生するが、水耕栽培であれば水⒊ 新規水耕栽培方式を用いて、栽培困難品種である

耕液を交換するだけで連作障害を回避できることかʻインカのめざめʼ の塊茎形成に成功 → 新規栽培

ら、水耕栽培を適用するメリットがある。

法（低層地下２段構造方式）はジャガイモ栽培にしかし、従来の水耕栽培は主として地上部を摂食する作物が対象であり、地下部（根域）を対象とした研おいて品種を問わず有用である可能性を示唆

究開発は遅れており、さらに摂食可能な品質でジャガ⒋ ジャガイモ（男爵、インカのめざめ）における本実験で実施したin-vitro試験系（成長点培養）とイモの水耕栽培が実用化された事例は少ない。
そこで本研究では、完全閉鎖型・完全水耕型であ水耕栽培方式での光形態形成応答に非常に高い相り、かつ摂食可能な塊茎を形成できるジャガイモの人

関を確認 → 生理応答知見獲得のための期間短縮

工栽培技術を確立し、実用化検討を行った。

と必要スペースの縮小に有効⒌ 栽培環境改善（地下空間環境、地上空調）により①光と温度が塊茎形成に与える影響のin-vitro評価②栽培可能品種の拡大検討

光合成産物量の増加を確認し、更なる塊茎収量増③高収量安定化のための基本栽培手法の検討

加の可能性も示唆した。

④月面環境や宇宙環境に関する情報提供及び宇宙応用への適用検討光および温度条件を振り分け、各生長ステージ（萌芽、育苗、地上部展開、Sink形成（ストロン）、
塊茎形成・肥大）へ与える影響を解剖学的・生理学的に解析する。

萌芽

育苗

地上部展開
塊茎形成・肥大栽培システム例（冷凍コンテナ利用型）●達成目標：株あたり平均収量1.2kg●開発課題：高収量安定化に向けた栽培手法の構築●実施内容：LED配置変更による光合成効率向上効果の確認
密植部への送風による蒸散促進効果の確認
塊茎周辺の空間拡大による増収効果の検証

070

2018年度事業概要

栽培中の地下部の一例

第４回RFP
研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2018年11月〜 2019年10月

難還元性酸化物の水素還元システムによる機能性材料の製造

機関名：九州大学、H4、超微細科学研究所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

・連続運転式の水素還元装置として回転反応炉の検討①水素還元反応炉の設計

および設計を行い、酸素欠損型酸化物の製造を行う。

TiO2等の酸化物の還元反応を連続で行う水素還元炉

・高品質機能性材料の製造として、酸素欠損型酸化物を設計・製作する。

の格子欠陥制御の半導体素子の製造を行い、事業化②酸化物の水素還元実験に向けたプロセスを開発する。

各種の酸化物を用いて酸素欠損型酸化物を製造し、・月面基地建設に向けて、難還元性鉱物や月土壌の水反応速度を計測をする。

素還元プロセスによる金属製造、それに伴う水、酸③酸素欠損型酸化物の事業化調査

素の製造プロセスの開発を行う。

④月土壌シミュラントの水素還元実験
既存の反応装置を用いて月土壌シミュラントの水素還元実験を行い、反応データを取得する。

H2 gas flow

Thermocouple

Mass flow controller

HeaterH He
2Pressure
Back pressure valve

Moisture
meter

Sample流動層を用いた水素還元実験

酸素欠損型酸化物の生成に及ぼす水素濃度の影響

WO2.72

20 µm

5 µm

生成した酸素欠損型酸化物

2018年度事業概要

071

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2018年11月〜 2019年11月

地産・地消型探査技術／アイデア型AM技術による舗装の構築・修復に関する研究開発

機関名：ニチレキ株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

「混合」
「整形・敷均」「加熱・硬化」の機構を兼ね備

本研究は、目的達成のための基礎段階として、舗装えた車両（自動制御ロボット）を開発し、その車両がとして必要な強度を有する「固化物」を得るために以通過した後には道路が構築・補修されるような工法の下の技術の確立を目指す。

開発を目指す。
またこのような路上表層再生工法を月面の鉱物（レゴリスや金属化合物）に適用し、月面に舗装を構築する可能性を探る。

①混合する添加剤の種類、形状、粒度、粒径の選定。
②地表面にある物質（舗装発生材や鉱物など）と添加剤の最適な混合比率と混合度の確立。
③最適な誘導加熱の条件の確立。

完成形のイメージ
本部分の基礎実験を実施

舗装発生材やレゴリスを添加剤と混合し、誘導加熱装置で加熱・硬化させることで舗装を構築・補修する。本研究では、まず青で記した誘導加熱装置について基礎実験を実施した。
誘導加熱に関する基礎実験
舗装に使用されている川砂や模擬月土、添加剤（金属化
合 物 等）な ら び に こ れ ら の 混 合 物 な ど を る つ ぼ に 入 れ、
誘導加熱による温度および挙動の変化を捉えた。

誘導加熱状況

072

2018年度事業概要

第４回RFP
研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2018年11月〜 2019年10月

月面農場を想定したドライフォグを用いた節水型植物栽培システム

機関名：株式会社いけうち、大阪府立大学
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

限られた資源である水の利用効率を最大まで高め、植物が吸収する水分以外の水使用量を最少化する栽培試作機による葉菜、果菜、根菜それぞれの栽培試験までを行う。具体的には以下の内容を実施する。

システムとして、特殊なノズルにより養液をドライ「１作当たりのドレン発生量を噴霧量の10％に抑え

フォグ化して根圏に充満させる屋内型ドライフォグ栽

つつ、植物を好適に生育させる養液供給を実現する噴培システムを開発する。

霧条件の決定」、「根圏部に充満した養液ドライフォグ

噴霧された養液ドライフォグがすべて根に吸収さまたはセミドライフォグが地上部に漏出しない装置構

れ、根以外への付着によるドレンの発生を最小限とす

造の決定および商品化」、「リーフレタス100g ／株／

ることによる節水性の向上と、作物の生産レベルでの月で生育、収穫を達成する。また、トマト、イチゴに生育を両立させる霧粒子径の最適化および噴霧コント

ついて、生育及び果実の収穫を確認」、「サツマイモロール技術開発、並びに月面を含めた屋内での利用を（塊根作物）、ジャガイモ（塊茎作物）を噴霧耕で栽培想定した栽培装置構造（気密性、軽量化、栽培効率、し、生育および収穫を確認」、「宇宙利用（月面農場

作業性など）の最適化を目指す。

等）での設置、運用を想定したシステムおよび機器の検討」

ドライフォグ栽培システム

月面農場栽培イメージ図

2018年度事業概要

073

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

地産・地消型探査技術／アイデア型

2018年11月〜 2019年11月

食用藻類スピルリナを用いた省資源かつコンパクトなタンパク質生産システムの開発

機関名：株式会社ちとせ研究所、株式会社タベルモ、株式会社IHIエアロスペース、藤森工業株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

本プロジェクトは微細藻類の一種である スピルリナ(Spirulina platensis / 学名：Arthrospira platensis)

本研究では以下の内容について検討を行う。
①人工光および標準培地を用いたスピルリナ培養試験を省スペースで高効率に生産できる装置の開発を行による担持体培養素材の選定

い、地球上での室内農業システムおよび月面有人滞在

論文等で藻類の培養実績のある素材を中心に、様々

時におけるタンパク質の自給生産への応用を目指す。

な特性を持った素材について、担持体としての適性

スピルリナが含む栄養素の中でもタンパク質の含有量が特に高く、乾燥重量あたり70%程度までに上る。

評価を行う。
②LED光源を搭載した小型実証機数機の製作および実

この結果、単位面積あたりの年間タンパク質生産性証試験

は、大豆の15倍以上という圧倒的な数値を誇る。ま

①で選択した素材の担持体を用いて、小型実証機にた、省資源で生産できる特徴も兼ね備えている。

よる培養試験を行う。

我々はこれらのスピルリナの特徴を用いて、月面有③硝化菌群を利用した植物非可食部残渣の液体肥料化

人滞在時のタンパク質自給装置の開発を進めている。

植物非可食部残渣のモデルとして、葉野菜や人工尿

本技術は地球上でも応用でき、将来的には室内農業へを利用し、モデルケースの発酵に適した硝化菌群にの展開を目指す。

よる発酵を行う。
④植物非可食部残渣から得られた液体肥料を用いたス
ピルリナ培養スピルリナ

大豆③で得られた液体肥料および人工尿から得られた液牛肉

体肥料を用いて、スピルリナの培養を行う。
29

31

36
71

69

64
タンパク質（%）

その他（%）⑤宇宙利用を想定したシステムの検討
低重力環境などの宇宙環境下で培養するための必要事項の検討や培養効率の最大化の検討等宇宙利用を想定したシステムの概念を設計する。

スピルリナ、大豆、牛肉に含まれているタンパク質の割合
スピルリナは大豆や牛肉と比べ、約２倍のタンパク質を含有しているため、
次世代のタンパク質供給源として期待されている。

食卓に並んだ
スピルリナを使った料理

スピルリナはその高い栄養価により、古くから貴重な食資源として重宝されてきた。現在ではスムージーやサラダ、
ヨーグルト等、様々なアレンジを加え楽しまれていて、新しい食材として認知されつつ
ある。

074

2018年度事業概要

月面農業イメージ（宇宙空間でのタンパク質の自給）

宇宙空間では、省資源かつ省スペースでスピルリナを培養可能な装置を利用することで、ISSや月面などでも、高タンパク、高栄養価の生食糧として現地で培養することができる。そのため、長期間にわたるミッションの間でも、スピルリナを毎日摂取することで、クルーの健康を支え続けることができると期待している。

第１回RFP研究
テーマ名2016年3月〜 2019年3月

共通技術／課題解決型

移動体搭載用の燃料再生可能な燃料電池システム用超高圧複合容器製造技術

機関名：中国工業株式会社、九州工業大学、産業技術総合研究所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月・火星の拠点、移動車両、作業機械などでは、大地球から必要部品を持ち込んで組み立てを行うこと

きな電力を必要とし、大容量で軽量な電池が必須となを念頭においた場合、ロケットでの部品の輸送を考えるため、発電後に生じた水を回収・電気分解し、酸素ると質量効率の向上が必要不可欠となる。また、宇宙と水素を再生可能な燃料電池システムの構築を目指し

空間では寒暖の差や、放射線暴露といった極限環境にている。そのためには軽量でガス貯蔵効率が高く、ガ適用する材料で構成する必要があり、その選定が重要

ス透過が少なく、極限環境下でも使用可能な燃料電池となる。そこで、超高圧複合容器の質量効率を上げる

システム用超高圧複合容器が求められている。本研究ためにフィラメントワインディングパターン（FW）

では、質量効率としては燃料電池自動車用と同程度をの効率化を行う。また、高ガスバリア性、極限環境適維持しつつ、水素ガス透過量を従来の10分の１、そ用性材料の検討としては、候補となる各種ライナー

して広い温度範囲と放射線環境下で使用可能な極限環

材、ガスバリア材について強度試験、酸素適合試験、境適用性材料で構成される超高圧複合容器の実現を目

ガス透過試験等を実施・評価し、これら技術を統合し的とする。

最適構成な複合容器を目指す。

複合容器の研究開発状況

適用先● 質量効率を上げるためのFWパターンの効率化

地上用途 → 水素ステーション（出典：大阪ガス プレスリリース）

超高圧複合容器の質量効率を上げるために、フィラ
メントワインディングパターンの効率化

宇宙用途● 高ガスバリア性、極限環境適用性材料の検討→ 再生型燃料電池システム（ガス貯蔵タンク）

適用性材料の検討として、熱可塑樹脂、クレースト
等の候補となる各種ライナー材、ガスバリア材について強度試験、酸素適合試験、ガス透過試験を実施、評価し、その最適構成を検討● 目標仕様上記の研究開発成果を統合し、以下の目標を達成する

項目
設計圧力
H2 ガス透過量
サイズ
質量効率

目標仕様
42 Mpa （移動体用を想定）
従来と比較して 1/10 以下
45 L （180Lまで拡張可）
燃料電池自動車用と同程度

2018年度事業概要

075

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2019年3月

共通技術／課題解決型

全固体リチウムイオン二次電池の開発

機関名：日立造船株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

全固体リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密

宇宙探査機への適用を目的とし、これまでの実績を度、使用温度域が広い、高い安全性、そして長寿命と上回る性能の実現するため以下の開発を進めている。

言った特徴を有することから、従来の電解液式のリチ①極限環境下で安定動作可能な全固体リチウムイオン

ウムイオン電池で抱えていた課題の解決が期待されて二次電池の検討、試作：100℃を超える厳しい高いる。宇宙用途においても、従来の電池では適用する

温・低温環境に耐え、必要な運用期間に安定的に動ことが困難であった極限温度環境下での適用が有望視

作する電池の実現を目指した検討と試作を行う。

されている。本研究では、全固体リチウムイオン二次②二次電池の大型化、高容量化検討、試作：これまで

電池の試作・評価を通じ、極限環境に対する耐性強の実績を大きく超える大型化、高容量化を目指し電化、ならびに大型化・高容量化を実現し、将来の惑星

池の構成やパッケージなどの検討と試作を行う。

探査ミッション適用に向けて革新的な蓄電池技術を獲③試作電池の各種評価：試作した電池を、高温、低温

得することを目的とする。

環境や、振動環境など厳しい環境の元で評価し、特性の把握を行う。

本電池の特長・研究目標

適用先、事業化構想

無機固体電解質を使用しているため以下の特長を有する

今後、成長が見込まれる蓄電池３分野への用途を検討中● 高い安全性【電力系統用蓄電池】

可燃性ガスが生じることがない● 高エネルギー密度
同一パッケージ内で積層でき、高電圧、高容量化が可能● 幅広い使用温度範囲
液式の同電池とは異なり、電解質の凍結や蒸発がな
く、低温から高温まで動作可能● 長寿命
リチウムイオンのみを移動させるため、副反応が抑制され、劣化の少ない安定な動作が可能

探査ハブ研究では、厳しい高温・低温環
境耐性、ならびに高容量化に関して、これ ま で の 実 績（温 度 範 囲：−40℃〜+100℃、容量：数Ah）を上回る性能の実現を目標とする。

076

2018年度事業概要

太陽電池発電所の出力を安定させるほか、揚水発電の代替
手段【定置用蓄電池】
非常用自家発電機の代替や猛暑時のピークカットに活用【車載用蓄電池】
電気自動車・燃料電池自動車など、次世代車に必要不可欠

併せて、宇宙用途への展開も視野に【宇宙用蓄電池】
従来の電池が適用困難である
極限環境下のミッションに搭載

第１回RFP研究
テーマ名2016年3月〜 2018年3月

共通技術／課題解決型

固体化マリンレーダーの開発

機関名：株式会社光電製作所、株式会社東洋技術工業
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

船舶の航行の安全を守る “マリンレーダー” では、

JAXAの実績である内之浦宇宙空間観測所における周波数の有効利用や維持費負担の低減から、マイクロS帯１kW級半導体アンプ、およびPROCYON搭載X帯

波の出力に半導体増幅器を用いた “固体化マリンレー

20W級半導体アンプの成果を基に、以下の３点に着ダー” の開発が求められている。近年半導体増幅器は目をして低コスト化に向けた開発を進める。

ワイドバンドギャップを達成するGaN（窒化ガリウ①材料レベルからの設計

ム）を代表に、高い出力電力を得ることが可能になっ汎用性に長けた市販デバイスを使用するのではなてきているが、小さな船舶に搭載するには未だ高価でく、より材料に近いレベルから、ニーズに特化したあるのが現状である。本テーマではこの低コスト化に設計を行うことで、原材料費の低減を図る。
②高効率化・小型化着目をし、商用機として市場展開が可能な性能、価格、寸法を満たした固体化マリンレーダーを開発する

電源回路や筐体など、周辺機材に要求される性能をことを目的とする。高出力な半導体増幅器は様々なシ軽減し、増幅器全体としての低コスト化を図るた

ステムに応用可能であり、この成果は宇宙応用を含め、高効率化・小型化を追求する。
③高い性能再現性

め、広く展開が可能と考える。

量産時の作業工数低減や信頼性確保のため、性能再現性の高い設計を行う。

マリンレーダーを取り巻く環境
電波資源の有効利用

維持費負担の低減

JAXAの保有技術

RFデバイスの進歩

S帯1kW級半導体アンプ

X帯20W級半導体アンプ

内之浦宇宙空間観測所

PROCYON搭載

固体化レーダー開発のニーズ
国産マリンレーダーの世界シェアは60%以上

低コスト化小型化に課題

X帯半導体アンプの開発が課題

低コスト高出力な半導体アンプを共同開発
将来イメージ

低コスト
X帯半導体
アンプ

産業活性化・
市場規模拡大

安価な
固体化
レーダー

固体化マリン
レーダーの利用促進

複数レーダーの協調システム

周波数利用
効率の向上
ユーザー負担の低減
探査機
カプセル回収
宇宙開発への応用

2018年度事業概要

077

第１回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年3月〜 2018年3月

共通技術／課題解決型

長距離空間光通信を実現する光通信モジュールに関する研究

機関名：ソニー株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

近年、超小型衛星技術や再利用ロケット技術の進展

本研究では、小型および超小型衛星による衛星間光を中心とした技術革新により地球低軌道の利用が進ん

通信により地上のインターネット通信網との常時接続でいる。一方で地球低軌道はインターネット通信網にを実現すること、衛星ミッションに伴う動作中も通信は常時接続されていない。本研究は、地球低軌道をイ

回線を接続するために、約4,500（km）の通信距離

ンターネット通信網と常時接続可能とすることを目的

を、制御角度範囲を±約500（mrad）において約10として、超小型から小型衛星において運用可能である（µrad）の精度で結ぶ。これらを実現するために，光光通信モジュールの基盤技術を確立することを目的とディスクのレーザー光学技術、集積光学系技術、制御している。このため、衛星向けの光通信モジュールを技 術 な ど を 導 入 し，光 通 信 光 学 系 の 重 量 を 約1.5

小型、軽量、高効率することが重要である。本研究で（kg）程度に抑制する。宇宙環境における利用で求めは、すでに長年の実績を有する小型・軽量・高効率のられる放射線、熱、振動衝撃などへの対応するための光学系および機械制御系を持つ光ディスクの技術を適技術開発を行い、地上技術である光ディスク技術を宇用した基盤技術開発を行う。

宙利用可能な技術へ早期に展開する。

 小型
小型・超小型衛星で利用可能な光通信モジュール
超小型衛星で利用可能な光通信モジル ソニーの光ディスク技術を応用し、小型・軽量・高効率を目指す
 JAXAにより地上技術である光ディスク技術をいち早く宇宙利用化を実現する
 約100MbpsからGbpsクラスの通信容量まで対応
Target Speciﬁca�onweight (kg)band width (Mbps)
inter-satellite distance (km)laser out (W)光通信システム(モックアップ)

078

2018年度事業概要

送信光学系(実験検証モデル)

~1.5
50 ~
~4500
1.5

power consumptioin (W)15

tracking accuracy (urad)~10

第１回RFP研究
テーマ名2016年4月〜 2016年9月

共通技術／アイデア型

多目的全方向移動クローラー共通台車の設計

機関名：トピー工業株式会社、福井大学、有人宇宙システム株式会社、東北大学
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

月・火星拠点では、移動、作業、運搬など、多くの悪路の走破性は通常のクローラー方式で実現可であ

場面で車両が必要となるが、地上のように多種多様のり、位置決めは路面が整った条件ではタイヤ等で可能車両を持ち込むことは現実的ではない。一方、地上にである。これらの両立と軽量化を兼ね備えた多目的全おいても、人が立ち入れない極限環境（海洋、原発な方向移動クローラー共通台車の検討及び設計を行っど）を想定し、多目的な移動機構が検討されている。

た。具体的には、模擬路盤の走行試験装置を用いてタ

そこで、目的に合わせた異なる作業部分を取付可能イヤ方式や履帯方式と走行性を評価し、さらに登坂やな、走破性・機動性が高い共通台車を研究する。具体乗り越えの試験により履帯方式としての優位性を明確的には、上載質量が大幅に変化した場合にも走行性能化した上で概念検討を行い、概念図を作成した。

を維持可能で、登坂能力や全方位移動可能での位置決め精度が高い、革新的移動機構を備えた共通台車を実現する。

共通台車のイメージ
共通機能（移動、通信など）を受け持つベースとなり、多目的に使う。

全方向クローラの試験風景©トピー工業2018年度事業概要

079

第２回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年11月〜 2019年10月

共通技術／課題解決型

超高感度二次元同時距離計測センサの開発

機関名：浜松ホトニクス株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

月や火星表面活動において周囲の地形を正確に認識

本研究の距離画像センサは、光センサと光の往復時することは、自己位置や障害物の少ない走行経路の決間（TOF: Time Of Flight）を測定する回路（ROIC:

定など自動・自律制御のために必須の技術である。まRead Out IC）を一体とした画素をアレイ状に配置した、地上の自動運転車、自動建設機械、ドローンなど

た専用デバイスで３次元距離画像を取得することがでにおいても対象物（道路、地面、障害物等）の形状とき る。光 セ ン サ に は 単 一 光 子 も 検 出 可 能 な 高 感 度

位置を把握する必要がある。そのため周囲の地形や人APD（Avalanche Photo Diode）を ア レ イ 状 に 配

工物の形状を正確に認識する、これまでに無い距離画

置、その下に集積回路で製作したROICを垂直接合し像（３次元形状認識）センサの実現を目指した研究開ている。画素数は128×128、視線方向の距離分解能発を行う。このようなセンサは、自動運転車、自動建は10cm以下を目標とする。

設機械、ドローンなどをはじめ、汎用的に、幅広く産本センサを使った測距システムは、業界で利用されると考えられる。

・超高感度で必要な光量や光学系への負担が少ない

本研究では、距離計測センサをアレイ状に並列構成
し、単一の光パルスによって、同時に距離計測を可能とする、超小型軽量かつ超高感度の二次元同時距離計
測センサ Flash LIDAR の開発を目的とする。

・時刻同時性が高く飛翔体や走行する車両などに適用可能・構造が簡易で小型軽量といった特徴があり、地上での自動運転車から宇宙探査機まで幅広い応用が期待できる。

距離画像センサの応用例

自動運転車の車載LIDAR

月惑星探査機の障害物検出センサ080

2018年度事業概要

軌道上ランデブー
ドッキングセンサ

試作した距離画像センサ

32×32画素

試作した距離画像センサの測距回路構成

第２回RFP研究
テーマ名2016年11月〜 2017年11月

共通技術／アイデア型

マルチスケール構造制御による最適設計可能な衝撃吸収金属材料の理論構築と実用化検討

機関名：株式会社ロータスマテリアル研究所
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

一方向性気孔を有するロータス型ポーラス金属を円柱状の気孔が一方向に配列したロータス型ポーラ

優れた衝撃吸収材料として実用化するためにCAEス金属（ロータス金属）を作製し、エネルギー吸収材料

ツールを確立し、最適な構造を提案・実証すると共にとしての用途開発を行った。具体的には、ロータス

その実現性を材料開発および生産性の面から検証する。

マグネシウムの圧縮特性を調べ、要求されるエネル

それにより将来的な最適材料およびその衝撃吸収材料

ギー吸収量に対応可能なマルチ構造を付与した衝撃としてのアプリケーションとその有用性の指針を見い

吸収デバイスを開発した。

だす。
■特筆すべき成果
エネルギー吸収デバイスを開発し、特に以下のこ■研究項目と達成目標①10-100 m/s以上の低速-高速衝撃の広い速度領域にとを明らかにした。

て高いエネルギー吸収能を発現するエネルギー吸収要求される吸収量、応力レベルに合わせた最適設計

材を開発するための理論構築：非線形・衝撃解析等が可能で広い用途が期待できること。

を用いてそのミクロ・マクロ構造と衝撃吸収挙動のデバイス体積に対し最も高い吸収効率を有し、エネ関係を明らかにすること等。
②設計理論の構築および最適構造の提案のための実験的アプローチルギー吸収材料の小型化、軽量化に期待できること。
開発したデバイスは高いコストパフォーマンスを有し、量産が期待できること。

③衝撃吸収材料としてのロータス金属の製法確立と生上記のような、最適設計可能で最もエネルギー吸

産性の検証：現有の連続鋳造装置を利用してロータ収効率の高いデバイスは、金属においては、類を見ス金属(CuおよびMg)を作製する際の気孔率、スキない。世界に先駆けて将来の衝撃吸収材料のイノン層の構造およびその体積分率を任意に制御する手

ベーションとなる技術シーズを開発・顕在化した。

法を確立する。

250

Sample：(a)圧縮応力 / MPa

200

150
Sample：(b)100Sample：(c)50Sample：(d)Sample：(e)Sample：(f)

0
0

20

40
60
圧縮ひずみ(％)

80

100

プラトー応力レベルが任意に設計可能．
革新的衝撃吸収デバイスの開発に成功
気孔率および気孔径を変化させて作製したロータス金属：気孔
デバイス
吸収
質量
面積
材料プラトー応力吸収材高さ 最小減速距離率 お よ び 気 孔 プラトー応力
径 は そ れ ぞ れ、
エネルギー
対象
質量比[%] 体積比[%]
[kg]
[mm2]
[MPa]
[mm]
(厚さ)[mm](a)22%およ び224mm, (b)[MPa][J]
29%お よ び215 mm, (c) 40%
お よ6び232 mm, (d)641%お よ 6,912
Hayabusa
628,200
68
68
100
100
び192 mm, (e) 44%お よ び
Lotus Mg
0.6
2,820
61
6
6,912
101
40
10
15
231 mmお よ び(f) 47%お よ び
447 mm。
気孔率および気孔径を変化させて作製したロータス金属のボロノイ
Hayabusaの衝撃吸収材を想定すると・・・重量1/10(軽量化)，体積1/6 (小型化)解析結果（左）およびロータス金属の気孔の配置概略図（右）。

2018年度事業概要

081

第２回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年11月〜 2017年11月

共通技術／アイデア型

ポーラスアルミニウム（Al）の気孔構造制御による軽量衝撃吸収材料の開発

機関名：名古屋大学
プロジェクト概要

082

【目的】

【成果】

本研究では、超軽量金属素材であるポーラスアルミ
ニウム（以後、Alと略記）の気孔構造を高次制御する。
特に、ポーラスAlの衝撃吸収能力に着目し、高プラ
トー応力と高緻密化開始ひずみの並立により、軽量で高衝撃エネルギー吸収量を示すポーラスAlを開発する。
ポーラス構造化の技術としては、スペーサー法および金属粉末積層造形法（3Dプリンタ）を用い、前者では気孔径のバイモーダル化、後者ではラティス構造の最適化を通じて課題解決を図り、デザイナブルな軽量
高衝撃吸収能素材を開発する。
■研究項目と達成目標①スペーサー法によるポーラスAlの製造と気孔形態
高次制御：気孔率80%以上、気孔径30µm以下と300µm以上のバイモーダル構造を持つポーラス
Alの製造②金属３Ｄプリンタを用いたポーラスAlの製造と熱処理による組織制御：達成目標：熱処理により、延性が20％を超える金属組織を得る。ポーラス
構造としては、少なくとも３種類以上を作製し、圧縮変形挙動を明らかにする。
③ポーラスAlの特性評価とその解析（静的圧縮強度と熱伝導率）：変形メカニズムの解明。緻密化開始ひずみ60％以上、プラトー応力1 〜 10 MPaで可変。エネルギー吸収効率が90％以上とする。
押込試験により高速圧縮試験のための予備データを取得する。
④高速圧縮試験による衝撃吸収エネルギー：変形メ
カニズムの解明。衝撃圧縮試験でエネルギー吸収を評価する。

本研究課題では、ポーラスAlを用いた衝撃吸収部材の開発に取り組んだ。ポーラスAlを粉末法焼結法および3D積層造形法により作製し、気孔形態（ラティス形態）と圧縮変形挙動との関係を解明した。設計自由度が高く使用環境に応じた衝撃吸収特性を任意に付与できる材料開発および産業応用可能な簡便なプロセス開発を実施した。
(a) バイポーラス構造を持つポーラスAlの圧縮変形挙動を実証した。バイポーラス構造をもつポーラス
Alを作製し、目標として掲げていた平坦なプラトー領域（dσ/dε=0）を得ることに成功した。
(b) ラティス構造体の圧縮変形挙動を理解するための観察・解析手法を構築した。3D積層造形により製造したラティス構造体を用い、圧縮変形挙動を
連続写真およびX線CTを用いて観察した。また、ラティス構造特有の変形挙動をFEMを用いたイ
メージベースシミュレーションにより解析した。
(c) 独創的なバイポーラスAl製造手法を開発した（大型化・量産化への道筋）。焼結助剤として二元系
共晶Al合金（Al-Cu, Al-Mg）粉末を用いると無加圧焼結でバイモーダルポーラスAlが製造できる可能性を見出した。この方法では、焼結時の加圧や焼結前の圧粉成形も不要であることから、簡便に大型の部材を作製する可能性が示唆された。
(d) 高速圧縮試験により、高速ひずみ変形における衝
撃吸収材料としての特性を評価することができた。
また、簡便な静的圧縮試験から高速ひずみ変形中の変形挙動を予測可能であることを明らかにした。

2018年度事業概要

第２回RFP研究
テーマ名2016年12月〜 2017年11月

共通技術／アイデア型

カーボンナノチューブ/シリカ多孔体コンポジット材料による軽量断熱材料の開発

機関名：名古屋大学、株式会社LIXIL、株式会社名城ナノカーボン
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

長期間にわたり極低温推薬の蒸発を極めて小さく抑カーボンナノチューブは極めて熱伝導率が高い材料

えて保持する必要がある軌道間輸送機や、半月の長くとして知られており、断熱材への応用は皆無である。

冷たい夜を越える必要のある月面探査ローバにおい

一方、機械的特性の高さや微量でも輻射伝熱を抑制すて、断熱材は最も重要な要素のひとつである。

る効果が見込めることが利点として挙げられる。

特に、軌道間輸送機などのロケット推進薬タンクのシリカ多孔体は、微小な空隙を多数有する微粒子で断熱は、射場における有圧環境下から打上後の宇宙空あり、微粒子間の界面で熱抵抗が発生し、高い断熱性間における真空環境下の双方で高い断熱性能を発揮す能を示す。しかし、シリカ単体から作製する成形体やる必要がある。

シリカエアロゲルは機械的特性が低くバルク体としてまた、地上技術においても、水素社会の実現に向の応用は困難である。

け、液体水素の大型貯蔵タンクや液体水素タンクな

そこで本研究では、自己耐圧性を有する真空断熱材

ど、極低温領域において適用可能な高い断熱性能を発の開発に向けて、芯材となる『軽くて、強い』支持体

揮する断熱材が求められている。

の作製を目的とし、この両材料の特性を組み合わせた本研究では、極低温領域において高い断熱性能を有し、かつ軽量な断熱材の開発を目的とする。

「カーボンナノチューブ/シリカ多孔体コンポジット材
料による軽量断熱材料」を開発した。

軽量断熱材の試作と評価

カーボンナノチューブ/
シリカ多孔体コンポジット試作品

適用先
ボイルオフカロリメータと新芯材を封入した断熱材

地上用途 → 住宅, 自動車
宇宙用途 → 軌道間輸送機, 月面ローバー, スラスタ

2018年度事業概要

083

第２回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2016年11月〜 2017年11月

共通技術／アイデア型

極低温領域を想定した高性能断熱材および軽量な真空断熱構造の開発

機関名：有限会社オービタルエンジニアリング
プロジェクト概要
【目的】

【成果】

長期間にわたり極低温推薬の蒸発を極めて小さく抑従来のMLIにおいて輻射フィルムの間に使われていえて保持する必要がある軌道間輸送機や、半月の長くるネット状のスペーサに代わり、熱抵抗の極めて高い

冷たい夜を越える必要のある月面探査ローバにおい間欠型のスペーサ（NICS)により輻射フィルムを完全て、断熱材の性能は最も重要な要素のひとつである。

に分離することで、極めて高い断熱性能を有するとと

特に、極低温領域では輻射熱伝達に比べ熱伝導が支配

もに、断熱性能の不確定性を小さく抑えることが出来

的 と な る た め、従 来 型 の 宇 宙 用 断 熱 材 で あ るMLI

るNICS MLIの産業応用を検討する。

（Multi-layer insulation)の断熱性能の低下が顕著と⑴極低温タンク断熱材の開発なる。極めて高い断熱性能が要求されるこのような宇大規模な極低温タンクへNICS MLIを適用すること

宙機においては、実装状態でMLIの断熱性能を高く維を想定した断熱材の実装方法を検討し、実装可能な持し、試験前の設計時に精度よく断熱性能を予測でき

断熱方式手順を確立した。
⑵自己耐圧性真空断熱材の開発

ることが重要である。
また、地上技術においても、水素社会の実現に向NICS MLIを真空パックすることで、VIP（真空断け、液体水素の大型貯蔵タンクや液体水素タンカな熱パネル）タイプの自己耐圧性を有する真空断熱材

ど、極低温領域において適用可能な高い断熱性能を発について検討し、空気がある地上においても真空二揮する断熱材が求められている。

重層を用いることなく断熱性能を保持出来る断熱材

本研究では、極低温領域において高い断熱性能を有を開発した。

し、かつ軽量な断熱材の開発を目的とする。

高性能真空断熱材NICS-MLI（層間非接触型MLI）

自己耐圧性真空断熱材の開発

真空中
4W/㎡@77K-300K

NICS型MLI
1.2W/㎡ @77K-300K 6layer
極低温タンク断熱材の開発

大気中
30W/㎡ @77K-300K
天文衛星イメージ図084

2018年度事業概要

軌道間輸送機イメージ図

第３回RFP研究
テーマ名2017年10月〜 2020年9月

共通技術／課題解決型

高効率・低コスト・軽量薄膜ペロブスカイト太陽電池 デバイスの高耐久化開発

機関名：桐蔭横浜大学、兵庫県立大学、紀州技研工業株式会社、ペクセル・テクノロジーズ株式会社、株式会社リコー
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

提案者らが発明したペロブスカイト太陽電池は、低①ペロブスカイト太陽電池の高効率化
材料と界面の最適化により、屋内照明下と太陽光下

価格・20%以上の高変換効率・低照度下でも高効率をでの効率向上を目指す。

維持・フレキシブル化可能、などの優れた特徴を持つことから、次世代の太陽電池として世界中で注目さ②ペロブスカイト太陽電池の耐湿・耐高温・寿命特性

れ、開発が盛んに行なわれている。ただし、温度や湿の向上

気・光に対する耐久性の低さが大きな課題であり、実各種耐久性評価の結果を太陽電池作製に反映させる

用化には至っていない。

ことにより、耐久性向上を目指す。

本活動では、IoT社会におけるセンシング機器等の③ペロブスカイト太陽電池モジュールの開発

供給電源を主な適用先として、低照度の光に対して高上記高効率化と高耐久性化検討を反映させた太陽電い変換効率を持ちながら高い耐久性を有する軽量・薄池モジュールの開発を目指す。

膜型のペロブスカイト太陽電池モジュールの開発を目④ペロブスカイト太陽電池の放射線耐久性向上
宇宙適用に向けて十分な放射線耐久性を有する太陽指す。

電池の開発を目指す。

【ペロブスカイト太陽電池の特徴】
・低コスト（簡易な製造方法、安価な材料）
・20%以上の高変換効率可能・低照度下でも高い変換効率維持
・フレキシブル化可能【ペロブスカイト太陽電池の課題】
・温度や湿気・光への耐久性が低い

JAXAが有する過酷な環境での耐久性試験と評価技術で改善を目指す＜ステップ１＞

高効率化

開発中の６直列モジュール＜ステップ２＞

高耐久性化

モジュール化

高効率と高耐久性を有する
ペロブスカイト太陽電池モジュールの開発

高放射線耐久性化開発

宇宙用途への展開

IoT用電源として事業化

2018年度事業概要

085

第３回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2017年10月〜 2019年3月

共通技術／アイデア型

光電変換材料を用いた高感度放射線検出デバイスの開発

機関名：桐蔭横浜大学、ペクセル・テクノロジーズ株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

直接に量子変換して増幅電気信号として出力することが可能な新しいタイプの放射線検出素子を、有機無① ペロブスカイト結晶厚膜の製法の確立
・厚さが100 μmの平坦で緻密性の高い結晶膜に成型機ハイブリッドペロブスカイト材料を放射線吸収層にするペロブスカイト結晶粒子の製膜法を開発する。

用いて開発し、宇宙用放射線を高感度にセンシングす・酸化物ナノ構造体と連結した厚い膜を製膜する方法を開発する。

る性能を実証する。
ペロブスカイト結晶自体が光による発電が可能であることから、従来のセンサのような特別な電源系統を持つ事無く、自ら発電して駆動電力をまかなう事が原理的に可能である。また、厚膜結晶の製造が可能とな
れば、同時に高い検出能力を持つセンサへの応用が可能となる。これは地上における用途、たとえば医療用
高感度センサ等への応用のみならず、電源状況に乏しい宇宙環境においては非常に有効であり、宇宙環境における放射線環境観測等への応用が考えられる。

・ペロブスカイト結晶膜がＸ線に対して高い吸収特性をもつことを示す。
② ペロブスカイトＸ線検出素子の開発
・検出感度が最大となる条件を探索し、Ｘ線感度を高める素子構成を検討する。
・素子のＸ線検出感度の温度依存性を計測し、温度変化に対する安定性を調べる。
③ 放射線検出素子の宇宙環境における耐久性試験
・繰り返しの温度変化におけるペロブスカイト検出
素子の駆動安定性を調べ、温度衝撃に対する素子の耐久寿命を測る。
・ペロブスカイト結晶膜、電子電荷輸送層、正孔輸送層の陽子線暴露への素子耐久性を調べる。
・1MeV電子線の照射における素子の耐久性を調
べ、陽子線と合わせて、劣化の最も少ない素子を再構成する。
・その他、宇宙環境における耐久性評価に必要な試験を実施する。

H. W. Chen, T. Miyasaka, et.al,
J. Phys. Chem. Lett., 2015, 6 , 1773‒ 1779

試作品サンプル086

2018年度事業概要

陽子線照射試験の様子@若狭湾エネルギーセンター

第４回RFP研究
テーマ名2018年10月〜 2021年9月

共通技術／課題解決型

高機能化マリンレーダーの開発

機関名：株式会社光電製作所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

船舶に搭載する “マリンレーダー” のアンテナは、半導体増幅器と移相器などの各種高周波回路とアン

複数のアンテナ素子を水平方向に配置して狭い指向性

テナを積層構造で一体化させることでフェーズドア

ビームを形成し、それをモーターにより回転させるこ

レーアンテナを構成する。現状のマリンレーダーでとで全周方向の障害物等の情報を得ているが、回転半は、搭載される船舶によってアンテナ口径（ビームの径確保のために装置を設置する場所への制約が生じて鋭さと利得）が異なるため、実際には、アンテナ部のいるのが現状である。また近年マリンレーダーでは、最小単位を定義して開発を行い（サブアレー化）、そレーダーとしての機能だけではなく、通信機能を付加の配置数によってアンテナ性能や送信電力を比較的自することによって個々の船舶情報の共有など、さらな由に選択可能できるようにする。第１回RFPの課題解る活用範囲拡大のニーズもある。

決型テーマ『固体化マリンレーダーの開発』において本テーマでは船舶搭載用のマリンレーダーの高機能培ったベアチップを用いた設計・製造技術により回路化として、フェーズドアレー技術の導入や通信機能付の小型・薄型化を図り、成果物である固体化レーダー

加により、レーダーの使い方に変革をもたらすシステ

用の送受信機を用いてシステム化を図る。

ムを構築する。

システム構想RFP1の成果を活用
X帯100W GaN増幅器（内部構造）

ベアチップ(1mm×5mm)

目標
イメージ

2018年度事業概要

087

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2019年1月〜 2022年1月

共通技術／アイデア型

スケーラブル完全孤立系燃料電池の研究開発

機関名：三菱造船株式会社、三菱重工業株式会社、JAMSTEC
プロジェクト概要【目的】
北極観測や深海探査で使用する海中ビークルは、長期間にわたり陸地から孤立した状態で長距離の航行をします。そのため制限された体積の中で大容量な電源●密閉/再生型燃料電池システムの検討→完了
a. 製品仕様の検討及び設定
b. 試作仕様の検討及び設定が必要となります（図1）。大容量でコンパクトな密閉●燃料電池スタックの製作→2019年度完了予定

型燃料電池は，海中ビークル用の電源として期待され●水電解スタックの製作→2019年度完了予定ています。
また、海中ビークルに洋上で給電する洋上電源として、太陽電池からの電力で水を電気分解して水素と酸

a. セル試作及び評価
b. スタック製作●試作システムの製作→2020年度完了予定

素を再生・貯蔵し、必要に応じて発電する再生型燃料

a. システム詳細設計

電池システムの研究も進んでいます。

b. システム組立

密閉型/再生型燃料電池共に、不純物の蓄積が発電性能低下に直結する課題であるため、その課題を解決するシステムを試作し、長時間の発電試験を実施すること
で、システムの連続安定作動技術の確立を目指します。
宇宙でも海中/洋上と同様に完全に孤立したシステム
で長期間の運用が求められるため、本研究で開発した技術を将来的に宇宙で転用することを考えています。

088

【内容】

2018年度事業概要●試作システムの運転試験→2020年度完了予定●試作システムの評価・まとめ→2020年度完了予定

第４回RFP研究
テーマ名2018年11月〜 2019年11月

共通技術／アイデア型

高信頼性・小型スターリング冷凍機の開発

機関名：ツインバード工業株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

FPSC（Free Piston Stirling Cooler）技 術 は、冷 媒として少量の安全なヘリウムガスを用いた完全脱フロ
ンの冷却システムである。冷却排熱構造が一体であることからコンパクトでありながら極低温の冷却を実現でき、また冷却制御がフルレンジで行える特徴を持つことにより、地上においては医薬、食品物流、エネル
ギー、計測の４分野で、品質管理などの観点で高度な温度管理が求められる比較的特殊な用途で採用が広がっている。今後民生用途や多様な製品へと応用を広げていくためには、当該技術の特徴である小型化を進め、信頼性を高めていく必要がある。
一方、将来計画されている月極域探査や始原天体探査において水氷や揮発性有機物などを調査することは、資源利用や科学の観点で非常に意義の高いミッションと考えられている。
例えば、月の極域や永久影に存在すると考えられている氷を蒸発させることなく回収して研究するには極低温に維持したまま、採取から分析まで行うことが理想であり、限られたリソースでも極低温に維持できる
小型冷凍機の技術が非常に有効である。特に、長寿命を実現することで、木星以遠の天体からの極低温のままサンプルリターンする探査ミッションにも応用可能となり、これまでにない科学的知見を得ることができる。
このような地上の需要や探査ミッションへの応用のために、高信頼性化と小型化を最終的なターゲットとし、それに向けた要素技術検討を行い、実現に向けた指針を得ることを目的とする。

既存技術をベースに、次の活動を計画している。
①アイデア創出と実現性の検討
FPSC冷 凍 機 に お け る 各 構 成 要 素(再 生 器、モ ー
ター、ピストンの挙動、有効容積など)につき再レ
ビューを行い基本設計を実施する。
②冷凍機試作品の製作
FPSCは各構成要素が相互連鎖的に作用している。
構成要素変更に伴い、内部ピストンの運動を都度調整する必要がある為、試作を通して運動バランスの調整を行い最適化を図る。
③冷凍機試作品の評価
試作した冷凍機の性能レビューを行う。
④適用先検討
地上用途、宇宙用途に関し、適用可能性のある応用
先を検討し、それぞれに必要な仕様や課題についてまとめる。

2018年度事業概要

089

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2018年11月〜 2019年10月

共通技術／アイデア型

太陽電池用波長変換材料の開発

機関名：パナソニック株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

太陽電池の発電効率を向上させるための波長変換材

太陽電池用波長変換材料としての新規蛍光体を開発

料およびこれを配合した波長変換シート材の開発を行し太陽電池の光電変換効率向上を可能とするため、以う。太陽電池では光電変換素子を紫外線から保護する下の開発を進めている。

ために、素子を封止する樹脂シート材には紫外線吸収①紫外線励起可能な高発光量蛍光体の開発：低屈折率の無機系新規組成蛍光体の探索を行う。

剤が配合されており、紫外線はセルに届かず従って発電には寄与しない。波長変換技術では、この紫外線を②蛍光体の信頼性評価：各種信頼性評価試験（高湿度

吸収し、より長波長の可視光を発光する波長変換材料

試験・熱衝撃試験・耐光試験）を実施の上、試験前を樹脂シート材に含有させることにより、利用できる

後の特性の測定を行う。

光の光量を増加させ発電効率を向上させる。高耐候性③まとめ：紫外線励起による可視域発光が可能であで信頼性が高く、太陽電池の樹脂シート材に配合したり、且つ屈折率が制御された高信頼性新規無機蛍

際、可視域光の透過を妨げない波長変換材料の開発を

光体を開発する。

行う。

蛍光体＋充填剤

保護ガラス

太陽光
住宅用太陽電池パネル
波長変換シート材
開発波長変換シート材を使用した太陽電池の構造
メガソーラー太陽電池

090

2018年度事業概要

第４回RFP研究
テーマ名2018年12月〜 2019年12月

共通技術／アイデア型

システム機器診断のための超小型ハーネスフリーセンサシステム実現の基盤研究

機関名：鹿児島大学、株式会社ビーコンテクノロジーズ、株式会社東洋技術工業
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

５Gシステム等の地上系の通信環境が大幅に進展し以下の項目について実施した。

ていく中で、衛星搭載機器における通信環境も地上系①K帯HySIC基盤技術開発と同等にすることで、地上、衛星に関係無く、大容量②高安定K帯発振器の開発の情報伝送が可能になる。特に衛星系の情報伝送レー③C帯高効率整流器の開発

トの高度化は、機器診断の精密化を可能とするだけで④K帯C帯デュアルバンドアンテナ開発

なく、地上系と結ぶことで、地上の診断（災害、気象⑤K帯電力増幅器を含む無線伝送システムの実現可能

等）を可能とし、新しいサービスを生み出す可能性がある。本研究ではHySICをベースとしたマイクロ波
電力回収によるハーネスフリーセンサシステム実現にむけて、蓄電デバイス内蔵整流回路、送信モジュー
ル、受信モジュールの実装技術の確立を図る。本アイ
デア研究ではその最初の段階として、個別技術の開発
を進める。

性検討
システムの集積化・小型化HySICに向けた基本性能を確認した。
【研究成果】
Ｋ帯ワイヤレス温度・湿度センサシステムをＣ帯無線電力伝送によりバッテリを充電しながら駆動することに成功。

無線電力伝送によるセンサ駆動プロトタイプシステム
K帯ワイヤレス温度・湿度センサシステムをC帯無線電力
伝送によりバッテリを充電しながら駆動することに成功
K帯16素子アレー

基地局Ｋ帯受信機とセンサ局BB部＆LO内蔵Ｋ帯送信機

５VDC出力
変換効率70%以上
C帯整流器

C帯、K帯
アレーアンテナ

Si基板上に化合物ICを集積化（Si・GaN・GaAsを用いた場合のイメージ）

システム実現に向けた基礎技術を開発

HySIC化RF部

2018年度事業概要

091

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2019年1月〜 2020年1月

共通技術／アイデア型

ゼーベック素子を用いたサーマルハーベスター基盤研究

機関名：アクトロニクス株式会社、センサーコントロールズ株式会社、株式会社守谷刃物研究所
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

本研究ではワイヤレスセンサシステム（図１）の電ゼーベック素子と蓄熱材を組み合わせ、蓄熱材の吸力源に向けたサーマルハーベスタ実現のための基盤技

熱、放熱を利用することにより、ゼーベック素子の温術の確立を進める。

度差を利用した常時発電ユニットである。
今回の研究では次のユニットを開発(図２）する。

本研究は宇宙空間において、ゼーベック素子のエネル
ギー変換効率を最大限に高めるために高熱伝導材蓄熱材をコンバインしたゼーベック発電である。また、蓄熱

１．蓄熱による日射、日陰を利用した繰返し発電材で貯めた熱を用途に応じて使用することができる。

ユニット

月や火星の惑星探査に関わるロケット、探査機、現２．高効率充電回路

地発電所等における応用も可能であり、「地産地消型」

３．高効率集熱／放熱ユニットの技術課題への対応も見据えている。

図1.

ワイヤレスセンサシステム

図２．蓄熱による日射、日陰を利用した繰返し発電ユニット

図２．高効率集熱/放熱ユニット092

2018年度事業概要

図２．高効率充電回路

第４回RFP研究
テーマ名

2019年3月〜 2020年3月

チャレンジ研究

閉鎖空間において生じる、心理的圧迫感やストレスの緩和に役立つ「環境香」の開発

機関名：株式会社資生堂
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

本研究は、外部環境と切り離されたような生活空間

・今回の共同研究では、「環境香」の特徴である、複においても、心理的圧迫感やストレスを強く感じず快雑に変化し続ける自然界を模した各 “香りパーツ”

適に過ごせるための一方策として役立てるために、資生堂が開発中の「環境香」効果を実験検証する。
「環

が、心理的・生理的に及ぼす影響を確認する。
・測定は、境香」は、自然の中で誰しもが意識・無意識を問わず(1)ある気象条件／変化のときの「環境香（の香りに感じる、複雑に変化し続ける自然界の香りを再現す

パーツ）」がない状態（コントロール）、(2)その条る。そのため、外部環境と切り離されたような生活空

件/変化で規定した「環境香（の香りパーツ）」を嗅

間でも身体が自然のリズムを匂い感じ取ることで快適いだそれぞれの状態における、性向上が期待できるとした。なお、本研究におけるー心理的データとして、時系列的な快・不快と鎮“外部環境と切り離されたような生活空間” とは、都静・覚醒の気分状態、日中の作業課題等の行動反市型居住スペースを始め、長時間の移動が必要な列車
あるいは旅客、病室、長期に渡る自宅介護などのス
ペース・場面を広く指す。
将来的には、前述の成果活用を経て、一般人が宇宙応を含むデーター生理的データとして、内分泌系や自律神経系の反応等のストレス状態の変化を含むデータを取得する。

旅行をする時代までには閉鎖居住空間においても、薬によらずとも心理的圧迫感やストレスを緩和し心地よい方向へ調和・調律させることができる効果の確立を目標とする。

ⓒJAXA/NASA

2018年度事業概要

093

第４回RFP研究テーマ概要

研究
テーマ名

2018年11月〜 2019年10月

チャレンジ研究

光エネルギーおよび省リソース「藻類・動物細胞共培養リサイクルシステム」による持続的な食糧・タンパク質の生産

機関名：東京女子医科大学、インテグリカルチャー株式会社
プロジェクト概要
【目的】

【内容】

本研究では光合成能を持つ藻類と食糧・タンパク質

東京女子医科大学先端生命医科学研究所のこれまで源となる動物細胞を共培養し、光エネルギーにより食の研究で樹立された共培養系において、動物細胞は藻糧細胞を持続的に増幅できる系の構築を試みる。すな

類からの酸素供給でエネルギー節約型への代謝変化をわち光エネルギーを駆動源として藻類が動物細胞に必起こし、培地中の栄養素の無駄遣いがなくなり、また要な酸素・栄養素やビタミン類を供給し、また動物細培地中の有害代謝産物の蓄積も減少し細胞障害を起こ

胞がそれらを利用し、藻類に必要な二酸化炭素・アン

すことなく培養できるようになった。一方で現在の系

モニアなどを産生するという、省リソースかつコンパでは培地中の栄養素がなくなれば動物細胞は増殖できクトな食糧・タンパク質生産システムの確立を目指なくなる。

す。このリサイクル型共培養系の確立で太陽光あるい

そこで本研究では藻類細胞内に存在する栄養素やビは室内灯の光エネルギーで藻類・動物細胞は増殖を続

タミン類を何らかの方法で培地中に排出させることでけ、宇宙空間あるいは地上において持続的に安定した

持続的に食糧源の動物細胞を増殖させる最適な藻類動

食糧用タンパク質の地産地消が可能となる。

物細胞共培養方法の確立を目指し、下記を行う。
①共培養に最適な藻類・動物細胞の選択②最適な藻類・動物細胞共培養系の樹立③藻類が産生した栄養素・ビタミン類の効率的排出方法の樹立④事業化を目指し最適な細胞タンパク質源作製条件の検討⑤宇宙利用を想定したシステム検討

光コンパクトな
藻類・動物細胞共培養
リサイクルシステム
培地成分
加工
（組織化）

廃棄物処理

食料

排泄物

2

O

加工
（組織化）

2

CO
NH

2

食料

排水

3

O

2

﹁食べる﹂

CO

植物

藻類
技術革新
栄養素の利用

廃棄物

ヒト

飲料水

置換

CO

2

ガス処理

O

2

排水
水処理

置換

培地用水
動物細胞
宇宙における物質循環システムのイメージ図094

2018年度事業概要

家畜

参

考

参
考

共同研究参加企業・大学等（2019年４月現在）

新明和工業㈱㈱ 安 川 電 機㈱明治ゴム化成

鹿 島 建 設 ㈱センサーコントロールズ㈱エクストコム㈱日 東 製 網 ㈱東 急 建 設 ㈱三菱マテリアル㈱

㈱

大

林

組

㈱守谷刃物研究所㈱タグチ工業㈱中 国 工 業 ㈱日 立 造 船 ㈱

キ

リ

ン

㈱

ソ

ニ

ー

㈱

㈱ビーコンテクノロジーズ

モルタルマジック㈱㈱ L I X I L㈱タカラトミー

T

H

K

㈱

㈱竹中工務店

インテグリカルチャー㈱神栄テクノロジー㈱㈱ 竹 中 土 木

ヒロセ・ユニエンス㈱日 東 精 工 ㈱日 特 建 設 ㈱JOHNAN㈱㈱ロータスマテリアル研究所

酒井重工業㈱清 水 建 設 ㈱トピー工業㈱㈱ミサワホーム総合研究所㈱4㈱ イ チ カ ワ

ヤ ン マ ー ㈱リミサワホーム㈱パナソニック㈱㈱ちとせ研究所

紀州技研工業㈱㈱ コ ガ ネ イ㈱ブリヂストン㈱組

住 友 林 業 ㈱㈱ ソ ラ リ ス㈱ビュープラス

光洋機械産業㈱三 菱 造 船 ㈱㈱加藤製作所

太 陽 工 業 ㈱㈱ タ ベ ル モ㈱ モ ル フ ォ㈱三井三池製作所

パ ナソニック㈱エコソリューションズ社

川 崎 地 質 ㈱藤 森 工 業 ㈱ツインバード工業㈱ケニックス㈱ニ チ レ キ ㈱㈱ い け う ち

㈱

資

生

堂

アクトロニクス㈱㈱光電製作所

産業技術総合研究所

大

分

大

学

玉

川

大

学

学

㈱超微細科学研究所

アダマンド並木精密宝石㈱

茨

学

静

岡

大

学

日本文理大学

東京農工大学

東洋技術工業

ジャパンホームシールド㈱芝浦工業大学

京都大

学

電気通信大学山

口大

学

マイクロ波化学㈱㈱名城ナノカーボン大

東京都市大学北 海 道 大 学

東

京

大

学

ペクセル・テクノロジーズ㈱㈱アイヴィス

九州工業大学

東

北

大

学

会

津

大

学

東京工業大学㈱コンセプトS p i b e r ㈱立 命 館 大 学

九

州

大

学

福

井

大

学

桐蔭横浜大学

メビ オール ㈱プログレス・テクノロジーズ㈱大阪府立大学

名 古 屋 大 学

信

州

大

学

東京理科大学精電舎電子工業㈱㈱ i s p a c e

兵庫県立大学

日

本

大

学

千

葉

大

学

東京電機大学㈱ セ ン テン シ ア㈲オービタルエンジニアリング

若狭湾エネルギー
研 究 センタ ー

摂

南

大

学

海洋研究開発機構（JAMSTEC）

東京女子医科大学

有人宇宙システム㈱千代田化工建設㈱鹿 児 島 大 学

埼

玉

大

学

㈱

I

三菱重工業㈱㈱IHIエアロスペース

浜松ホトニクス㈱宇宙実績有 ９社

中小ベンチャー 39社

城

阪

大

大

学

コ

ー

㈱

熊

谷

非宇宙 78社

096

2018年度事業概要

中

央

大

大学公的機関 38機関

H

I

H

探査ハブの他機関との連携関係構築状況（2019年４月現在）

大学公的機関
38
参加総数

124

企業
86

非宇宙
77

宇宙実績有
9

探査ハブ参加企業・大学等数（宇宙・非宇宙の割合）

北海道
1

研究課題実施場所

福岡県
3

山形県
福井県
1
2
群馬県
1
新潟県
1
滋賀県
2

鳥取県
1
山口県
兵庫県
1 島根県
6
2
京都府
5

宮城県
2
福島県
2
茨城県
4

長崎県
1
大分県
2
宮崎県
1

埼玉県
2

広島県
2
岡山県
鹿児島県
1
1

大阪府
11

三重県
1
和歌山県
1

愛知県
山梨県 神奈川県
4
1
19
静岡県
3

東京都
35

栃木県
1

千葉県
3

2018年度事業概要

097

参
考

メディア掲載実績 （2019年７月現在）
新聞掲載
▼朝日新聞
▼朝日新聞

2018年３月
2018年
１ 日掲載
３ 月 「JAXA
１ 日掲載／探査技術、国内の力を結集」「JAXA ／探査技術、国内の力を結集」▼朝日小学生新聞▼朝日小学生新聞

2019年５月15日掲載
2019年 ５ 月15日掲載「月面基地「月面基地
無人で造る無人で造る
JAXAと鹿島建設が研究」
JAXAと鹿島建設が研究」

▼産経新聞
▼産経新聞

2017年７月10日掲載
2017年 ７ 月10日掲載「竹中工務店／月面ロボ「竹中工務店／月面ロボ
工事現場に応用
工事現場に応用竹中工務店、強度検査を自動化」
竹中工務店、強度検査を自動化」▼産経ニュース▼産経ニュース

2019年１月29日掲載
2019年 １ 月29日掲載「熊谷組などJAXAと共同研究「熊谷組などJAXAと共同研究
月面での運搬システム開発」
月面での運搬システム開発」▼日本経済新聞▼日本経済新聞2015年６月12日掲載
2015年 ６ 月12日掲載
13版 社会
13版
38面
社会「JAXAが来年度
38面 「JAXAが来年度月面基地にらむ」
月面基地にらむ」
2016年３月
2016年
２ 日掲載
３ 月 「虫型ロボ月を行け、アイスペース、JAXAと開発へ」
２ 日掲載 「虫型ロボ月を行け、アイスペース、JAXAと開発へ」
2016年３月10日掲載
2016年 ３ 月10日掲載
先端技術 「中央大学中村教授／「ミミズ」開発
先端技術 「中央大学中村教授／「ミミズ」開発
企業も注目」
企業も注目」
2016年６月
2016年
２ 日掲載
６ 月 「鹿島建設／火星の有人拠点建設へ
２ 日掲載 「鹿島建設／火星の有人拠点建設へ
全自動建機開発」
全自動建機開発」
2016年８月10日掲載
2016年 ８ 月10日掲載「三菱マテリアル・JAXA「三菱マテリアル・JAXA／月面基地向けコンクリート」／月面基地向けコンクリート」
2017年３月
2017年
３ 日掲載
３ 月 「センサー、計測器
３ 日掲載 「センサー、計測器
拠点を5割拡張
拠点を5割拡張
神栄、神戸市の土地取得」
神栄、神戸市の土地取得」（電子版）（電子版）
2017年３月27日掲載
2017年 ３ 月27日掲載「清水建設・JAXA「清水建設・JAXA／ロボ遠隔操作で月面建設を研究」／ロボ遠隔操作で月面建設を研究」
2017年６月15日掲載
2017年 ６ 月15日掲載「並木精密宝石・JAXA「並木精密宝石・JAXA／無人ボート価格・騒音低減」／無人ボート価格・騒音低減」
2019年１月30日掲載
2019年 １ 月30日掲載「木材運搬自動化へ研究「木材運搬自動化へ研究
熊谷組など熊谷組など
月面応用も視野」
月面応用も視野」
2019年３月29日掲載
2019年 ３ 月29日掲載「鹿島、JAXAと共同研究の自動施工技術を公開」「鹿島、JAXAと共同研究の自動施工技術を公開」
2019年５月28日掲載
2019年 ５ 月28日掲載「JAXA公募の宇宙探査研究」「JAXA公募の宇宙探査研究」

▼毎日新聞
▼毎日新聞

2015年10月20日掲載
2015年10月20日掲載
宇宙未来新聞
宇宙未来新聞JAXA「探検の時代から開拓の時代へ」
JAXA「探検の時代から開拓の時代へ」「地上の無人化施工技術を応用」「地上の無人化施工技術を応用」
2018年１月18日掲載
2018年 １ 月18日掲載「タグチ工業／おかやまテクノロジー展「タグチ工業／おかやまテクノロジー展
県内機械系企業、新技術や新製品」
県内機械系企業、新技術や新製品」（岡山地方版）（岡山地方版）

▼読売新聞
▼読売新聞

2015年11月
2015年11月
７ 日掲載 ７
3版
日掲載
夕刊3版
13面
夕刊
「JAXA
13面／企業と共同で「JAXA ／企業と共同で自動運転など生かす」
自動運転など生かす」
2017年２月10日掲載
2017年 ２ 月10日掲載「マイクロ波化学／サイエンスBOX「マイクロ波化学／サイエンスBOX
きょうの講義「きょうの講義「『電子レンジ』を使って月で水を作る？」『電子レンジ』を使って月で水を作る？」

▼読売新聞
▼読売新聞
ONLINEONLINE

2019年２月
2019年
４ 日掲載
２ 月 「未定月面の運搬技術
４ 日掲載 「未定月面の運搬技術
開発へ…無人で遠隔操作
開発へ…無人で遠隔操作
住友林業、熊谷組JAXAと」住友林業、熊谷組JAXAと」▼大分合同新聞▼大分合同新聞2019年２月
2019年
８ 日掲載
２ 月 「最高クラスの小型モーター
８ 日掲載 「最高クラスの小型モーター
JAXA共同開発
JAXA共同開発
大分、文理大が貢献」
大分、文理大が貢献」▼建設通信新聞▼建設通信新聞2016年６月30日掲載
2016年 ６ 月30日掲載「東京都市大ら／「東京都市大ら／
JAXA採択の月面研究始動／地上転用も模索」
JAXA採択の月面研究始動／地上転用も模索」
2017年９月21日掲載
2017年 ９ 月21日掲載「鹿島建設／建設機械／自動化技術の開発加速／鹿島「鹿島建設／建設機械／自動化技術の開発加速／鹿島
実験フィールドを新設」
実験フィールドを新設」
2017年９月29日掲載
2017年 ９ 月29日掲載「竹中工務店／「生産革命」を実現する技術」「竹中工務店／「生産革命」を実現する技術」
2018年９月13日掲載
2018年 ９ 月13日掲載「JAXA建設産業と連携活発／大林組「JAXA建設産業と連携活発／大林組
月・火星の原料で建設材製造」
月・火星の原料で建設材製造」
2019年１ 2019年１月29日掲載月29日掲載「林業の課題解決が宇宙で有用「林業の課題解決が宇宙で有用
架線集材システムを無人・自動化」
架線集材システムを無人・自動化」
2019年３ 2019年３月29日掲載月29日掲載「JAXA、鹿島、芝浦工大、電通大、京大／月面拠点建設へデモ」「JAXA、鹿島、芝浦工大、電通大、京大／月面拠点建設へデモ」

▼神戸新聞
▼神戸新聞

2016年10月15日掲載
2016年10月15日掲載「神栄／ JAXAと共同研究「神栄／ JAXAと共同研究
微量水分の計測器開発へ」
微量水分の計測器開発へ」

▼財経新聞
▼財経新聞

2019年３月29日掲載
2019年 ３ 月29日掲載「JAXAと鹿島、月での無人の拠点建設目指し自動化機械の実験実施「JAXAと鹿島、月での無人の拠点建設目指し自動化機械の実験実施
実現へ前進」
実現へ前進」

▼山陽新聞
▼山陽新聞

2017年６月
2017年
８ 日掲載
６ 月 「タグチ工業
８ 日掲載 「タグチ工業
JAXAと共同開発
JAXAと共同開発
油圧ショベル用アーム軽量化」
油圧ショベル用アーム軽量化」▼週刊循環経済新聞▼週刊循環経済新聞

2017年３月13日掲載
2017年 ３ 月13日掲載「タグチ工業「タグチ工業JAXAと軽量アームを共同開発
JAXAと軽量アームを共同開発
炭素繊維強化プラなどを素材に」
炭素繊維強化プラなどを素材に」2019年２月21日掲載
2019年 ２ 月21日掲載「架線集材を無人化「架線集材を無人化
月面での導入を目指す
月面での導入を目指す
光洋機械ら4社
光洋機械ら4社
JAXAと共同研究」
JAXAと共同研究」

▼中国新聞
▼中国新聞

2016年２月
2016年
３ 日掲載
２ 月 「宇宙探査車用の燃料電池タンク−中国工業・JAXA開発へ」
３ 日掲載 「宇宙探査車用の燃料電池タンク−中国工業・JAXA開発へ」
2016年12月
2016年12月
６ 日掲載 「中国工業／探査車用のタンク開発」
６ 日掲載 「中国工業／探査車用のタンク開発」

▼鉄鋼新聞
▼鉄鋼新聞

2017年３月
2017年
３ 日掲載
３ 月 「タグチ工業とJAXAが共同研究
３ 日掲載 「タグチ工業とJAXAが共同研究
建機アーム建機アーム
軽量金属製を制作」
軽量金属製を制作」

▼電気新聞
▼電気新聞

2016年９月29日掲載
2016年 ９ 月29日掲載「若狭湾エネルギー研究センター／太陽炉」で月に酸素を」「若狭湾エネルギー研究センター／太陽炉」で月に酸素を」2016年10月12日掲載
2016年10月12日掲載「若狭湾エネ研などの太陽炉応用研究「若狭湾エネ研などの太陽炉応用研究
月の砂から酸素／「夢」の成果に期待」
月の砂から酸素／「夢」の成果に期待」

098

2018年度事業概要

▼新潟日報▼新潟日報

2018年 １ 2018年
月 ６ 日掲載
１ 月 「ミサワホーム／変わらないために、変わり続けます」
６ 日掲載 「ミサワホーム／変わらないために、変わり続けます」▼日刊建設工業新聞▼日刊建設工業新聞

2016年 ４ 2016年
月12日掲載４ 月12日掲載「鹿島建設／月・火星の有人滞在施設建設へ遠隔施工システムの研究開始」「鹿島建設／月・火星の有人滞在施設建設へ遠隔施工システムの研究開始」
2016年 ６ 2016年
月30日掲載６ 月30日掲載「東京都市大ら／月面で建設資材生産「東京都市大ら／月面で建設資材生産
宇宙探査へ共同研究開始」
宇宙探査へ共同研究開始」
2017年 ９ 2017年
月21日掲載９ 月21日掲載「鹿島建設／建機自動化システムの開発加速」「鹿島建設／建機自動化システムの開発加速」
2019年３ 2019年３月29日掲載月29日掲載「JAXA、鹿島ら／無人での月面拠点建設の実現可能性を確認／共同研究成果披露」「JAXA、鹿島ら／無人での月面拠点建設の実現可能性を確認／共同研究成果披露」
2019年 １ 2019年
月29日掲載１ 月29日掲載「熊谷組、住友林業ら４社／架線集材システムの自動化めざす／「熊谷組、住友林業ら４社／架線集材システムの自動化めざす／
JAXAと共同研究着手
JAXAと共同研究着手
2019年 １ 2019年
月30日掲載１ 月30日掲載「林業機械を自動化「林業機械を自動化
JAXAと共同研究
JAXAと共同研究▼日刊工業新聞▼日刊工業新聞2015年 ６ 2015年
月12日掲載６ 月12日掲載
Business &Business
Technology& Technology
21面 「JAXA
21面／産学官で宇宙探査技術研究」「JAXA ／産学官で宇宙探査技術研究」
2015年 ９ 2015年
月29日掲載９ 月29日掲載
深層断面（企画面）
深層断面（企画面）
40面 JAXA
40面「月面で「建材」調達」
JAXA「月面で「建材」調達」「日本の力”「日本の力”
見せ所”」 見せ所”」
2016年 ３ 2016年
月 ４ 日掲載
３ 月 「アイスペース、昆虫型ロボ向け群知能開発へ−JAXA宇宙探査プロ参画」
４ 日掲載 「アイスペース、昆虫型ロボ向け群知能開発へ−JAXA宇宙探査プロ参画」
2016年 ５ 2016年
月24日掲載５ 月24日掲載「月面で使える地盤調査技術の共同研究−東京都市大など、来月からの開始」「月面で使える地盤調査技術の共同研究−東京都市大など、来月からの開始」
2016年 ７ 2016年
月 ４ 日掲載
７ 月 「東急建設／月面で建設資材生産」
４ 日掲載 「東急建設／月面で建設資材生産」
2018年11月
2018年11月
２ 日掲載 「コガネイが月面探査ロボ
２ 日掲載 「コガネイが月面探査ロボ
自走式集団移動自走式集団移動JAXAと共同開発」
JAXAと共同開発」
2019年 １ 2019年
月29日掲載１ 月29日掲載「林業機械システム自動化「林業機械システム自動化
2019年 ２ 2019年
月 ８ 日掲載
２ 月 「宇宙探査用機器に搭載
８ 日掲載 「宇宙探査用機器に搭載
2019年 ４ 2019年
月 １ 日掲載
４ 月 「月面拠点建設へ第一歩
１ 日掲載 「月面拠点建設へ第一歩
鹿島とJAXA、自動化建機2台を実演
鹿島とJAXA、自動化建機2台を実演▼日刊木材新聞▼日刊木材新聞2019年１ 2019年１月30日掲載月30日掲載「JAXAと共同で架線集材システム開発「JAXAと共同で架線集材システム開発
電動化・自動運転で将来は月面での応用も電動化・自動運転で将来は月面での応用も▼日経産業新聞▼日経産業新聞2016年10月18日掲載
2016年10月18日掲載「マイクロ波化学／月や火星で水「マイクロ波化学／月や火星で水地中の氷から」
地中の氷から」
2017年 ３ 2017年
月 ９ 日掲載
３ 月 「竹中工務店／ゼネコン宇宙でキラリ」
９ 日掲載 「竹中工務店／ゼネコン宇宙でキラリ」
2019年 １ 2019年
月30日掲載１ 月30日掲載「木材運搬技術「木材運搬技術
月面で応用」
月面で応用」
2019年 ３ 2019年
月14日掲載３ 月14日掲載「高効率モーター宇宙分野を開拓」「高効率モーター宇宙分野を開拓」

▼福井新聞
▼福井新聞

2016年 ９ 2016年
月11日掲載９ 月11日掲載「若狭湾エネルギー研究センター／月の砂から酸素太陽炉で挑戦」「若狭湾エネルギー研究センター／月の砂から酸素太陽炉で挑戦」▼多数地方新聞紙▼多数地方新聞紙

2019年１ 2019年１月１ 日掲載月１「ガンダム40周年「宇宙世紀」への道のり」
日掲載 「ガンダム40周年「宇宙世紀」への道のり」

そのほか国内メディア▼JAXA's

2015年10月 １ 日発行 「日本の宇宙探査活動を変えるJAXAの新しい取り組み宇宙探査イノベーションハブ」▼JAXA's

2018年 ４ 月 １ 日発行 「ミサワホーム／南極での経験と実績を生かして、有人月面基地建設に向けた取り組みがスタート」▼JAXA航空マガジン

2017年６月号 「JAXA・タグチ工業／基礎・基盤的な研究と産業化を意識した研究を両輪で」▼ABLab

2019年 １ 月24日掲載

宇宙探査イノベーションハブ「宇宙技術の地上転用」▼Bizコンパス

2017年 ４ 月11日 「JAXA ／日本の技術力で宇宙と地上にイノベーションを起こす」▼BS JAPAN 7ch

2016年 ５ 月29日放送

未来EYEs「ispace ／宇宙の資源開発に挑む！月面探査HAKUTO」▼BS朝日

2017年 ３ 月26日放送 「JAXA・ispace・東急建設／松本零士も驚いた！

宇宙移住計画の最前線」▼BUSINESS INSIDER JAPAN2018年 ４ 月26日掲載 「ソニーが「宇宙」に参入する理由、ビジネスチャンスとしての” 人工衛星向け光通信技” の全貌」

▼EMIRA2018年11月 ８ 日 「街ナカにも宇宙への技術は眠っている！ JAXAが取り組む “リアル下町ロケット” プロジェクト」▼mugendai

2015年12月 ８ 日掲載

インタビュー記事 「JAXA ／宇宙人工知能・ロボティクスに挑む日本の宇宙開発底力」▼NHK

2018年 ６ 月19日 「コズミックフロント☆NEXT 5min.」

▼NHK

NEWS

WEB

2019年 ３ 月29日 「これで月面に基地建設

自動重機を公開JAXAなど」2018年度事業概要

099

参

▼SankeiBiz

2019年 １ 月30日 「月面で構造物運搬、有用システム開発へ

熊谷組などJAXAと共同研究」

考▼STI Horizon 2018 秋号

2018年 ８ 月27日 月面農場から始まる未来の農業と産業の可能性‐NISTEP 予測調査とJAXA月面農場ワーキンググループ活動報告速報

▼TBS

初耳学

2018年 ６ 月22日

少量で砂を固められる接着剤に宇宙業界が着目▼テレスコープマガジン

2015年10月 ９ 日・11月20日掲載▼テレビ朝日Xcross TALK 特集：「JAXA ／日本の宇宙開発」

2017年 １ 月29日放送 「日本のチカラ

何でもカタめて夢をカタチに！〜鳥取砂丘発モルタルマジック〜」▼テレビ朝日「AbemaPrime」

2017年 ５ 月 ４ 日 「タグチ工業／てる美にtell me 全国おもしろ企業」▼フジサンケイビジネスアイ

2018年 １ 月10日 「ミサワホーム／ミサワホーム JAXAと新技術研究 「月面の住宅」 昭和基地での成果応用」
2019年 １ 月30日 「月面で構造物運搬有用システム開発▼マイナビ

2018年10月25日 「なぜ今、藻なのか？” タンパク質危機” の解決を目指す「タベルモ」の正体▼化学工業日報2018年10月26日 「IOT向け太陽電池 固体型DSCやOPV」
2018年10月25日 ちとせグループ藻類、宇宙で食料にJAXA プロ参画自給自足、省スペース
2018年10月26日 リコー IOT向け太陽電池 固体型DSCやOPV
2016年10月24日掲載 「マイクロ波化学／火星で水作る 新技術開発へ」▼研究応援

2017年 ９ 月 １ 日 「マイクロ波化学／目指せ、人類未踏の深宇宙」▼研究開発リーダー

2018年12月20日 「AXAにおける宇宙探査イノベーションとその進め方 」▼雑誌「経済」

2018年 ９ 月 ３ 日掲載 「AIとロボット」（JAXA▼産経ニュース

2019年 １ 月29日 「熊谷組などJAXAと共同研究矢野さん）
月面での運搬システム開発」▼週刊プレイボーイ

2017年 ７ 月 ４ 日 「タグチ工業／秘密組織プレイメーソン」▼乗り物ニュース

2019年 ３ 月29日 「月面基地は無人重機で=JAXA・鹿島」
2019年 ２ 月 ７ 日 「小型、高効率モーター開発＝「火星ドローン」実現に一歩-JAXAなど▼日経XTECK Web版
2019年 １ 月16日
2019年 ２ 月13日

月面でジャガイモの植物工場、パナソニックの新栽培法で迅速立ち上げ
新明和工業 「出力50Wで連続運転できる質量25gの超小型モーター」▼日経アーキテクチャ

2016年 ８ 月 ３ 日掲載 「東急建設／月面基地に学ぶ究極の「地産地消」」▼日経エレクトロニクス
2018年11月号

宇宙ビジネス、ソニーの勝算▼日経コンストラクション

2017年 ７ 月24日 「竹中工務店／「月面」走るロボットが自動で締め固め試験」
2017年 ９ 月26日 「鹿島建設／宇宙移住の第一歩？ここまで来た無人化施工」
2018年 １ 月18日 「JAXA ／土木と宇宙をつなぐ仲介者」
2019年 １ 月28日 日特建設「狙え！ポスト平成のビックプロジェクト 宇宙開拓の実現迫る 月面はロマンからビジネスへ」▼日経ビジネス2017年 １ 月16日掲載 「鹿島建設／月面基地を自動で建設 複数の機会が協業」「タカラトミー／玩具の技術を活用 小型ロボが月面で活躍」
2018年 ２ 月26日掲載 「JAXA ／テクノトレンド 有人月面探査」▼名古屋CBCラジオ

2016年 ７ 月21日放送

100

2018年度事業概要

丹波みどりのよりどり！ラジオ大人な話題「東急建設／月面で建築資材を現地生産」

海外メディア▼NIKKEI Asian Review

2016年６月６日掲載 鹿島建設
「Kajima to develop automated construction machinery for building on Mars, moon」▼Mirror on line

2016年６月21日掲載 鹿島建設
「Japan is creating autonomous robots that will build a 'moon village' on the lunar surface」▼Construction Equipment

2016年６月21日掲載 鹿島建設
「Japan developing lunar bulldozers」▼AI.business2016年７月18日掲載「How JAXA, NASA and ESA are developing extraterrestrial autonomous construction using artiﬁcial intelligence」▼Popular Mechanics

2016年11月16日掲載
SONY「The 10 Coolest Things We Saw at Houston's SpaceCom」▼NHK World2017年１月19日放送 中央大学中村教授「Groundbreaking Earthworm Robots! Bio-Robotics Engineer - Taro Nakamura」▼Nature2018年２月９日掲載 JAXA・大林組・ソニー CSL・タグチ工業・新明和工業「Focal Point on commercial space exploration in Japan」▼SPACE.COM

2019年４月７日掲載

JAXA・鹿島建設合同ブレス2018年度事業概要

101

宇宙探査イノベーションハブは、「JSTイノベーションハブ構築支援事業」の支援を受けています

イノベーションハブ構築支援事業
本事業では、平成27年4月より国立研究開発法人が発足したことを契機に、法人の機能強化を支援し、グローバルな競争環境の中で優位性を発揮できるよう、また我が国の研究力・人材力強化の中核的な拠点として必要な役割を果たすことができるよう、各法人の使命・役割に応じた
国際的な拠点化や国内外の関係機関との連携、すなわち「イノベーションハブ」の構築を進めていきます。
国立研究開発法人の運営費交付金等による独自資金と、研究開発成果の最大化（飛躍）に向けて支援するJSTの資金をマッチングさせ、国立研究開発法人がオープンイノ
ベーションを促進する人材糾合の場として持続的に発展することを期待しています。
（事業年度：平成27年度〜平成31年度）

2018年度

事業概要

発行日

2019年８月９日

発国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構
宇宙探査イノベーションハブ
Japan Aerospace Exploration Agency
Space Exploration Innovation Hub Center

行〒252-0222 神奈川県相模原市中央区由野台3-1-1
E-mail se-forum@jaxa.jp
URL http://www.ihub-tansa.jaxa.jp/index.html

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2018年度事業概要