2024年3月22日（金）【第2回】月面建設技術シンポジウム

国土交通省における宇宙建設革新プロジェクトの取組
国土交通省 大臣官房参事官（イノベーション）グループ
企画専門官 矢野 公久

Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism

目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトの取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに2目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトにおける取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに3

はじめに【本プロジェクト研究開発実施者：代表者及び共同実施者、全36者（重複込み）】

4

目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトにおける取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに
5

宇宙開発利用加速化戦略プログラム（スターダストプログラム）（出典）内閣府 宇宙政策委員会 第92回会合 資料２

6

宇宙開発利用加速化戦略プログラム（スターダストプログラム）（出典）内閣府 宇宙政策委員会 第92回会合 資料２

7

宇宙開発利用加速化戦略プログラム（スターダストプログラム）○ 「宇宙無人建設革新技術開発」は令和３年度に選定。
○ 令和３年度から令和７年度まで（５カ年）の事業として実施。

（出典）内閣府 衛星開発・実証小委員会 第8回会合 資料１8目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトにおける取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに9

宇宙無人建設革新技術開発
プロジェクト番号：R3-01

H28熊本地震

宇宙無人建設革新技術開発

主担当庁：国土交通省
連携省庁：文部科学省（事業期間５年程度）

事業の内容

背景・必要性○ 宇宙利用探査において世界に先駆けて月面拠点建設を進めるためには、遠隔あるいは自動の建設技術（無人化施工等）は、重要な要素。
我が国では、これまで風水害・火山災害を克服するため無人化施工技術が培われ、国際的にも強みを有する。
○ 近年、激甚化する災害対応・国土強靱化に加え、人口減少下において、無人化施工技術の更なる高度化と現場への普及は喫緊の課題。
（国交省では令和3年4月、インフラDX総合推進室を発足し、本省・地方・研究所が一体で無人化施工等を推進）○ この建設技術を、アルテミス計画等を通じて月面環境に係るノウハウを有する文部科学省と連携して、月面拠点建設へ適用するための技術開発を進めるとともに地上の事業へ波及させる。

○ 月面開発に資する無人建設技術（施工、建材製造、建築等）の開発を重点化・加速化するため、月面と地上のノウハウを集結。
○ 地上の建設事業で導入・開発されている無人建設技術を、月面拠点建設に適用するため、地上建設への展開も考慮しつつ、優先的に開発すべき技術・水準を明確化し、集中投資を図る。
○ その際、無人建設に係る各種技術の水準、達成見込みを的確に見極めるために、実験室、試験場、建設現場で実証を行う。
（施策イメージ）（月面無人化施工イメージと地上の無人化施工）
高度化

Spin H28熊本地震
off （施工現場と
操作室）

各省の役割
○ 国土交通省： 無人建設（無人での施工、建材製造、建築等）の開発・現場適用検証、事業展開推進○ 文部科学省： 専門的知見の提供及び技術的助言

予算配分額○令和３年度（当初）配分額：１.２億円○令和３年度（補正）配分額：３.９億円 ※令和４年度分○令和４年度（補正）配分額：５.７億円 ※令和５年度分

10

宇宙建設革新プロジェクト （イメージ） ※再掲【本プロジェクト研究開発実施者：代表者及び共同実施者、全36者（重複込み）】

11

宇宙建設革新プロジェクト 令和５年度の取組 （１/２）
実施体制

事業計画

〇学識者
・建設及び宇宙・宇宙科学〇研究者
・土木研究所
・JAXA

〇行政
・国交省
・文科省
・内閣府
建設機械施工の自動化・自選定・
契約○ 応募技術を協議会で審査・選定し、選定者と委託契約を締結。

（旧：無人建設革新技術開発推進協議会）【個別開発の進め方】
公募○ 次の３つの技術分野において、F/S及びR&Dを公募。初年度はF/Sを中心に実施。（初年度は、F/S：7百万、R&D：25百万）
技術Ⅰ：無人建設（自動化、遠隔化）に係る技術
技術Ⅱ：月面で使用する建材の製造に係る技術
技術Ⅲ：月面における簡易施設の建設に係る技術

宇宙を目指す建設革新会議テーマ設定○ 将来の月面等での建設活動に資するため、地上の建設技術の高度化を目指し、令和3年7月に宇宙と建設の分野横断的な協議会（無人建設革新技術開発推進協議会※）を設置し、開発テーマを設定した上で、民間企業や大学等研究機関を対象に実施者を公募。
※令和5年4月からは「宇宙を目指す建設革新会議」に改称。

R&D

R&D

R&D

技術
Ⅲ

F/S

推進
体制 協議会

宇宙・地上の無人建設革新技術開発の方向性審議

F/S
R&D

R&D

R&D

R&D

設置 →プロジェクト全体会議、各課題ＷＧ、現場実証確認

最終評価

R&D

R&D

評価・ R&D
継続審査
F/S

F/S
R&D

R&D

中間評価

F/S
R&D

評価・ R&D
継続審査
F/S

F/S

評価・ R&D
継続審査
F/S

公募・選定

テーマ設定

技術
Ⅱ

F/S
R&D

R&D

・・・

R&D

評価(次年度テーマの適否)

R&D R&D

advisor【開発テーマ】
Ⅰ.自動化・遠隔化
・高度化
・センシング・建機モデル・全体システムⅡ.建材製造※Ⅲ.簡易施設※○ 技術研究開発の実施にあたっては、無人建設に係る各種技術 連携 律化協議会、土研自律施
工共通基盤、他のスターダの水準、達成見込みを的確に見極めるために、実験室、試験場、（※ R3はF/Sのみ）
ストプログラム等
建設現場で実証を行う。また、共通課題毎のWGを実施。
留意事項への対応状況
R3年度
R4年度 R5年度 R6年度 R7年度
技術
Ⅰ

F/S

・・・

R&D

継続審査(毎年度)【全体の推進方策】
協議会の下で、適宜、次を開催
全体会議
課題毎ワーキング
現場実証『無人建設革新技術開発の方向性』のブラッシュアップ○月での利用をモチベーションとしながらも、地上で十分に実証し、枯れた技
術として無人建設技術の宇宙実証に進むべきと考える。
→将来的に月面等での建設活動に発展しうることを視野に入れつつ、建設事業の基盤技術としての確立を目指して取り組んでいる。
また、現場実証や継続審査等の段階においても地上事業への発展性等を考慮し推進している。
○毎年度ごとにステージゲートを設ける等により、廃止や担い手の絞り込みを含めた不断の見直しを実施し、戦略的に必要な技術に絞って進めていく必要がある。
→毎年度末に学識者、研究者及び行政からなる会議を開催し、各技術の評
価・審査を行い、次年度の研究開発対象としての是非を決定するとともに、プロジェクト内に３つのWGを設置し、技術間の連携や月面施工プロセスの検討・議論をする等、戦略的に必要な技術の研究開発を推進する体制を構築している。

12

宇宙建設革新プロジェクト 令和５年度の取組 （２/２）
当該年度の進捗状況

次年度の事業計画（案）○ 令和4年度に実施したF/S 4件およびR&D 9件で得られた成果を踏まえ、産学官の協議会における継続審査を経て、適宜、条件を付して選定(R&Dは9件全て継続、F/Sは3件をR&Dに移行)し、4月に委託契約を締結した。

無人建設革新技術開発（実用システムの基盤技術開発：2021-’25）

カメラ・LiDAR

ツール

探査ローバ

マニピュレータ

受振器

技術Ⅰ：無人建設（自動化、遠隔化）
令和5年度は地表と地中センシング、地中杭打、掘削・運搬、敷均し、索道、建機自動化シミュレーションについて、R&D8件実施
技術Ⅱ：建材製造
令和5年度はレゴリスを活用した建材製造について、R&D
１件実施

弾性波探査

ドリル
RI密度・水分計
孔内載荷・せん断試験ツール
受振器

Gap : 重力、土砂、大気等

技術Ⅲ：簡易施設建設
令和5年度はインフレータブル構造物、展開構造物に関する技術について、R&D3件実施○ 令和5年度より全ての技術がR&Dへ移行したことを踏まえ、4月に「無人建設革新技術開発推進協議会」を「宇宙を目指す建設革新会議」
へ改名。5月18日には第１回「宇宙を目指す建設革新会議」を開催。また、7月31日には居住モジュール無人施工WG（新設）、8月1日には月面無人施工プロセスWG（新設）・自律施工WG（R4年度より継続）を開催。以後、WGメンバーによる議論や情報共有を適宜実施。
○ 11月20,21日には、国交省の建設DX実験フィールドにて、会議委員
及び産学官の関係者600名参加のもと「遠隔施工等実演会」を開催し、最新の遠隔施工技術等の実演とともに当プロジェクトの進捗成果報
告（全12件）を行い、実事業での活用を見据えた開発状況を確認した。
〇 また、11月から翌年1月にかけて、各研究開発選定者の実験場等において、会議委員の学識者やJAXA等の立会のもと現場実証を行い、各研究開発の進捗状況を確認し、必要な助言を行う。

公募

F/S、技術開発

技術開発
中間評価
2021
～
’23 or ’24’25中（完了）※開発技術は、現場・試験場・シミュレータで実証し、実現性を的確に検証○ 今年度成果を踏まえ、次のステップとなる研究開発に早期に着手する。各分野の件数及び金額規模は次を想定。
技術Ⅰ ：無人建設（自動化、遠隔化）
R&DはR5からの継続8件選定
技術Ⅱ：建材製造
R&DはR5からの継続1件選定
技術Ⅲ：簡易施設建設
R&DはR5からの継続3件選定（R&Dは基本45百万/件を見込み、評価結果で上下）○ 全体会議及び各WGを通じ、個々の研究開発とともに事業全体を推進する。また、各技術間の連携（協調領域・競争領域）や、研究開発において共有化・標準化する技術・項目等の整理を図り、無人建設革新技術開発の方向性のブラッシュアップ及び月面施工プロセスへの反映を進める。
○ 測位・通信等他プログラムの開発の進捗に応じ定期的に情報交換を行い、技術の相互利用を図る。
○ 月面での無人建設技術を目指すとともに、地上での建設技術の高度化の観点も含め、引き続き研究開発に取り組む。

○ 年度末、会議にて今年度の成果を評価・審査する予定。

13令和５年度 （2023年度） 研究開発一覧
技術分類

実施者
（〇代表者、共同実施者）

技術研究開発名称

施工（掘削、積込等）

建設環境に適応する自律遠隔施工技術の開発－
次世代施工システムの宇宙適用

〇鹿島建設

施工
（敷均し等）

自律施工のための環境認識基盤システムの開発
及び自律施工の実証

〇清水建設

施工
（測位）

月面適応のためのSLAM自動運転技術の開発〇大成建設

トータル月面建設システムのモデル構築〇有人宇宙システム

施工（全体システム）
技術Ⅰ：
無人建設（自動化・ 建設機械・施工
遠隔化）

R&D
（継続）

ボッシュエンジニアリング
パナソニックアドバンストテクノロジー

R&D（F/Sからの移行）

デジタルツイン技術を活用した、月面環境に適応す〇小松製作所る建設機械実現のための研究開発

測量・調査

月面の3次元地質地盤図を作成するための測量・
地盤調査法

輸送（調査）

索道技術を利用した災害対応運搬技術の開発

基礎（調査）

回転切削圧入の施工データを利用した、月面建設の合理的な設計施工プロセスの提案と評価

技術Ⅱ：
建材製造

宇宙航空研究開発機構、芝浦工業大学

実施
Stage

〇立命館大学
芝浦工業大学、東京大学大学院、横浜国立大学、港湾空港技術研究所、アジア航測㈱、基礎地盤コンサルタンツ㈱、ソイルアンドロックエンジニアリング㈱〇熊谷組
住友林業、光洋機械産業、加藤製作所、工学院大学〇技研製作所

R&D（継続）

月資源を用いた拠点基地建設材料の製造と施工方 〇大林組
名古屋工業大学、レーザー技術総合研究所
法の技術開発月面インフレータブル居住モジュールの地上実証モ 〇清水建設
太陽工業、東京理科大学
デル構築

技術Ⅲ：
簡易施設建設

月面における展開構造物の要件定義および無人設 〇大林組
宇宙航空研究開発機構、室蘭工業大学、サカセ・アドテック
営検討の技術開発
月の縦孔での滞在開始用ベースキャンプの最小形
態と展開着床機構の開発

F/S・・・Feasibility Study 実現可能性の検証 【1年度間】
R&D・・・Research & Development 技術研究開発 【複数年度間】〇東京大学
九州大学、宇宙航空研究開発機構

R&D（F/Sからの移行）

14

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －施工（掘削、積込等）
技術研究
開発名称
実施者

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

建設環境に適応する自律遠隔施工技術の開発 – 次世代施工システムの宇宙適用
代表者： 鹿島建設株式会社
共同実施者：宇宙航空研究開発機構、芝浦工業大学【ねらい・概要】
月面で自律遠隔施工を実現するためには事前の模擬試験やｼﾐｭﾚｰｼｮﾝが不可欠。
重力、土質条件の他、地上と月面では環境の差異が大きい。
このため、効率的な開発には月面仮想環境下での自律遠隔施工を模擬した試験による課題検
討～実証検証が重要。
月面で自律遠隔施工を実現するためには多くの開発成果の相互利用が必要となるため、各成果を反映させるためのﾌﾟ
ﾗｯﾄﾌｫｰﾑの構築が望まれる。
本ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでは、まず地上模擬試験を実施し、それを仮想空間上で再現可能なｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ・ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑを開発する。さらにﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑを月面施工検討用に拡張することで、月面の大規
模施工ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝを実現する。
本成果を地上の自律自動化
施工ｼｽﾃﾑに活用する。

【実施イメージ】

自律遠隔施工技術を宇宙適用するためのシミュレーション・プラットフォーム
自律遠隔施工の地上模擬

月面での実施Gap :• 重力• 土砂物性• 大気影響etc.

これまでの成果を踏まえ、月面で想定される施工条件・課題を地上模擬試験で検討• 測位インフラのない環境の施工• 通信遅延下の掘削機の遠隔操作• 複数台掘削機の連携シミュレーション・プラットフォーム

将来的に月面施工デジタルツインの構築

月面大規模施工シミュレーション
モジュール化されたプラットフォームを拡張し• 100台規模の機械を同時稼働• 月面環境模擬に対応

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )15

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －施工（敷均し等）
技術研究
開発名称
実施者

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

自律施工のための環境認識基盤システムの開発及び自律施工の実証
代表者： 清水建設株式会社
共同実施者：ボッシュエンジニアリング株式会社【ねらい・概要】
月面での建設活動においては、
通信遅延により地球からの信号は数秒単位の遅れが生じる。このよ
うな環境下で安全に作業を実行するためには、地球側での判断を極力少なくした自律施工が必要となる。本技術開発では、人工知能に
より建機側の判断範囲を広げ、自律分散型に近い施工を可能とするシステムを構築し実証する。
また、月のような特殊な環境における認識システムを構築する手法の確立を目指す。

【内容・ポイント】
敷均し厚さ、エリア等の単純な指示のみで、人工知能が作業箇所までの走行経路や敷均し作業の経路を生成するため、より高度な自律施工が可能となる。環境認識システムの基盤ができることで、他建機への展開も可能となり、自律施工建機の多様化につながる。

【実施イメージ】【地上】
無人建設技術の高度化につながる
自律施工システムの開発・実証

イメージ例：盛土工の自律施工
環境認識システムで認識された地形や障害物にもとづき、
ブルドーザー自身が人工知能により走行経路や作業経路を生成しながら、材料の敷均しを自律的に施工する。

【シミュレーション】
点群データによる物体検知技術【月面】
月面での無人建設施工へ展開

例：月面基地_施工段階（清水建設）

例：月面居住モジュール（清水建設/太陽工業/東京理科大学）

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )16

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －施工（測位）〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

月面適応のためのSLAM自動運転技術の開発

実施者

代表者： 大成建設株式会社
共同実施者： パナソニックアドバンストテクノロジー株式会社【ねらい・概要】
無人建設を目的として建設機械を制御するためには、正確に機械の位置情報を得る必要がある。測位衛星システムがない
月面環境で位置情報を取得するため、環境情報を活用する
LiDAR-SLAM技術と人工的な特徴点を活用するランドマーク
SLAM技術を統合し（ハイブリッ
ドSLAM） 、月面のような特殊な環境に適応可能な自動運転技
術の構築を目指す。

【実施イメージ】【地球上での応用イメージ】

月面環境

鳥取砂丘月面フィールドで小型UGVを使った「自己位置推定実験」を予定している。

トンネル坑内走行状況_

山間部走行状況_

測位衛星

自動ブルドーザ

ARﾏｰｶ

自動ローラ

自動ﾎｲｰﾙﾀﾞﾝﾌﾟ

ARﾏｰｶ

疑似月面環境実証フィールド
（鳥取県HPより）

JAXA宇宙探査実験施設で人口太陽光照明を使った「マーカ検知実験」を予定している。

自動バックホウ
自動ｸﾛｰﾗﾀﾞﾝﾌﾟ

特徴点となるオブジェクトがあるエリア⇒LiDAR-SLAMを活用

特徴点となるオブジェクトが乏しいエリア⇒ランドマークSLAMを活用【月面での実用イメージ】【内容・ポイント】
F/Sでシミュレーション評価
により得られた結果を実証実験により確認する。「自己位置推定実験」と「マーカ検知実験」を計画しており、月面環境の実験施設として鳥取砂丘月面フィールド、JAXA宇宙探査実験棟を予定している。

自動バックホウ

自動ブルドーザ

自動ローラ

宇宙探査実験棟（JAXA HPより）

地上環境

建設現場を想定した実験ヤードにおいて「自己位置推定実験」 と「マーカ検知実験」を予定している。

UGV : Unmanned Ground Vehicle)

自動ｸﾛｰﾗﾀﾞﾝﾌﾟ

特徴点となるオブジェクトがあるエリア⇒LiDAR-SLAMを活用

ARﾏｰｶ

特徴点となるオブジェクトが乏しいエリア⇒ランドマークSLAMを活用

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )17

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －施工（全体システム）〇ステージ： R&D （技術研究開発）

技術研究
開発名称

トータル月面建設システムのモデル構築

実施者

有人宇宙システム株式会社【ねらい・概要】【実施イメージ】
月の南極域において，実際の資源採掘場所，着陸候補地を想定し，地形の勾配・日照環境を考慮した上で，インフラ機器設置場所，
資源採掘・運搬プロセスを検討し，月面建設システム
全体を俯瞰したモデル構築を行う。
【内容・ポイント】
月面のデジタルツイン環境
を用いて、月南極域における着陸後の、輸送、施工、組立、起動、運用を自動化するための手法を検討する。
測位のない環境や、高度なレベルでの自動自律化技術を確立することによって、地上技術との相互発展を目的とする。
スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )18

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －建設機械・施工〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

デジタルツイン技術を活用した、月面環境に適応する建設機械実現のための研究開発

実施者

株式会社 小松製作所
未来の現場へのアプローチ

電動化および自動化・自律化による安全で環境にやさしい高効率な建機＜モノ＞の進化と、現場のデータや施工計画を含むすべてのプロセスをデジタル化によりつなぎ、施工全体を最適化する＜コト＞の進化で、「安全で生産性の高いスマートでクリーンな未来の現場」を創造する。

月面建設機械への適応【ねらい・概要】
月面では現物へのアプローチが困難なため、現場環境や実機を精度良くサイバー空間に再現する「デジタルツイン技術」が非常に重要となる。
2021年度のF/Sにて検証したシミュレータに対して、月面建設機械や無人
自律施工技術の開発に必要な機能の追加と精度の向上を実施するとともに、
本シミュレータを活用して、月面建設機械の具体的な検討を実施する。
また、本R&Dで得られた知見を地上の建機や施工の高度化に活用する。
【内容・ポイント】➀ FY2021に作成したサイバー空間上で動作する油圧ショベルのシミュレータ
に対して、精度の向上を図るとともに、月面無人建設のための建設機械の検討に必要な機能の追加や建機の形状・サイズの変更に対応する。
② 本シミュレータを活用して、月面建設機械について抽出した課題の解決方
法を検討し、対策案の妥当性・実現性を検証する。

月面での建機の挙動
スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )

• 形状
• サイズ
• 重量バランス• 掘削方法
19

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －測量・調査〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

月面の3次元地質地盤図を作成するための測量・地盤調査法

実施者

代表者： 学校法人立命館
共同実施者：芝浦工業大学，東京大学大学院，横浜国立大学，港湾空港技術研究所，
アジア航測㈱，基礎地盤コンサルタンツ㈱，ソイルアンドロックエンジニアリング㈱【ねらい・概要】月探査・基地建設に向けた測量・地盤調査法～施設設計法の構築

月面地盤は未解明な点が多く，多くの不確実性（地質・地盤リスク）が残されている。
月探査・基地建設には、月面の地形・地盤調査、地質・地盤リスクアセスメント／マネジメントが必須。
本研究では、月面の測量・地形図作成と地質・地盤調査を同時に行い、３次元地質地盤図を作成するための無人調査システムの開発を行う。

【内容・ポイント】

無人ロボットによる地形・地質・地盤データの取得からデータの活用（設計）までを一気通貫する地盤工学スキームの体系化を目指す。
月面の不確実性を考慮した信頼性設計の在り方を検討し、着陸機や探査ローバ等の探査リスクの低減に向けた調査ストラテジーを提案する。

RGIS：月面無人地盤調査システム

3次元地質地盤図

データ活用

非GNSS環境における測位・地形測量
月面で使える地質・土質試験ツール
無人調査ロボット

マッピング／モデリング／GIS

地盤解析・シミュレーション
信頼性解析・性能設計
月面土工BIM/CIMモデル(a) 測位・測量システム(b) アクティブ地震探査ツール(c) RI密度計(d) 載荷・せん断試験ツール

(d)

(b)

(C)

FY2021地上フィールド実験結果

掘削問題

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )20

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －輸送（調査）
技術研究
開発名称
実施者

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

索道技術を利用した災害対応運搬技術の開発
代表者： 株式会社熊谷組
共同実施者：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、学校法人工学院大学【ねらい・概要】
重要な課題である月面におけるクレータ内部や洞窟内への物資投入や採掘資源の運搬は、運搬路のリスクを軽減し、作業環境対応に優れた自動化技術が必要となる。
本開発では、安定した物資運搬である索道技術を災害対応に活用することで、月面での洞窟内への物資投入や月面永久影と日照域との連続運搬システムの開発に向けた技術研究開発を行う。

【実施イメージ】
月面洞窟内への物資投入・搬出クレーター内部の永久
影の資源採取、運搬だ
けではなく、環境変化の少ない月面空洞の調査や基地建設への資材運搬を可能とする。

月面永久影と日照域との連続運搬システム【内容・ポイント】
災害発生時に迅速に効率的な運搬を可能とする技術は、インフラ等の早期復旧など、社会的に必要性が高い技術といえる。
地上では、架線集材の索道技術に、架設資材を改良した簡易支柱と可搬性の高いウインチを開発し、遠隔化・自動化の制御により、インフラ等の早期復旧が可能となる技術の開発を目標としている。

洞窟調査イメージ

日本独自案

災害対応
災害時の応急復旧対策として、法面保護などに土のうは頻繁利用されているが、その運搬は人力によるものが多く、多大な労力が必要となり迅速性に欠けている。

課題
解決
省人化・
自動化

無線化

簡易支柱を用いた索道運搬試験

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )21

〇技術分類： Ⅰ 無人建設（自動化・遠隔化） －基礎（調査）〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

回転切削圧入の施工データを利用した、月面建設の合理的な設計施工プロセスの提案と評価

実施者

代表者： 株式会社 技研製作所【 2022～2025年度全体でのねらい】
施工データを利用して設計施工を合理化する技術の確立と、月面適用性の確保【 2022～2025年度全体での内容・ポイント】
施工データ利用技術（地盤推定・支持力推定・自動運転）の妥当性検証（実証試験）
圧入機による簡易的載荷試験の試行（実証試験）
月面を想定した設計施工のケーススタディー

回転切削
圧入と
施工データ
圧入力
トルク

【2023年度の実施予定内容】

構造物の想定（一例）

当社が考える月面開発の建設イメージの一例【特許第6792447号】
スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )22

〇技術分類： Ⅱ 建材製造

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

月資源を用いた拠点基地建設材料の製造と施工方法の技術開発

実施者

代表者： 株式会社大林組
共同実施者：名古屋工業大学、レーザー技術総合研究所【ねらい・概要】
月探査活動の拠点基地建設のための建設材料を、地球からロケットで運搬するためには莫大な費用を要する。そこで、
月レゴリス（ソイル）を原料に、太陽光発電等をエネルギー源とし、マイクロ波やレーザー等で加熱して、焼成物を現地で製造し、これを建設材料に利用する技術のR&Dを実施する。

【内容・ポイント】
レーザーやマイクロ波等による加熱製造技術の品質や製造効率の改善を進めるとともに、真空や低重力などの月面環境での適用可能性を検証する。
無機繊維などの焼成物以外の材料についても開発を進める。
本技術開発が実現した際の社会的効果、さらに本技術の類似技術に対する優位性を明確にする。

【実施イメージ】
月模擬砂
試験には月の模擬砂を使用。

マイクロ波を用いた建設材料の製造システムの開発
焼成物の品質を改善できる製造条件、真空中での製造試験と低重力での製造試験方法を検討する。
高真空下でのマイクロ波製造試験

真空下での
焼成物

レーザーを用いた建設材料製造システムの開発
製造効率、曲げ強度等を改善できる製造条件、真空中で使用可能な製造方法を検討する。
ロボットアームを用いたレーザー積層造形試験

真空中・低重力でのレーザー積層造形物
粉体搬送シミュレーション
1/6g, 真空真空中で発生するガスの分析装置

焼成物以外の月資源を用いた建設材料の製造技術の開発
月コンクリート、ジオポリ
マー、サルファーコンクリー
ト、ポリマーコンクリートな
どの材料の研究が行なわれているが、多くの用途が期待できる無機繊維について開発を進める。

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )23

〇技術分類： Ⅲ 簡易施設建設
技術研究
開発名称
実施者

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

月面インフレータブル居住モジュールの地上実証モデル構築
代表者： 清水建設株式会社
共同実施者：太陽工業株式会社、学校法人東京理科大学【ねらい・概要】
月面へ持っていけるモノの重量や寸法はロケットに搭載可能な範囲に限定されるため、畳んで運び現地で展開し大きな空間を作れれば、一度の輸送でより多くのモジュールを輸送でき、輸送コスト削減に繋がる。本技術開発では膜構造を利用し、畳んで運べて現地で展開できる月
面インフレータブル（膨張型）居住モジュールの地上実証モデル構築を目指す。

【内容・ポイント】
月面は高真空、厳しい昼夜温度差など特有の環境であり、それらに耐える素材や構造で作る必要がある。2021年度F/Sで明らかにした技
術課題を基に、高強度膜材などを組み合わせて内部に人が暮らせる環境を維持しつつ環境に耐える膜構造、状態把握や形状制御のための自律分散型モニタリング・制御システム、および展開時の動きや構造強度を把握するための解析モデルを開発する。

展開前
初期状態

中間状態
様々な形態を取る

完了状態

1/10スケール模型の展開の様子

数値解析による構造強度計算

月面インフレータブル居住モジュール（想像図）

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )24

〇技術分類： Ⅲ 簡易施設建設
技術研究
開発名称
実施者

〇ステージ： R&D（技術研究開発）

月面における展開構造物の要件定義および無人設営検討の技術開発
代表者：

株式会社大林組

共同実施者：

宇宙航空研究開発機構、

室蘭工業大学、【ねらい・概要】【非与圧型構造の検討】

初期段階の月面基地建設では、資材輸送量の削減と現地建設作業の省力化が望ましい。
本開発では、FS性の確認できた各種の自動展開構造技術の中から、無人・有人の各探査フェーズにおける需要をもとに、要求性能や設置方法を明確にしつつ、最も効果的な対象構造を選択して自動展開・無人設営のR&Dを実施する。

国内外の伸展構造物の調査を行い、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）製双安定性ブームを用いた自動展開方式の多目的タワー（太陽光発電、通信等）を開発目標とする。
令和四年度は多目的タワーの基本設計と展開機構を対象としたBBMの製作・試験を実施。
令和五年度以降はタワーの機能向上、実機の製作性確認、月面での設置方法といった課
題に取り組む。

【内容・ポイント】
非与圧構造の防護シェルター
や発電・蓄電ユニット等のインフラ機器ならびに与圧が必要な居住モジュールについて、将来的な月面等宇宙開発における活用の可能性と提案する技術研究開発が実現した際の社会的効果、あるいは類似技術に対する優位性の確認を含めた技術的革新性を明確にする。

サカセ・アドテック

CFRP製双安定性ブーム【与圧型構造の検討】
国内外の伸展構造物の調査を行い、埋設型
インフレータブル構造を開発目標とする。
令和四年度は膜材料の調査と月面レゴリス
を防護層とする場合の厚さならびに無人化施工方法の検討を実施。
タワー高さ検討用日照シミュレーション
令和五年度以降は展開機構の検討ならびに居住モジュール 多目的タワー
汎用ローバー類にアタッチメントを付加として重要な安
全性や内部空
作業車両B
間の構築を
行う。
与圧区画

無人展開タワー
BBM
作業車両A
レゴリス

岩盤

無人化施工方法

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )25

〇技術分類： Ⅲ 簡易施設建設〇ステージ： R&D（技術研究開発）

技術研究
開発名称

月の縦孔での滞在開始用ベースキャンプの最少形態と展開着床機構の開発

実施者

代表者： 東京大学
共同実施者：九州大学、宇宙航空研究開発機構【ねらい・概要】
月の「縦孔」に滞在を開始し拠点となる「ベースキャンプ」を「最少」の構築物で素早く設営する「展開着床機構」を開発する。
長期滞在や研究機器のための「自動建設」を援護する拠点ともなる。小型モックアップの「月面投入展開試験」も構想する。

【内容・ポイント】「滞在モジュール」を孔底へ着床させ「インフラ」を月表面に配備する。搬送を少なくするために折り畳んでおきパッシブな制
御で半自動で展開着床させる。
「花柄ディンプル」を散りばめた外皮と内蔵高床と「非平坦地」
への接地脚の同時展開、リフトを吊る「張弦構造」、「ハサミムシの翅」を模したソーラーパネ
ルといった展開機構が小型モックアップで検証されており実大規模の設計へ移行していく。
滞在モジュールの狭隘部は「高密度緑化」で活用する。

滞在モジュール【実施イメージ】

オーバーハングモジュール「花柄ディンプル」「低曲率折り」により「飛び移り」を誘発する枕型の多面体

ソーラーモジュール
ハサミムシの翅型機構
貨物コンテナ

オーバーハングモジュール
内臓高床
片持15mの張弦構造
ソーラーモジュール 2基滞在モジュール

ケーブル
リフト

狭隘部の
高密度緑化

ハサミムシの翅

月面投入試験
ロケット
相乗り

接地脚
放
出

滞在モジュール
搬送コンテナ

半自動展開

ベースキャンプの最少形態と展開着床機構

縦孔：宇宙線や隕石から守られ温度差が数十℃と少ない滞在に適した環境と予想されている。

縦孔
花柄ディンプル

スターダストプログラム (宇宙開発利用加速化戦略プログラム） Stardust Program ( Strategic Program for Accelerating Research, Development and Utilization of Space Technology )

月落下軌道

26

宇宙建設革新プロジェクト技術マップと関連性

27

各ＷＧの設置○ 月面無人施工プロセスWG：ISECGをベースにしつつ、建設する開発拠点などを設定し、無人施工プロセスを検討。
○ 自律施工WG：自律移動や自律施工における目標値（SLAMによる自律移動距離のオーダなど）の検討等。
○ 居住モジュール無人施工WG：月面居住モジュールの無人施工（組立・アセンブル）の検討等。
実施者

技術研究開発名称

月面無人施工プロセスWG

自律施工
WG

居住モジュール
無人施工WG〇鹿島建設
宇宙航空研究開発機構、芝浦工業大学

建設環境に適応する自律遠隔施工技術の開発－次世代施工システムの宇宙適用〇清水建設
ボッシュエンジニアリング

自律施工のための環境認識基盤システムの開発及び自律施
工の実証

〇

〇

〇大成建設
パナソニックアドバンストテクノロジー

月面適応のためのSLAM自動運転技術の開発〇〇〇有人宇宙システム

トータル月面建設システムのモデル構築

〇

〇

〇

〇小松製作所

デジタルツイン技術を活用した、月面環境に適応する建設機械
実現のための研究開発

〇

〇

〇

〇立命館大学
芝浦工業大学、東京大学大学院、横浜国立大学、港湾空港技術研究所、アジア航測㈱、基礎地盤コンサルタンツ㈱、ソイルアンドロックエンジニアリング㈱月面の3次元地質地盤図を作成するための測量・地盤調査法

〇

〇

〇

〇熊谷組
住友林業、光洋機械産業、加藤製作所、工学院大学

索道技術を利用した災害対応運搬技術の開発〇〇技研製作所

回転切削圧入の施工データを利用した、月面建設の合理的な設計施工プロセスの提案と評価〇〇大林組
名古屋工業大学、レーザー技術総合研究所

月資源を用いた拠点基地建設材料の製造と施工方法の技術開
発

〇

〇清水建設
太陽工業、東京理科大学

月面インフレータブル居住モジュールの地上実証モデル構築〇〇大林組
宇宙航空研究開発機構、室蘭工業大学、サカセ・アドテッ
ク

月面における展開構造物の要件定義および無人設営検討の技
術開発

〇

〇東京大学
九州大学、宇宙航空研究開発機構

月の縦孔での滞在開始用ベースキャンプの最小形態と展開着床機構の開発

〇

〇

〇

28

第１回 宇宙を目指す建設革新会議○ 日時 令和5年5月18日（木）16:00～18:00○ 場所 TKP新橋カンファレンスセンター 16階 ホール16D （Web併用）○ 議事 宇宙建設革新プロジェクト2023について / 今後の進め方・スケジュールについて / その他（話題提供等）※令和5年度より全ての技術がR&Dへ移行したことを踏まえ、4月に 「無人建設革新技術開発推進協議会」を「宇宙を目指す建設革新会議」へ改称。
宇宙を目指す建設革新会議 委員名簿
（学識者）
石上 玄也
慶應義塾大学 理工学部機械工学科 准教授
諸田 智克
東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻 准教授
松尾 亜紀子 慶應義塾大学 理工学部機械工学科 教授（上）会議の様子 ／ （下）石上議長の御挨拶

（研究者）
山口 崇
永井 直樹
杉田 寛之

土木研究所 技術推進本部 上席研究員
宇宙航空研究開発機構 国際宇宙探査センター 事業推進室長
宇宙航空研究開発機構 宇宙探査イノベーションハブ 副ハブ長

（行政）
見坂 茂範
森下 博之
池田 一郎
中谷 絵里

国土交通省 大臣官房 技術調査課長
国土交通省 大臣官房 参事官（イノベーション）
文部科学省 研究開発局 宇宙開発利用課 宇宙利用推進室長
内閣府 宇宙開発戦略推進事務局 参事官補佐※令和５年５月１８日時点

産学官の関係者が一堂に会し、個々の研究開発とともに事業全体の推進を図った。
29

遠隔施工等実演会～施工DXチャレンジ2023～①＜目的＞＜講演・実演・展示技術のイメージ＞■災害対応・働き方改革＆宇宙開発に資する革新的な施工技術
力（人・技術）の研鑽■各地整等や研究所のDX施策（人材育成、実機・フィールド整備、研究開発等）との連携→ 官民の各遠隔技術等を実演し、その効果と課題を共有。
→ 今後、継続的な技術研鑽の取り組みを目指す。

＜実施内容＞■宇宙建設に資する革新技術開発(12プロジェクト)の紹介
・技術Ⅰ：無人建設（自動化・遠隔化）
・技術Ⅱ：建材製造
・技術Ⅲ：簡易施設建設■遠隔施工等の革新的施工技術の実演・展示(20技術)
１．遠隔施工技術
２．長距離遠隔施工技術
３．遠隔施工技術（バーチャル）
４．映像・通信制御技術
５．電動建機
６．革新的施工技術

遠隔施工技術長距離遠隔施工技術

遠隔施工技術(バーチャル)～手作業の機械化～

その他、遠隔施工(ロボQS)実演や各者によるプレゼン等を予定。
〇参加者：職員、建設企業、開発企業、研究者、マスコミ等●場所：国総研＆土研 建設DX実験フィールド＋VR国総研●日時：R5.11.20(Mon) PM, 21(Tue) AM ・ PM

例：複数人で対応していた重量物の揚重作業を機械で対応する

映像・通信制御技術

電動建機

革新的施工技術30

遠隔施工等実演会～施工DXチャレンジ2023～②○ 日時 令和5年11月20日（月） & 21日（火）○ 場所 建設DX実験フィールド（国土技術政策総合研究所 及び 土木研究所 内）○ 実施内容・宇宙建設に資する革新技術開発の紹介 12件の紹介

主催： 国土交通省 大臣官房 参事官（イノベーション）グループ 施工企画室、
国土交通省 国土技術政策総合研究所
社会資本マネジメント研究センター 社会資本施工高度化研究室
共催： 国立研究開発法人 土木研究所 技術推進本部（技術Ⅰ：無人建設（自動化・遠隔化）、技術Ⅱ：建材製造、技術Ⅲ：簡易施設建設）

・遠隔施工等の革新的施工技術の実演・展示 20件の実演・展示（遠隔施工技術、長距離遠隔施工技術、遠隔施工技術（バーチャル）、映像・通信制御技術、電動建機、革新的施工技術）

開会式（吉岡技監からのメッセージ）

開会式（森下参事官より発表）

ローカル５Gを活用した通信

静音、低振動、低排熱の電動建機

AGX Wireを使用したシミュレータ

つくば市～兵庫県の長距離遠隔操作

実演会場の全景
ロボQSを搭載した建設機械を実演（関東地整）
力制御機能を有する
次世代作業機オンライン配信では実演・展示状況を中継

2日間で延べ600名以上が現地参加、450名以上が配信視聴

31

目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトにおける取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに32

（参考） 他省庁のスターダストプログラム事業例①（出典）内閣府 衛星開発・実証小委員会 第25回会合 資料１

33

（参考） 他省庁のスターダストプログラム事業例②（出典）内閣府 衛星開発・実証小委員会 第25回会合 資料１

34

（参考） 他省庁のスターダストプログラム事業例③（出典）内閣府 衛星開発・実証小委員会 第25回会合 資料１

35

（参考） 米国 アルテミス計画（出典）土木学会 建設用ロボット委員会 月面建設技術シンポジウム「宇宙開発における土木の役割」JAXA講演資料

36

（参考） JAXA 国際宇宙探査シナリオ （案）（出典）土木学会 建設用ロボット委員会 月面建設技術シンポジウム「宇宙開発における土木の役割」JAXA講演資料

37

目次

0．はじめに1．スターダストプログラム
2．宇宙建設革新プロジェクトにおける取組
3．（参考）他省庁等における取組
4．おわりに
38

建設施工技術の現状 ～ICT施工～〇 i-Constructionでは、３次元データを取得し、設計データを建設機械に入力し、建設機械の作業支援を実施。
３次元起工測量

３次元設計データ作成

３次元施工データによりガイダンス（誘導）されるので丁張が不要に（建設機械のオペレーターは必要）

仕上がり面

仕上がり面との標高の差異

設計勾配と自動制御
された排土板の勾配

ICT建機による施工（ブルドーザとバックホウ）【ＩＣＴ建機のブルドーザの液晶画面】
画面施工目標と自機の状態表示を行っている。
MC（マシンコントロール）の場合は、オペレータは
前後進のみの操作で、ブレードは自動で上下する。

仕上がり面との標高の差異【ＩＣＴ建機のバックホウの液晶画面】
画面に施工目標と自機の状態表示を行っている。

39

地上での建設施工技術の高度化○ 国土交通省では建設機械施工の自動施工技術や遠隔施工技術の普及促進に向けた基準類の整備等に取組んでいる。
○ 宇宙建設革新プロジェクトにおける研究開発の推進と合わせて、地上での建設技術の高度化を図る。
自動建設機械
・オペレータは搭乗しない・カメラ、センサー等で周辺状況を把握・把握した情報を元に自ら判断し施工

１人で複数台の建設機械施工の管理を現場外から行う事が可能－協議会体制（R4.3設置）－
会長：
大臣官房技術審議官
会員：
立命館大学 建山教授、東京大学 永谷教授
土木学会、日建連、建災防、JCMA、レンタル協
国交省、国総研、土研、厚労省、労安衛研、経産省、NEDO
事務局： 国土交通省 大臣官房 技術調査課

自動施工における安全ルール等
無人エリア

自動施工の安全ルール（一般人の立入るリスクに応じて段階毎に設定）自動施工の効果イメージ

目的：現場の安全の確保
内容：自動・遠隔建設機械の運用にあたって遵守すべき項目

無人エリアにおける
自動建設機械の機能要件（段階毎に設定する安全ルールに対応して設定）目的：効率的な施工の確保
内容：自動・遠隔建設機械が最低限具備すべき機能40

ＧＸ建設機械認定制度（電動建設機械）
制度概要●目的：カーボンニュートラルに資するGX建設機械の普及を促進し、もって建設施工において排出される二酸化炭素の低減を図るとともに、地球環境保全に寄与することを目的とする。
●対象：次のいずれかの駆動方式の電動ショベル又は電動ホイールローダとする
１. バッテリ式：蓄電装置に充電した電気エネルギーを動力とした駆動方式
２. 有線式：有線により外部から供給される電力を動力とした駆動方式
型式認定の申請●提出先：国土交通省大臣官房参事官（イノベーション）グループ 施工企画室 環境技術係●提出書類：電費評価値の算定に係る試験方式による試験結果記録表を含む、申請書類（ＧＸ建設機械の認定に関する規程を参照）●普及促進
型式認定を受けた建設機械は認定ラベルを付けることが可能●認定型式は国土交通省の以下ホームページに掲載
https://www.mlit.go.jp/tec/constplan/sosei_constplan_tk_000005.html

認定ラベル41