TO DAY’S TO P IC

日本の国際宇宙探査シナリオ(案)2021
説明者

JAXA 国際宇宙探査センター 宇宙探査システム技術ユニット

島田 潤
1

目次

１．我が国の宇宙探査を取り巻く状況
・米国が提唱するアルテミス計画
・国際宇宙探査に関する日本の取り組み

２．日本の国際宇宙探査シナリオ（案）３．持続的な月面活動に向けた産業界との連携

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月・火星への国際協働による探査活動- アルテミス計画 ⚫ 米国が提唱する、将来の火星有人探査を視野に入れた持続的な月面探査に関するプログラムの総体。
⚫ 月周回有人拠点（Gateway）計画、新型ロケットSpace Launch System (SLS）計画、Orion宇宙船計画、有人着陸機（HLS）計画、商業月面ペイロードサービス（CLPS）計画、その他の月面活動を含む。
⚫ 国際パートナーや産業界との連携を重視。日本、欧州、カナダを始めとする関係各国が参加を表明。

火星探査月面探査©NASA

月周回有人拠点（Gateway）

©NASA

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国際宇宙探査に関する日本の取り組み

アルテミス合意（日本を含む8か国が署名）

第2回国際宇宙探査フォーラム

宇宙開発戦略本部

議長国として「共同宣言」をとりまとめ

国際宇宙探査への参画決定

日米の月探査協力に関する共同宣言（JEDI)
文部科学大臣-NASA長官

20１8

2019

2020

Gateway了解覚書（MOU）
日本政府-NASA4

国際宇宙探査に関する日本の取り組み「月において有人活動などを行うアルテミス計画を推進し、2020年代後半には、日本人宇宙飛行士の月面着陸の実現を図ってまいります。」（岸田総理）
第25回宇宙開発戦略本部
2021年 12月 28日
2021

5日本の取り組みの紹介: 月周回有人拠点（ゲートウェイ）計画への参画■国際居住棟（I-HAB）の環境制御・生命維持システムの開発（CO2除去、微量ガス除去、酸素分圧制御等）■新型宇宙ステーション補給機（HTV-X）
によるゲートウェイへの物資補給
66日本の取り組みの紹介： 無人月面探査計画
月着陸実証機（SLIM）
2022年度打上げ目標

月極域探査機（LUPEX）
2023年打上げ目標
インドとの国際協働ミッション7

日本の国際宇宙探査シナリオ(案)
国際宇宙探査シナリオ（案）とは？
◆ 我が国として今後行っていくべき国際宇宙探査のグランドデザインを宇宙機関としてまとめたもの

2016年度版(全430頁)◆ トップダウン的なアプローチにより、全体システム構想やロードマップを導出することを目標とする。
◆ 最新の国際情勢、国内政策議論の進展や研究開発の進捗などを踏まえ適宜改訂。

2019年度版(全659頁)◆ 本シナリオに沿って政府の国際宇宙探査政策や産業界、アカデミアへの提言を行っていくとともに、宇宙探査に関する研究開発を進めている。
第3版（2021年度版）作成の背景◆ 米国が表明したアルテミス計画の取り込み。
◆ 2020年8月に国際宇宙探査協働グループ（ISECG）が公表した国際宇宙探査ロードマップの最新版（GER Supplement）にも対応。

2021年度版(全761頁)8

ミッションシナリオ「斜字の打上げ年」は調整中であり、最速を示す。

2030
NASA Artemis Program
Sustained Lunar Presence
Human Lunar Return

2040

2025

2020

IREM

・水分布観測ミッション
MIM

火星衛星探査計画
MMX (2024)

・水環境着陸探査
ミッション

火星拠点建設(月面推薬生成プラント、居住棟, 電力, etc)
(2030代中頃～)

民間
活動②表面探査技術
ISS実証(流体) 環境計測
(2023)(2023)

月極域探査
LUPEX (2024)

有人与圧ローバ#1 有人与圧ローバ#2(2029)(2032)
推薬

第１級の科学成果の創出（例：サンプルリターン、月震計による内部探査、月面天文台）

・①重力天体着陸技術
小型月着陸実証機
SLIM (2023)
超小型探査機
Omotenashi (2022)（小型ランダ追加予定）

・・

・

月探査促進ミッション(2028以降)
非再生ECLSS

再生ECLSS

中型月着陸船(2028以降数年おき)④深宇宙補給技術（ランデブドッキング技術） HTV-XG1
ISSでのドッキングデモ(2030目標)

・
完全再使用型離着陸船

月面⑤通信・測位システム構築
Gateway③有人宇宙滞在技術
i-HAB（ECLSS, 医学）(2025)

超小型探査機Equuleus (2022)

・

有人火星探査船

・・

・
月軌道9

重点課題

探査シナリオ(案) 8章

宇宙基本計画工程表で重点課題とされた4つの技術に関し、全体アーキテクチャを実現するため技術目標を設定。また、通信・測位技術についても探査シナリオ2021年度版で技術目標を追加。
⑤ 通信・測位技術
4つの重点課題① 重力天体着陸技術② 重力天体表面探査技術③ 有人宇宙滞在技術④ 深宇宙補給技術
通信アーキテクチャの概念図

測位アーキテクチャの概念図

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主な技術目標

探査シナリオ(案) 8章① 重力天体着陸技術⚫ 着陸エンジン：

80kN以上（有人月着陸の場合、比推力（Isp）370以上、40%スロットリング）
300kN以上（有人火星着陸の場合）⚫ 着陸精度：
直径100m以下⚫ エアロキャプチャ／エアロブレーキ技術 (有人火星探査）② 重力天体表面探査技術⚫ 電力：⚫ 走行技術：リチウムイオン電池で250Wh/kg、再生型燃料電池（RFC）で600Wh/kg以上
与圧ローバで10,000km以上、登坂能力：20deg以上、障害物乗り越え性能：30cm以上、走行速度15km/h以上③ 有人宇宙滞在技術⚫ ECLSS：⚫ 放射線防御：⚫ 健康管理：

水・酸素補給／消耗品ゼロ
有人火星ミッション（約1000日）で最大の太陽フレア発生でも制限値を超えない放射線防護・退避技術の確立
有人火星探査で宇宙飛行士が安全かつ健康に地球に帰還できること。

④ 深宇宙補給技術⚫ 深宇宙ランデブドッキング技術（GPSを使用しない相対位置／速度同定)と標準化⑤ 通信・測位技術⚫ 通信容量：1Gbps以上、抗たん性：遅延耐性ネットワーク（DTN）対応⚫ GNSS測位精度：30m以内、月面での測位精度：40m以内
上記技術目標をベースに、先導研究「宇宙探査技術の研究」を2016年度から実施中。

11ミッションシナリオのポイント

ポイント１． キー技術の発展、日本人宇宙飛行士の月面到達

ポイント２．月輸送サービスの構築
ポイント３．科学成果の最大化
ポイント４．火星探査12

ミッションシナリオのポイント
ポイント１． キー技術の発展、日本人宇宙飛行士の月面到達
キー技術を発展させつつ、国際協力の枠組みを有効に活用し、2020 年代後半の日本人月面到達を目指す。

➢ 重力天体着陸技術： 小型月着陸実証機（SLIM ）でのピンポイント着陸技術
を南極対応に発展させつつ、着陸能力を段階的に拡大。
➢ 表面探査技術： 月極域探査（LUPEX）等で走行技術、電力発生技術、越夜などの基本技術を実証した上で、与圧ローバ等に発展。
➢ 有人宇宙滞在技術及び深宇宙補給技術： 将来の有人探査に有効な中継点となる月周回有人拠点（Gateway）を国際協力で構築し、日本は国際宇宙ステーション（ISS）で蓄積した知見を生かし、再生型環境制御・生命維持システム（再生型ECLSS） や新型宇宙ステーション補給機による参加。
➢ 通信・測位技術： 日本の優位性のある技術を生かしつつ、国際協力により、通信・測位アーキテクチャの構築を目指す。
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ミッションシナリオのポイント
ポイント２．月輸送サービスの構築

探査シナリオ(案) 11.11項

月探査にサイエンスコミュニティや産業界がより多く参加できるよう、定期的な月輸送サービスを構築する。(月探査促進ミッション)

ポイント３．科学成果の最大化

探査シナリオ(案) 4章

様々なミッション機会を活用し、月科学のロードマップに沿って科学成果の最大化を目指す。（月面天文台、サンプルリターン、月震計による内部探査など）

ポイント４．火星探査

探査シナリオ(案) 4.6項

火星衛星探査計画（MMX）での火星重力圏往還技術をベースに、火星周回ミッションで地下氷探査を行い、その後の着陸探査で火星生命環境や水環境の理解を目指す。
14⭐国際宇宙探査センターHPにて公開中⭐

15持続的な月面活動に向けた産業界との連携•

JAXAは、将来の持続的な月面での有人探査活動の確立を目指し、国内企業や海外宇宙機関との共同研究や検討を進めています。

■ 有人与圧ローバ• NASAや国内企業と共に検討中• 将来の月面社会のビジョンについて様々な業種間で意見交換し、月面活動の実現を促進する「有人与圧ローバが拓く ”月面社会”勉強会」を実施中■ 変形型月面ロボットによる月面データ取得

有人与圧ローバ イメージ図

16水資源利用技術に関する探査ハブ研究の例

月面推薬生成プラント
3. 水抽出、4．電気分解、5．液化、6．保管
2. レゴリス輸送

月極域
1. 掘削

7. 推薬供給

永久影領域
高日照領域

月面における水資源利用

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表面移動技術・作業技術に関する探査ハブ研究の例

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19

ご清聴ありがとうございました。