福井工業大学13.5m地上局を利用した⽉-地球間通信システム設計の提案

福井工業大学は⽉-深宇宙用のあわら13.5m地上局(FUT13.5m)を建設し2024年に完成した。
この地上局を基に、実証・開発を進めることにより、本研究テーマにとって有益となる実証検討結果が得られることが期待される。FUT13.5mをベースとして新しい技術を取り入れ、より高性能な地上局を実現するため以下の技術の検討を行い将来あるべき⽉-地球通信システムの地上局の基本設計およびそのための地上局ネットワークの案を提案する。
検討をする項目は以下のとおりである。
1) 地上局への要求や海外のネットワークを調査と地上局の目指すべき性能の設定
2) 小型アンテナの送受信性能の改善
3) ソフトウェア無線技術を利用したベースバンド装置の開発
4) 軌道データ取得のための地上局時計および局位置の高精度化
5) 将来の地上局ネットワーク運用システムの開発計画の策定
6) 将来⽉ミッションのための地上局およびそのネットワークの基本設計の提案






⽉-地球間及び⽉面での大容量通信実現に向けた実現可能性検討

国際⽉探査プログラム「アルテミス計画」や民間・大学等の⽉探査では大容量通信等の要求があるが、対応可能な地上局や⽉面通信環境は現存せず、宇宙技術戦略でも当該技術整備の重要性が記されている。本技術開発では国内外動向も鑑み、1年間のフィージビリティスタディの中で通信要求に対応した地上局及び地上局ネットワークの基本設計と⽉面モバイル通信環境構築の実現可能性評価を目指す。地上局については、X帯及びKa帯の送受信が可能な局が存在しない中、長距離で大容量通信が可能な地上局設計を宇宙探査用地上局開発で実績を持つ企業と行う。⽉面モバイル通信は、⽉面電波伝搬シミュレーション等による通信エリア設計、モバイル通信機器の⽉環境適用要件抽出、⽉面基地局タワー構築法検討、⽉周回衛星等と協調した通信システムの運用コンセプト策定等についてローカル5G開発、宇宙機器開発、⽉探査機開発・運用等で実績を持つ企業と共に取り組む。





(1)高圧水電解システムの開発 (2)水素/酸素の昇圧・貯蔵技術

(1) 高圧水電解システム ① 高圧水電解スタックの開発:高圧に対するシール技術と電極保持技術を開発し、水素/酸素を高圧ガス貯蔵するための昇圧技術を不要にします。 ② 高圧水素/酸素混合気の除去技術開発:触媒等を用いた水素/酸素混合気の除去技術(再⽣器)および混合気中の水素濃度測定技術を開発します。③ 耐発火・耐燃焼技術:酸素適合性評価(材料識別、構成材の燃焼試験)により耐発火・耐燃焼技術を開発し、コンタミ抑制技術も併せて開発します。 (2) 水素/酸素の昇圧・貯蔵技術開発 ① 酸素の液化・昇圧技術開発:純酸素の液化技術を開発し、液化酸素を貯蔵する技術や再度気化して高圧ガスとして貯蔵する技術を開発します。 ② 水素の昇圧技術開発:機械式コンプレッサーおよびケミカルポンプを使用した水素の昇圧技術を開発します。摺動部からのコンタミや差圧による膜耐久性の課題にも取り組みます





国⽴天⽂台スペースイノベーションセンター構想(共用型)

国⽴天⽂台は、宇宙の彼方からの幅広い波長域の微弱信号を高精度・高感度で観測する光学系・受信・検出技術(⼤気揺らぎを補正する補償光学、赤外線検出器等)や、その光学・熱構造設計、精密加⼯、試験・評価技術等、JAXAにない世界に卓越した技術を豊富に保有している。

国⽴天⽂台のこれらの技術、最先端設備、トップレベル研究者・技術者による技術支援・共同開発等により、スタートアップ企業等が行う様々な宇宙機器の開発を支援する共用型拠点を構築する。これにより、地球観測衛星、衛星光通信等に天⽂観測の⾰新的技術を応用するとともに、システム検討、要素機器の試作・試験・評価等の効率的な実施を促進し、社会課題解決、宇宙市場拡⼤、国際競争力・経済安全保障の強化等に貢献する。

また、幅広い分野の⼤学等の協力を得るとともに、外部資金等も活用した施設共用を進め、宇宙開発⼈材の裾野拡⼤・育成、技術・資金の好循環を生む体制とする。






月面探査・利用を産業化するための宇宙機器開発・⼈材育成拠点(共用型)

月や火星におけるインフラ整備、建設時代の到来を見据えた月面・地下の探査・調査技術や月面における機器開発において、我が国が世界を牽引する存在となることへ貢献する。他に類を見ない宇宙開発と地盤⼯学の組み合わせと、豊富な宇宙機器開発実績を有する本拠点が、我が国ではまだ例がない月面特有の環境を再現した試験装置、実証フィールド、シミュレータを整備し、月面環境に適応した多様な宇宙機器開発を支援する唯一の共用型拠点を構築する。同拠点で、探査・調査技術開発ノウハウを非宇宙分野も含めた企業や技術者に提供することで研究開発クラスターを形成し、技術者の裾野拡⼤とイノベーションを創出する。加えて、非宇宙分野の学生・院生や社会⼈への宇宙に関する教育の取り組みを強化する。これらにより、月面における技術開発と産業化ならびに宇宙⼈材の輩出をワンストップで実現し、宇宙分野における我が国の国際競争力の強化に貢献する。





月面開発のための宇宙資源開発拠点(牽引型)

東京⼤学に「宇宙資源センター(仮称)」を設置し、⼤学と民間企業群が協働して宇宙資源分野の独創的な技術開発を推進する。特に月面や小惑星における資源の探査から利用までを、一貫してパッケージ化した世界初の資源利用技術を開発し、低軌道実験や代表者が独自に獲得した月・小惑星等への輸送機会等を活かし実証を進める。海外市場の開拓にも取り組み、法務の視点を踏まえた研究成果の社会実装を円滑に進める仕組みを構築する。また、模擬土壌の開発・提供等を通じて非宇宙分野の研究者や企業の参入障壁を下げ、新たな⼈的流入を促進する。さらに社会⼈博士受入も含め科学技術のみならず、ビジネスや法律を含む高度⼈材育成にも注力し、宇宙市場の拡⼤と⾰新的な国際ビジネス創出を目指す。すでに宇宙資源開発拠点を有する海外組織とも密接に連携し、国際的な研究・教育ネットワークを強化する。





次世代宇宙用太陽光発電デバイスの研究開発拠点(牽引型)

国内の宇宙用太陽電池について、小型衛星搭載のための軽量フレキシブルモジュールの開発が進められているが、セル高効率化による太陽電池パネルの小型化(高出力化)においては欧米に後れを取っている。太陽電池の高効率化開発として、国内では3接合型までしか実施されておらず変換効率は32%程度にとどまっているが、欧米では4- 6 接合型までの開発が進んでおり34%超が達成されている。また、近年コンステレーション衛星の需要増⼤から宇宙用太陽電池が世界的に不足していることに加え、国内での供給体制が 不十分という課題がある。それらを克服するため、効率40%を目指した太陽光発電素子および低倍集光ユニットの開発を行い、宇宙用の性能実証を通して次世代の⼈⼯衛星に必要となる超高効率太陽電池を供給する体制を確⽴する。最先端の性能を有する太陽電池の国内生産・供給の基盤技術を本拠点で確⽴するとともに、それを支える⼈材の育成にも産学連携のもとで取り組む。





デトネーションエンジン・宇宙推進⼯学⾰新研究拠点形成(牽引型)

デトネーションエンジンは、極めて高い周波数(1~100kHz以上)でデトネーション波や圧縮波を発生させることにより反応速度を格段に高めることで、ロケットエンジンを⾰新的に軽量化し、また圧力推力を容易に生成し、高性能化する。同エンジンは、キック モータ、軌道変更用エンジン、初段・2段エンジンなどの多様な宇宙輸送分野への応用が可能であり、現在、実用化を視野に入れた研究が日米欧、アジアで活発である。本研究開発拠点では、最先端のデトネーションエンジンを、常温推進剤及び、極低温推進剤の システムとして開発し、2021年、2024年の観測ロケット実験成果(DES、DES2実験)を活用し、2027年度に観測ロケット実験(DES3実験)、2030年度に常温推進剤による軌道上実証を実施する。地上にフライトシステム実験設備を導入し、世界を牽引する研究拠点を構築し、日本の推進系研究のパイオニア拠点となる。





○背景・目的

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、宇宙戦略基金に係る政府の基本方針及び実施方針を踏まえた技術開発テーマの公募を実施しており、そのうち第1期事業(令和5年度補正予算措置分)については、すべての技術開発テーマにおいて、採択機関による事業が推進されている状況です。

また、宇宙戦略基金実施方針(文部科学省計上分、令和6年4月26日策定)においては、「『SX 研究開発拠点』をはじめとする各技術開発テーマでの技術開発の進捗や事業者間の連携の深まり等を勘案しつつ、当該技術開発の加速や成果の最大化、宇宙分野の一層の裾野拡大に向けて、特に戦略的に整備すべき研究開発環境について、JAXAによる評価のもと、追加的な支援を行う仕組み(共通環境整備費:総支援規模50億円程度)を設ける。」とされています。

かかる状況を踏まえて、第1期事業のうち文部科学省措置分の技術開発課題(以下、既存事業)における技術開発の加速や成果の最大化を図ることを目的として、共通環境整備費(以下、整備費)による追加支援を行うこととします。この度、その整備費を活用した研究開発環境の整備に係る提案を募集いたします。なお、本募集への代表機関は、宇宙戦略基金第1期事業のうち、文部科学省措置分の技術開発テーマにおける代表機関である必要があります。

○資料

募集要項

提案書様式

 提案書様式7 別紙1

 提案書様式9 別紙2(委託)

 提案書様式9 別紙2(補助)

 提案書様式9 別紙2 作成要領

 提案書様式10 別添1

 ステークホルダー評価

※委託契約・補助金交付に関する詳細は「契約・補助関連」ページをご覧ください

募集期間中に、資料の追加および更新がなされる場合がございます。
本事業への応募を想定する事業者は、本サイトの定期的な確認をお願いいたします。

○Q&A

共通環境整備費Q&A

○提出先
本公募要領に係る提案書は、電子メールにてご提出ください。
詳細は募集要項をご確認ください。

○採択決定までのスケジュール

公募開始        2025年12月19日

公募締切        2026年02月19日(正午)

審査結果の通知・発表  2026年04月以降