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月面や小惑星、彗星に存在する水資源や鉱物資源等の獲得は、今後の人類の宇宙空間での活動における大きなコスト低減効果等を与え、宇宙機等の継続的な利用にもつながるとともに、地球上での希少性から高い商業的ニーズも見込まれており、産業創出を見込んだスタートアップ企業が多数立ち上がるなど世界的に注目が集まっています。また、官民による持続的な月面探査活動の進展を見据え、月面サンプルリターンに係る要素技術の獲得・促進も求められています。
他方、近年、天体の地球衝突のリスクへの対応の必要性が世界的に認識され、プラネタリーディフェンスとして国際的な活動に発展しています。さらに国際的な動向として、今後、衝突の恐れがある未知の小惑星等の多数の発見が見込まれることから、衝突予測や回避の方法を探るために、小惑星等への高頻度な接近及びその場での特性分析を可能にする技術の開発が期待されています。
このような背景の下、我が国はこれまで小惑星探査機「はやぶさ」による世界初の小惑星への軟着陸・サンプルリターンの成功や、効率的な探査を可能とする超小型探査機技術の研究開発の積み重ねといった、他国にはない小惑星探査におけるアドバンテージを持っています。しかしその一方で、我が国は、米国、中国等が既に有する、月面サンプルリターンに必要な技術の獲得には至っていません。
以上を踏まえ、本テーマでは、我が国の特色ある先端技術を、非宇宙分野を含む産業界等との連携を通じて発展させ、（A）資源的利用価値が高い、または地球衝突リスクが高いなど任意の小惑星等への高頻度の即応的接近・採掘等を可能とする革新的な技術開発・実証、及び（B）月面サンプルリターンに必要な要素技術の開発を行うことで、宇宙資源産業への早期参入を促進し、国際的な競争上の優位性の獲得を目指します。

宇宙空間における活動が急速に拡大する中、衛星コンステレーションなどによる宇宙機やスペースデブリなどの軌道上物体の増加による軌道上の混雑化により、衛星とスペースデブリの衝突や衛星同士の衝突などのリスクが増大し、宇宙交通管理（STM）の実現に向けて国際的な機運が高まっています。現時点では、宇宙交通管理及び宇宙状況把握（SSA）に関する国際ルールや運用の枠組みは未整備ですが、国際的な議論や技術開発が加速する中、他国主導の枠組みが形成され、我が国の事業環境に影響を及ぼす可能性があります。
我が国は軌道上物体の追跡、データ解析について高い技術力を有しており、政府主導で軌道上物体のカタログ化が進められていますが、現状、国内組織が取得できる軌道上物体データ、SSAサービスだけでは、衝突回避の実現には不足しています。そのため、海外のブラックボックス化されたSSAサービスに依存せざるを得ません。こうした状況は、国際的なルール形成への十分な関与を困難とするばかりか、将来の国際的な運用枠組みにおいて能動的な立場を取れず、自国の衛星コンステレーション運用の自律性を脅かしかねません。これらの課題を解決し、自律性を確保するためには、自前で観測することができる実用的な観測システムやデータ基盤、さらにそれらを活用した解析アプリケーション等を整備し、海外から提供されるデータを活用しつつもその信頼性を自国で検証（trust but verify）し、比較・突合できる能力を持つこと、また自国のサービスを国内外に展開することで国際的な信頼も獲得し、国際ルール形成に能動的かつ継続的に関与することが重要です。
また、衝突回避を含め、実際に衛星を安全かつ効率的に運用していくための運用技術の獲得も重要です。現在我が国においては、衛星運用事業者ごとに衛星運用基盤を持ち個別に運用を実施しており、1機ごとの運用については高度な技術を有している反面、第１期技術開発テーマ「商業衛星コンステレーション構築加速化」等により政府が民間事業者の衛星コンステレーションの構築・拡大に向けた取組みを進める中、複数衛星の運用技術についてはさらなる高度化が必要です。特に今後、運用機数が増えるにつれて必要な運用リソースが大幅に増加することを踏まえると、国内のリソースを最大限活用するため、複数の衛星システムの、統合的な運用能力の獲得が有効と考えられます。
このように、複数の衛星システム間の連携含め、衛星機数が増加する中で複雑化する事業環境において、我が国の民間事業者が自社のアセットを守りつつ、国際的な信頼を維持し持続的に事業を拡大するためには、衛星運用やSTMにおけるデータ共有・リアルタイム連携が不可欠となりますが、これらはサイバー攻撃の対象となり得る重要なインフラであるため、衛星システムと地上システムを含む宇宙インフラ全体のサイバーセキュリティ強化が求められます。現状、衛星コンステレーションの拡大や民間宇宙利用の加速により、サイバー攻撃の脅威が広範囲に広がり、生成AIを活用した高度な攻撃や未知の手法も容易に試行されるなか、国内外で多数のセキュリティインシデントが発生しており、個々の事業者の対策だけでは限界が生じているため、業界横断的な脅威モデルや検証環境の構築・利用普及により、産業全体での対応力強化や人材育成を促進することが急務となっています。
このため、本テーマでは、STMに資する商用SSAデータ基盤と衛星統合運用基盤について、民間事業者自らが国際市場において自社のサービスを強化・拡張し、持続的に発展していくサービス提供モデルを確立していくために必要な技術開発・社会実装を支援することで我が国としての自律性を早期に確保するとともに、衛星システムと地上システムのリアルタイムな連携が増える中、不可欠となるサイバーセキュリティの確保のための取組を進め、宇宙交通管理を見据えた自律性の確保を目指します。

民間事業者によるロケット開発が進展し、再使用ロケットや大陸間二地点間輸送を含めた新たな宇宙輸送システムの実現により、我が国全体のロケット打上げが増加した場合には、これらのロケット打上げ運用に対応する地上システムの更なる拡充が求められます。拡充が必要な地上システムの機能としては、例えば、打上げ射点機能、飛行中のロケット追尾機能、ロケットの回収・再整備機能等があります。しかし、国土に限りのある我が国にとって、これらの機能を陸上に整備することを前提とした場合、ロケットの飛行経路設定の柔軟性の低さが、打上げシステム運用上のボトルネックとなっています。
こうした中、地上システムを構成する設備を洋上に展開することで、ロケットの飛行経路設定の柔軟性の向上や打上げ能力の増強により打上げシステムに係る様々なボトルネックが解消され、国際競争力のある新たな打上げサービスの展開が期待できます。
そこで、本テーマでは、打上げシステムへ適用可能な洋上活用に係る技術開発を行い、洋上を活用したロケット打上げサービスの実現の見通しを得ることにより、将来の多様な宇宙輸送に対応するための技術基盤の構築と洋上環境における打上げシステム実証の加速を目的とします。