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宇宙基本計画（令和５年６月閣議決定）にて、高頻度な打上げやより安価な打上げ価格を実現する宇宙輸送システムを基幹ロケットと民間ロケットを通じて構築していくことを将来像として掲げており、これまで、文部科学省では革新的な研究開発を行うスタートアップ等の有する先端技術を社会実装に繋げるための大規模技術実証（中小企業イノベーション創出推進事業（SBIRフェーズ３）宇宙分野（事業テーマ：民間ロケットの開発・実証）、以下「文科省SBIR」という。）を通じて、2027年度をターゲットに、衛星等の打上げが可能な民間ロケットの開発・飛行実証に取り組むなど、国際競争力のある民間ロケットの実現に向けた技術開発支援が行われてきています。加えて、民間資金においても、民間ロケットの技術開発が進展しています。

こうした中、民間ロケットの事業化初期段階においては、打上げ失敗の可能性が一定程度の高さで存在しており、衛星事業者等の打上げ需要にとって、資金面、スケジュール面でのリスクが大きいといえます。また、資金面のリスクを低減するために活用される打上げ保険等が付与されない、または付与できたとしても保険料率が高く設定されるといったこともあいまって、衛星事業者等からの打上げ需要の十分な獲得が困難となっています。このように民間資金が許容できないリスクによって、民間ベースでは打上げの成功実績を積み重ねることが難しくなっています。そのため、信頼性の向上及び競争力の獲得が進まず、打上げ需要の十分な獲得ができない状況が続くという悪循環に陥ることが懸念されます。さらには、実際に打上げが失敗した際に、迅速かつ継続的に次の打上げに取り組んでいくことができないことも懸念されます。一方、米国のVenture-Class Acquisition of Dedicated and Rideshareや欧州のFlight Ticket Initiativeなど、海外では民間ロケット打上げ事業者に対して政府による支援制度等を講じて競争力を高めている状況にあります。

我が国においても、民間ロケットの成功実績の積み重ねと信頼性向上及び競争力の獲得の好循環を実現するとともに、失敗リスクに果敢に立ち向かい、歩みを止めることなく迅速かつ継続的に挑戦することを後押しし、民間ロケット事業者が直面する困難な状況を打開することが不可欠です。以上を踏まえ、事業化初期段階にある民間ロケット打上げ事業者に対して、複数回の打上げを通じた、打上げサービス拡充に向けたシステム機能の開発・実証や信頼性向上・低コスト化・運用性向上に向けたロケットの設計・製造工程の改良といった開発・実証を支援することで、民間のイノベーション力を生かした国際競争力のある輸送サービスの早期事業化を実現し打上げ能力を確保するとともに、持続的な成長、継続的なイノベーションの創出を可能とすることを目指します。

2030年の国際宇宙ステーション（ISS）運用終了後（ポストISS）の地球低軌道（Low Earth Orbit, LEO）は、米国事業者による商業宇宙ステーションが運用される予定であり、候補として既に複数の事業者が名乗りを上げているなど、低軌道利用サービスの提供主体が官から民へと移行します。地球低軌道を周回する宇宙ステーションでは、定期的な軌道高度維持やスペースデブリ衝突回避のために定期的に軌道高度変更（リブースト）を行う必要があります。特に、スペースデブリ衝突回避のためのリブーストは短時間のスラスタ噴射で軌道高度を変更する必要があります。
宇宙ステーションに対してリブースト機能を提供するためには、自律的制御のもとで宇宙ステーション側の航法誘導制御（GNC）系と連動しながら推力を発生させ、スペースデブリ回避のために数分程度のスラスタ噴射で数百トンの質量を持つ宇宙ステーション（参考：ISSの質量が約420トン）の軌道高度変更をするための大推力推進系を開発する必要があります。
このようなリブースト機能は、宇宙飛行士安全やシステム維持の観点で宇宙ステーションを運用するにあたって必要不可欠な機能です。これを効率的に提供できる能力は、宇宙ステーションのロバスト性向上や効率的な宇宙ステーション維持運用を可能にする点で、LEO拠点に対する貢献度や国際競争力を高めることが可能であるといえます。本技術開発テーマにおいては、これらの達成に向けた技術開発に加えて、月や月以遠の深宇宙補給船・探査機に対して速度増分（ΔV）を与える自律的な機能、あるいは商業宇宙ステーションに対して速度減速させ軌道上廃棄（大気圏再突入）させる機能への発展も見据えた技術開発を目指します。

近年、光・量子技術の進展により、従来型のセンサでは到達し得なかったレベルの精度・感度を実現するセンシング技術が急速に台頭しています。例えば、原子波干渉を用いたセンサや固体中の量子ビットを利用した量子センサでは、従来比で数桁高い精度の時間や重力、磁場の測定が実現されつつあります。これらの技術は、既に先進企業にて製品化が始まっています。光・量子技術の高感度・高精度という特性は、センシング技術のパラダイムシフトを引き起こしつつあり、その応用領域は急拡大しています。
こうした「光・量子センシング技術」と「衛星技術」との融合は、衛星の機能・性能を飛躍的に向上させる可能性を秘めています。地球環境の高精度モニタリング、昼夜を問わない光学地球観測、重力異常の検出、高精度時刻同期、高精度な航法技術など、地球観測・測位・安全保障・衛星運用・探査といった広範な分野で、従来技術では困難であったブレイクスルーが期待できます。
実際に、欧米を中心として光・量子センシング技術の宇宙応用に向けた開発は加速しており、例えば米国ではレーザー冷却原子を活用した量子技術の国際宇宙ステーションでの実証や、自由空間伝送による高精度周波数比較の実証が行われています。これにより、宇宙空間を舞台とした光・量子センシングの実現が現実味を帯びてきています。
本テーマでは、光・量子センシング技術の衛星応用に向けた複数の構想を支援する領域を設定し、産学の野心的な技術開発・実証を推進します。これにより、我が国の衛星基盤技術の高度化を図るとともに、光・量子センシング技術と衛星との複合領域において国際的な先導的地位を確立し、既存技術では到達し得なかった革新的な成果や新たなユースケースや事業構想の創出を目指します。

近年、世界的に小型衛星の開発が活発化しており、地球観測や通信の分野で衛星コンステレーションの構築が進展しています。これに伴い、我が国においては小型衛星部品・コンポーネントの国産化に向けた取り組みが進んでおり、姿勢・軌道制御系のADCS（姿勢決定制御サブシステム）、推進系の電気推進機、電源系の太陽電池などの開発が行われています。
これらの開発された部品・コンポーネントを宇宙関連ビジネスへと展開するためには、宇宙環境下での実績（フライトヘリテッジ）の獲得が不可欠です。そのため、宇宙環境下での動作を確認する軌道上実証は、技術の成熟度を評価する上で重要なプロセスであり、また、宇宙技術の基盤でもあると言えます。
また、半導体や創薬、ライフサイエンス等の他産業においては地上で利用する製品の製造のため、微小重力環境における製造技術の研究開発の検討が進んでおり、宇宙空間を利用した実証・製造ニーズは宇宙機器産業に限らず広がっています。
しかしながら、我が国においては、軌道上実証の機会は必ずしも多くはなく、部品・コンポーネントの開発や他産業における軌道上での製造研究を行う事業者にとって、実証機会の確保が課題となっています。こうした中、このような事業者を対象として、実証機会を提供する軌道上実証サービスが生まれつつあります。中でも、衛星を活用した軌道上実証は、実証の頻度やタイミングの柔軟性の観点から実証機会の確保に関する課題解決への寄与が期待できます。一方で、現状の国内の軌道上実証サービスの提供に要する費用は、サービス受給者が負担し得る水準を超えて高額となることもあり、軌道上実証を実施するうえで障壁となっています。また、実証対象の部品・コンポーネント等と実証衛星とのインターフェース調整や適合性検討に要する時間の長さなどにより、サービスのリードタイムが長期化することも、開発した部品・コンポーネント等の迅速な事業化を目指す上では障壁となっています。
本テーマでは、これらの課題を解決するため、衛星による軌道上実証サービスの実証プロセスの効率化・迅速化に資する技術開発を支援し、低コストかつ高頻度な国際競争力ある軌道上の実証機会の創出を目指します。

衛星通信はこれまで離島、海上、山間部等、地上網の整備が難しい地域での通信手段や、携帯電話基地局のバックホール回線等として発展してきました。近年、この分野では低軌道衛星コンステレーションの登場により市場の拡大が進むとともに、今後、自動車、船舶、建機、農機等の自動運転等、他分野での社会実装も期待され、さらなる市場の発展が見込まれています。他方、これらの通信サービスが実現するためには、地上側で送受信するためのアンテナを適応させる必要があります。しかしながら、現状では、例えば、アンテナのサイズ・重量面で大きく車載等に適していないことや、フラットパネルアンテナの場合、特定の衛星通信サービス（例：Starlink）としか通信できず利便性が十分でなく、衛星通信サービスからのロックインが生じるなど、十分な対応はできておらず、衛星通信の利活用のボトルネックとなり得る状況にあります。 このような課題を解消するためには、複数の衛星通信サービス・規格に対応した汎用性が高いアンテナの開発が求められます。また、他分野での社会実装を促進するためには、小型化・軽量化による搭載先の製品（車体等）との一体化技術も必要です。
これらを踏まえ、本テーマでは衛星通信アンテナの汎用化・小型軽量化、車体等との一体化等の技術開発を支援することで、衛星通信サービスの規格に依存せず衛星通信を利活用することが可能な環境の構築に貢献します。これにより、衛星通信利活用の障壁を下げるとともに、自動車、船舶、建機、農機等のメーカー等の非宇宙プレーヤーの参入を促進し、衛星システムの利用による「宇宙関連市場の拡大」を目指します。

『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。