JAXAの研究開発のパートナーシップ「J-SPARC」とは

JAXAは2004（平成16）年から宇宙オープンラボとして、大学や企業などから研究実験提案を公募型で募集し、その共同研究は試作品が宇宙で使われて、プロジェクトに採択されビジネス展開するなど、実際に成果として形になってきました。

これまでの宇宙オープンラボでは、大学や中小を問わず企業と広く募集させていただき、JAXAの知財を活用していただくなどして1年間で5〜6件ほど研究開発の共同提案を受けてきました。

社会状況や周辺環境などがその後変化し、政府も宇宙ビジネスの産業振興を進めようとしていますし、宇宙での実験や研究の敷居を下げて、より広く社会へフィードバックできるようなビジネステーマも含めて宇宙関連事業に参加していただこうということでJ-SPARCを始めました。

簡単にいえば、参加していただくパートナーにより手軽に宇宙空間の利用機会を提供するということになります。

基本的に技術的なベースをもった大学や研究機関、民間企業が対象ですが、そうではないエンターテインメント性のあるビジネスなど、研究開発以外で、特にJAXAの知財を使わなくてもいいような事業を考えていらっしゃるパートナーも含みます。

宇宙関連ビジネスを事業化する意志のある、つまりビジネスとしてある程度の収益を期待するようなベンチャーであれば、有償でJAXAとパートナーシップを結ばせていただけると思います。 参加してくださる事業者などには事業化へ向けた取り組みのイニシアティブをとっていただき、JAXAは技術開発のほうを主導します。

両者のパートナーシップにより、事業者は宇宙関連事業を立ち上げてビジネス展開をし、JAXAとしては宇宙空間のみならず地上へのフィードバックできるような技術革新を目指すというわけです。

宇宙関連事業としては、宇宙空間で人間の活動の範囲を広げるようなテーマになるでしょう。例えば、燃料補給や機器交換などの軌道上の技術サービスや、VRやARなどを応用した船外活動の遠隔技術、地球以外の月や火星などの惑星探査に関連したビジネステーマなどになりそうです。

また、地球上の社会の課題を宇宙空間で研究実験をして解決につなげていけるようなテーマも考えられます。例えば、多数の小型衛星を使ったコンステレーション事業やAI、ビッグデータなどを活用した衛星データの事業などになると思います。

エンターテインメント性のあるテーマとしては、宇宙旅行サービスや宇宙で民間人が滞在する場合のソリューション、宇宙コンテンツを活用した教育や広告などのテーマがあるでしょう。

展示会などのビジネス関連イベントに相談ブースを設けたり、各地で政府やJAXA、自治体などが主催してワークショップを開いたりして、常時個別相談に応じています。これらの情報は、内閣府やJAXAなどのホームページに随時掲載されていきます。

また、個別事業テーマごとに『事業共創機会のお知らせ（Announcement of Opportunity、AO）』を掲載しますので、そこへエントリーしていただくことも可能です。費用はテーマの内容などによりますが『きぼう』を使った場合、条件によっては無料ということもありますが、通常数十万〜数十億円といったところです。

まずH-IIAロケットを活用した宇宙実証機会の提供では、ロケットの余剰能力を使って相乗りをしています。主衛星を搭載したうえで、H-IIAロケットには輸送能力や容積にはまだ余裕があるからです。当然ですが主衛星の打ち上げがなければ相乗りすることはできません。

またH-IIAロケットに相乗りする場合、いわば自動車のエンジンルームに相乗り衛星を直づけするようなもので、打ち上げ時の振動がかなり大きいのです。そのため、通信や電力、姿勢制御といった人工衛星の基本機能を振動で壊れないよう、しっかりと作り込んでおかなければミッションができなくなります。

『きぼう』から超小型衛星放出機構（JEM Small Satellite Orbital Deployer：J-SSOD）によって放出する超小型衛星は、補給物資と一緒にバッグに詰めてISSへ運ぶので、H-IIAロケット相乗りと比較すると、振動や衝撃はかなり小さくなります。

これは衛星の放出だけでなく『きぼう』の中で行う実験装置にしても同じですが、ある部品が宇宙空間で使えるか、ある機器が宇宙空間で動作するかといったミッションの実証を目的とする場合、H-IIAロケットによる相乗りよりも有利な手段となるでしょう。

JAXAでは、これまでの経験に基づき、システム安全プログラムを実施しています。例えば、トラブルやアクシデントは必ず起きるということを想定し、なるべくそうならないためにどうするか、またはそうなった場合にどうするか、予め考える方法です。

宇宙開発においては、主に人的被害と宇宙機喪失といったものを評価軸に危険（ハザード）を識別します。ハザードの度合いや発生頻度により、冗長設計や、リスク最小化設計を行います。

それでもなおトラブルやアクシデントが起きた場合、常に原因を究明し、解決するというフィードバックを繰り返して、知見を蓄積します。

超小型衛星の開発機関にも、こうしたシステム安全プログラムをお願いしています。H-IIAロケットの相乗りの場合、相乗りさせてもらう側にこうした安全策が採られていなければ、主衛星側が相乗りを許可しないでしょう。

主衛星を打ち上げることが目的ですから、そちらのスケジュールに合わせる必要があります。

一方『きぼう』からの放出は、年に数回程度と考えていただいていいと思います。

今回、『きぼう』の民間開放の一環として、日本の宇宙関連企業Space BD株式会社と三井物産株式会社を超小型衛星放出サービスの提供事業者に選ばせていただきました。『きぼう』からの超小型衛星放出は、ロボットアームやエアロックといった日本独自の強みを活かし、これまで米国への機会提供を含めて200機以上の超小型衛星を放出してきた実績があります。

JAXAは、日本の産業振興、宇宙利用の拡大を目指し、民間事業者の皆様と共に新たな事業を創りあげていきます。今後とも、この2社の営業活動に期待しています。

『きぼう』での実験装置では、測定機器やデバイスなども一緒に搭載し、パートナーが地上で用意したものを『きぼう』へ運び込み、宇宙飛行士が実験装置のスイッチを入れ、そのデータを地上へ送って提供するという流れになります。要望があれば装置や材料を地上まで運んで回収することも可能です。

ロボットアームやエアロックを使った、船外実験も可能です。宇宙放射線や原子状酸素、日照と日陰での極端な温度サイクルといった過酷な環境下での動作を検証し、それを地上の技術へフィードバックするといった方向は考えられるでしょう。

船内実験では静電気で素材を浮遊させ、レーザー照射によって融点が高い物質を溶かし、その物性を計測する静電浮遊炉もあります。

そういえば、宇宙空間で材料を加工するといった実験はまだ少ないかもしれません。

現在のISSの宇宙飛行士の人数は限られ、彼ら自身の健康管理を目的としたエクササイズやISSのメンテナンス作業もあり、また『きぼう』という物理的に有限な環境で行っているプログラムですが、将来はもっと大きなスペースで人数を増やしたり、また月や火星といった地球以外の天体で実験や実証を行ったりするようになるでしょう。ビジネスに直結するような刺激的なテーマの参加をお待ちしています。