☆デジタル技術、落下塔、相似則、スペースチャンバー．．．
　　　　　既存の試験設備、技術を活用し過酷な宇宙環境を地上で再現する方法とは！！

地上での宇宙環境の作り方、再現と実験の進め方

◇第１章　宇宙環境、月面環境の特性◇

★微小重力、真空、プラズマ、太陽エネルギー、宇宙線．．．地上とは違う宇宙環境の特性！
★ポストISSも視野に入れたきぼう日本実験棟の利用推進方策と利用環境！

第1節　宇宙環境の特性
はじめに
1.全体の理解（衛星高度と気圧他）
2.太陽光とスペクトル
3.放射線環境
　3.1　太陽フレア
　3.2　放射線帯粒子
　3.3　銀河宇宙線
4.プラズマ環境
5.重力加速度の高度依存性
6.磁場の強さ
7.宇宙空間　熱的環境

第2節　宇宙環境の利用 〜「きぼう」を用いた実験促進〜
はじめに
1.きぼう利用の推進方策
　1.1　推進方策設定の背景と推移
　1.2　きぼう利用戦略
　1.3　きぼう利用の活動領域（ポートフォリオ）
2.きぼうの利用環境
　2.1　船内利用環境
　2.2　船外利用環境
　2.3　きぼう利用プラットフォーム
　2.4　きぼう利用の仕組み・枠組み
3.ISS／きぼう利用成果
　3.1　国際的なISS成果とりまとめ
　3.2　国内きぼう利用成果
おわりに

第3節　宇宙環境利用の現状と今後の展望
はじめに
1.軌道上における宇宙環境利用
　1.1　軌道上における宇宙環境利用の現状
　　1.1.1　宇宙空間における実験
　　1.1.2　宇宙空間の体験
　1.2　軌道上における宇宙環境利用の今後の展望
　　1.2.1　宇宙空間における実験の進展
　　1.2.2　宇宙空間を活用した新たなサービス
　　1.2.3　宇宙空間利用を支えるためのサービス
2.月面等における宇宙環境利用
　2.1　月面における宇宙環境利用の現状
　　2.1.1　国際的な計画：アルテミス計画
　　2.1.2　日本独自の計画
　2.2　月面における宇宙環境利用の今後の展望
　　2.2.1　黎明期〜成長期
おわりに

第4節　月面環境の特徴と月面産業
はじめに
1.月面環境の特徴
　1.1　太陽系内での月の位置付け
　　1.2.1　潮の満ち引き
　　1.2.2　自転の減速
　　1.2.3　潮汐摩擦の地球、月への影響
　1.3　月の成り立ち
　1.4　月面環境
　　1.4.1　重力
　　1.4.2　気温
　　1.4.3　高真空
　　1.4.4　放射線、隕石
　　1.4.5　資源
　1.5　まとめ：月面環境の特徴
2.月面産業
　2.1　月面開発の歴史
　　2.1.1　第1期：冷戦期の月探査（1950?1970年代）：月面到達と有人着陸の実現
　　2.1.2　第2期：無人探査・科学的観測の時代（1990?2000年代）：月の地質・資源・環境の理解
　　2.1.3　第3期：国際的再関心と商業探査の始動（2010?2020年代）：持続的活動・民間参入
　2.2　なぜ月を目指すのか？
　　2.2.1　宇宙の価値と月
　　2.2.2　なぜ月か？
　2.3　月面産業
　　2.3.1　主要セグメント
　　2.3.2　今後の展開
おわりに

◇第２章　宇宙法の概要◇

★知っておきたい 宇宙法の概要と押さえるべきポイント！
★宇宙法の特徴である国境を超える宇宙活動に対する多層的規律とは！

第1節　宇宙法の概要と押さえるべきポイント
はじめに
1.国際法としての宇宙法
　1.1　国際宇宙法の概要と特徴
　　1.1.1　成立の経緯
　　1.1.2　規範の内容
　1.2　宇宙空間の活動に適用される国際法
　　1.2.1　安全保障にかかわる国際法
　　1.2.2　電波・軌道にかかわる国際法
　1.3　宇宙活動の実施に係る国際法
　　1.3.1　国際宇宙基地協力協定
　　1.3.2　宇宙活動に係る国際組織設立条約
　　1.3.3　二国間枠組協定等
　　1.3.4　日米衛星調達合意
2.行政法としての宇宙法
　2.1　国内宇宙法の概要と特徴
　　2.1.1　制定理由
　　2.1.2　国内宇宙法で定める主な内容
　　2.1.3　日本の国内宇宙法
　2.2　宇宙空間での活動に適用される国内法
　　2.2.1　特許法
　　2.2.2　刑法
　2.3　広く宇宙活動に適用される国内法
3.私法及び国際私法における宇宙法
　3.1　契約
　3.2　不法行為
　3.3　国際私法
4.押さえるべきポイント
　4.1　自由に対する制約と第三者
　4.2　宇宙法の拡大と規律の多層化
　4.3　ソフトローの有用性と正統性
おわりに

第2節　宇宙法における損害責任の考え方とクロスウェーバー条項
1.宇宙法における損害責任の考え方
　1.1　はじめに
　1.2　被害者救済の観点
　1.3　宇宙活動の自由の観点との衡量
2.クロスウェーバー条項とは
　2.1　クロスウェーバー条項の概要
　2.2　クロスウェーバー条項の起源と歴史
3.私人間の契約におけるクロスウェーバー条項
　3.1　打上げ契約におけるクロスウェーバー条項の具体例
　　3.1.1　SpaceXのクロスウェーバー条項
　　3.1.2　Arianspaceのクロスウェーバー条項
　3.2　私人（企業）間の契約におけるクロスウェーバー条項の有効性
　　3.2.1　米国法における有効性
　　3.2.2　日本法における有効性
　3.3　私人間の契約におけるクロスウェーバー条項にかかる実務上の留意点
4.国内法上のクロスウェーバー条項
　4.1　はじめに
　4.2　米国商業宇宙打上げ法上のクロスウェーバー
　4.3　NASA調達規則上のクロスウェーバー
5.国家間の合意におけるクロスウェーバー条項

第3節　主要国の宇宙活動法整備
はじめに
1.米国
　1.1　打上許可等
　　1.1.1　打上げ許可等
　　1.1.2　打上げ許可等申請の審査
　1.2　第三者損害賠償責任と保険
　　1.2.1　地上の第三者に対する損害賠償責任と保険
　　1.2.2　連邦政府の人員及び財産に対する損害
　1.3　宇宙旅行
　1.4　宇宙資源
2.英国
　2.1　許可
　2.2　安全規則
　2.3　保安規則
　2.4　監督
　2.5　責任，補償，保険
　2.6　宇宙旅行
3.フランス
　3.1　許可
　　3.1.1　許可発給の要件
　　3.1.2　許可に付する条件
　3.2　第三者損害賠償責任と保険
　　3.2.1　第三者損害賠償責任
　　3.2.2　保険の付保，国家による求償
4.ニュージーランド
　4.1　打上げ許可
　　4.1.1　打上げ許可発給の要件
　　4.1.2　打上げ許可に付される条件
　　4.1.3　損害賠償責任と保険
　4.2　ペイロード許可
　　4.2.1　ペイロード許可発給の要件
　　4.2.2　ペイロード許可に付される条件
　　4.2.3　損害賠償責任と保険
　4.3　高高度許可
　　4.3.1　高高度許可発給の要件
　　4.3.2　高高度許可に付される条件
　　4.3.3　損害賠償責任と保険

第4節　宇宙産業参入時に求められるGRC（ガバナンス・リスク管理・コンプライアンス）
はじめに
1.コンプライアンス
　1.1　国際法の遵守
　1.2　国内法の遵守
　1.3　不正・不祥事対策
2.リスク管理
　2.1　事業経営に関するリスク
　2.2　事故に関するリスク
3.ガバナンス
　3.1　ガバナンス上の課題
　3.2　ガバナンスのポイント
4.まとめ：宇宙ビジネス進出のプロセス

第5節　宇宙活動法の改正動向と民間企業にもたらす影響　〜NewSpace時代における法制度の変革と企業戦略への示唆〜
はじめに
1.宇宙活動法の現状と課題
　1.1　宇宙活動法制定の経緯と意義
　1.2　現行法の枠組みと特徴
　1.3　施行後の運用実績と浮き彫りになった課題
2.改正検討の経緯と政策的背景
　2.1　宇宙基本計画における位置づけ
　2.2　内閣府宇宙政策委員会での検討プロセス
　2.3　民間企業からの要望事項の分析
　2.4　技術革新への対応の必要性
3.改正の方向性と具体的内容
　3.1　多様な宇宙活動への対応（制度対象の拡張など）
　　3.1.1　再使用型ロケットへの対応
　　3.1.2　宇宙往還機・サブオービタル飛行の位置づけ
　　3.1.3　新たな打上げ方式等への対応
　　3.1.4　有人宇宙飛行に関する制度化
　3.2　許認可制度の合理化
　　3.2.1　包括許可制度の導入
　　3.2.2　型式認証制度
　　3.2.3　デジタル化の推進
　3.3　安全性・信頼性確保の強化
　　3.3.1　事故報告制度の新設
　　3.3.2　損害賠償制度の見直し
　　3.3.3　危険物の搭載に関する確認
　　3.3.4　宇宙物体登録制度の法定
　3.4　国際競争力強化への取り組み
4.民間企業への影響に関する分析
　4.1　ロケット事業者への影響
　4.2　衛星事業者への影響
　4.3　宇宙関連の一般サービス
5.実務上の課題と対応策
　5.1　制度移行期の課題
　　5.1.1　既存許可の取扱い
　　5.1.2　解釈・運用の明確化
　　5.1.3　法の執行体制
　5.2　企業の対応戦略
　　5.2.1　法改正への対応
　　5.2.2　コンプライアンス体制の強化
　　5.2.3　事業戦略の見直し
結語

第6節　宇宙におけるルール形成の現状，課題と特許制度
はじめに
1.宇宙におけるルール形成の現状と課題
　1.1　ハードローの領域
　　1.1.1　宇宙におけるルールの土台となっている条約
　　1.1.2　日本における国内法の状況
　1.2　ソフトローの領域
　　1.2.1　ソフトロー領域におけるルール形成の進展
　　1.2.2　アルテミス計画とアルテミス合意
2.宇宙と特許制度に係る課題
　2.1　アメリカにおける対応状況
　2.2　日本における現状
3.宇宙におけるオープン＆クローズ戦略
　3.1　市場創造とルール形成
　3.2　宇宙ビジネスにおける知的財産戦略
　3.3　具体的な宇宙ビジネスに当てはめた検討
　　3.3.1　軌道上の人工衛星に対するサービス提供
　　3.3.2　月面基地内での食料供給
さいごに

◇第３章　宇宙環境の作り方、再現方法◇

★厳しい条件下で機器が確実に動作するかはミッションの成功を左右する！
★既存の試験設備、既存技術を活用し効率的かつ低コストでの再現！
★どこでどのような宇宙環境地上試験が可能か！


第1節　民間の宇宙実験の利用促進と小型ライフサイエンス実験装置「AMAZ（アマツ）」の開発
はじめに
1.会社紹介
　1.1　実現を目指す宇宙利用のビジョン
　1.2　民間の宇宙実験利用の促進に向けた取り組み
2.小型ライフサイエンス装置「AMAZ」について
　2.1　AMAZが対象とする宇宙実験と想定ユーザー
　　2.1.1　開発の背景
　　2.1.2　想定ユーザーと利用目的
　2.2　設計コンセプトと仕様要求
　　2.2.1　設計コンセプト
　　2.2.2　主要な仕様要求
　2.3　各部の構成と機能
　2.4　人工重力の発生機構と制御方法
　2.5　BBMの製作
まとめ

第2節　宇宙の真空・熱環境を地上で再現する【Φ1mスペースチャンバー】
はじめに
1.宇宙環境の物理的条件と地上再現の意義
2.Φ1mスペースチャンバーの技術的詳細
　2.1　チャンバーの全体概要
　2.2　ユーザーフレンドリーな真空排気制御システム
3.スペースチャンバーを用いた実験の進め方と活用事例
　3.1　実験の進め方
　　3.1.1　試験計画の立案
　　3.1.2　試料のセットアップ
　　3.1.3　試験中の監視
　　3.1.4　熱試験のための内部構造
　3.2　活用事例：ハイブリッドロケット推進システム開発における熱真空試験の戦略的活用
　　3.2.1　Letara株式会社の挑戦：迅速性と信頼性の両立
　　3.2.2　導入の背景と目的両
　　3.2.3　具体的な試験事例
　　3.2.4　試験体制の構築と将来への貢献
おわりに

第3節　デジタルツイン技術を活用した宇宙環境の構築
はじめに
1.Unreal EngineとOmniverseの比較
　1.1　Unreal Engineの特徴と利点
　　1.1.1　没入的なビジュアル表現
　　1.1.2　インタラクティブ性の高さ
　　1.1.3　開発環境の柔軟さ
　　1.1.4　豊富な開発者コミュニティ
　1.2　Omniverseの特徴と利点
　　1.2.1　データ統合力とUSD互換性
　　1.2.2　ロボティクスとのシームレス連携
　　1.2.3　Physical AIとの親和性
　　1.2.4　協調作業・産業利用
　1.3　活用の住み分け
2.JAXAデータを活用したISS船内環境の技術的再現
　2.1　ISS船内における風とInt-Ballの課題
　2.2　CFDデータの活用
　2.3　Unreal Engineへの実装方法
　2.4　Unreal EngineとCFDの役割分担
3.体験型コンテンツとしてのISSシミュレーション展開
　3.1　ビジュアル再現
　3.2　体験シナリオ（プレイ内容）
　3.3　一般向け公開と教育的活用（展示・体験含む）
　3.4　宇宙飛行士によるプレイ体験
4.JAXAとの共創
　4.1　J-SPARCの取り組み
　4.2　取り組みの意義と今後の展開
5.未来展望
　5.1　Omniverseによるロボティクスシミュレーションの深化
　5.2　宇宙デジタルツインの広がり
　5.3　新規参入者へのハードル低減
まとめ

第4節　シミュレーションと紫外光を用いた室内実験による宇宙風化作用の再現
はじめに
1.室内実験による宇宙環境模擬の意義
2.実験系の構築
3.紫外光照射プロトコル
4.検出器
5.紫外光源の選定と特性
　5.1　ガスランプ（放電ランプ）
　5.2　放射光
6.表面変質の計測手法
7.実験結果とシミュレーションの接続
8.再現実験の代表例
9.今後の展望

第5節　相似則による宇宙火災の再現：地上での宇宙防災検討に向けて
はじめに
1.宇宙火災と相似則
　1.1　相似とは：再現法の原理と相似則
　1.2　相似則とパイナンバー
　　1.2.1　静的相似の定義
　　1.2.2　動的相似の定義
　　1.2.3　理想的な模型の条件：相似則から得られる拘束条件を満たす
2.相似則を導出する手順の実例と確認
3.宇宙における燃焼現象の相似則
　3.1　相似則の導出
　　3.1.1　火災動力学的に主要な力の抽出
　　3.1.2　拡散輸送型現象における相似則
　3.2　宇宙火災の再現実験（その1）：微小重力下で得られる球状火炎の模擬
　3.3　宇宙火災の再現実験（その2）：低重力環境での火災プリューム成長の再現９）
　　3.3.1　低重力場における大規模火災の相似則
まとめ

第6節　宇宙環境の影響評価と地上実験の精度向上
はじめに認識するべきこと
1.地上試験装置を用いた宇宙環境の影響評価
　1.1　放射線（電子線、陽子線）
　1.2　紫外線
　1.3　原子状酸素
　1.4　熱真空試験
　1.5　スペースデブリ
2.地上実験の精度向上
まとめ

第7節　キャビン内の空気質・温熱環境基準と予測
はじめに
1.国際宇宙ステーションの環境基準
　1.1　CO2濃度の基準
　1.2　温湿度の基準
　1.3　循環風速の基準
　1.4　騒音の基準
2.QOL向上のための快適環境
　2.1　CO2濃度の基準
　2.2　温湿度の基準
　2.3　循環風速の基準
　2.4　騒音の基準
3.キャビン内の環境予測
　3.1　解析モデルの構築
　3.2　キャビンの空調方式
　3.3　計算条件の設定
　3.4　解析結果
　3.5　実測値との比較検証
おわりに

第8節　地球低軌道プラズマ環境再現技術の理論と実装
はじめに
1.宇宙開発の転換と環境試験における課題
　1.1　地球低軌道(LEO)利用の拡大とプラズマ環境の再評価
　1.2　宇宙産業における環境試験の変遷
　　1.2.1　メガコンステレーションにおける最適設計の必要性
　　1.2.2　軌道上サービス/ADR（デブリ除去）における動的干渉評価
　1.3　既存技術の活用と「プラズマ風洞」の最適化
　1.4　本稿の目的と意義
2.LEOプラズマの物理特性と相似則の定義
　2.1　LEOプラズマの統計力学的基礎
　　2.1.1　準中性条件とデバイ遮蔽の物理
　　2.1.2　ポアソン方程式による電位分布の記述
　2.2　速度の非対称性とラム・ウェイク構造の形成
　　2.2.1　速度階層（Hierarchy of Velocities）の定量的根拠
　　2.2.2　ラム面とウェイク面の物理
　2.3　支配的な無次元パラメータの同定
　　2.3.1　イオンマッハ数
　　2.3.2　流れを考慮した無次元化シースサイズ
　2.4　相似則（Scaling Law）の具体的適用と設計限界
　　2.4.1　スケール比 ?? に基づく設計要件の二極化
　　2.4.2　無衝突条件（Collisionless Condition）と設計限界
3.広帯域環境模擬を実現するデカップリング実装技術
　3.1　確立された技術の環境模擬への転用：デカップリングの工学的実装
　3.2　プラズマ源の選定：IE方式とHT方式の比較と妥当性
　3.3　生成密度と透過フラックスを分離して扱う数密度変調技術
　　3.3.1　電子抑制によるプラズマ流の能動的制限
　　3.3.2　装置関数としてのキャリブレーション
　3.4　有流速・高電位環境への実装戦略と課題
　　3.4.1　イオンマッハ数整合に向けた低電圧加速の試み
　　3.4.2　無次元化電位の乖離と高電圧実験の必然性
4.微弱信号診断における不確実性の特定と克服
　4.1　極低密度領域における電流計測の物理的限界
　4.2　球プローブの採用とシース拡大への対応
　4.3　表面状態の管理：SUS304金コーティングとフラッシュクリーニング
　4.4　電磁ノイズの特性と信号処理における課題
5.総括と今後の展望
　5.1　装置開発と環境再現技術の総括
　5.2　開発事例に基づく試験プラットフォームとしての実用性
　5.3　地上実験と数値シミュレーションの補完による検証の確実化
おわりに

第9節　大型パワーレーザーを用いた実験室での宇宙プラズマ研究―レーザー宇宙物理学
はじめに
1.無衝突衝撃波生成
2.乱流磁場増幅
3.磁気リコネクション
　3.1　磁気リコネクション
　3.2　電子スケール磁気リコネクション
おわりに

◇第４章　宇宙環境下での研究、実験の進め方◇

★限定された場所、大きさの中で目的とする実験成果をどう出すか！
★限られたリソースをいかに有効活用し実験を進めるか！


第1節　宇宙環境を利用した実験の意義と産業応用
はじめに
1.宇宙環境の特徴と実験条件
　1.1　微小重力環境
　1.2　真空環境
　1.3　宇宙放射線環境
　1.4　温度環境
2.主要な実験実施領域
　2.1　材料科学・結晶成長（タンパク質結晶、半導体製造）
　2.2　生命科学・医学研究（植物成長、細胞培養）
　2.3　通信（デバイスの耐放射線性能、通信性能に関する実験）
3.実験プラットフォームとその利用方法
　3.1　国際宇宙ステーション（ISS）
　　3.1.1　ISSの利用条件・プロセス（NASA、JAXA）
4.宇宙実験の制約条件と普及に向けた課題
　4.1　宇宙実験特有の制約条件
　4.2　地上との比較実験の重要性
　4.3　宇宙実験普及に向けた課題としてのコスト
5.社会への波及効果
6.小型衛星・無人実験機等による実験の可能性
7.民間宇宙ステーションでの商業宇宙実験の発展
おわりに

第2節　ISS「きぼう」での宇宙実験の進め方と留意点
はじめに
1.宇宙実験の特殊性と地上実験との違い
　1.1　微小重力環境（Microgravity）
　　1.1.1　重力由来現象の抑制
　　1.1.2　g-jitter（微小重力変動）の影響
　　1.1.3　残存重力の影響
　1.2　宇宙放射線環境（Space Radiation）
　　1.2.1　放射線の種類
　　1.2.2　電子機器への影響と対策
　　1.2.3　生物試料への影響
　1.3　高真空・現市場酸素環境
　　1.3.1　真空の影響
　　1.3.2　原子状酸素（AO）
　1.4　熱環境
　　1.4.1　熱入力
　　1.4.2　熱出力
　　1.4.3　熱設計の要点
　1.5　リソースの制約
　　1.5.1　輸送能力
　　1.5.2　電力
　　1.5.3　データ量
　　1.5.4　クルータイム
　　1.5.5　冷蔵・冷凍能力
　1.6　厳密な安全基準
　1.7　実験提案の審査
2.「きぼう」日本実験棟が備える実験設備について
3.実験デザインの留意事項
　3.1　科学目標の明確化：なぜ「宇宙で」やるのか？
　3.2　実験コンセプトの構築
　　3.2.1　実験手法の選択
　　3.2.2　実験パラメータの選定と最適化
　3.3　フィジビリティスタディ（実現可能性評価）
　　3.3.1　技術的実現可能性
　　3.3.2　リソース要求の算出と適合性評価
　3.4　運用計画の策定
4.装置開発の留意事項
　4.1　要求仕様の定義
　　4.1.1　科学要求から工学要求へのブレークダウン
　　4.1.2　安全性要求
　4.2　実験システム設計・開発
　　4.2.1　アーキテクチャ設計
　　4.2.2　構造・機構設計
　　4.2.3　電気・電子回路設計
　　4.2.4　熱設計
　　4.2.5　ソフトウェア開発
　4.3　安全性設計
5.検証プロセス
　5.1　レビュー（Review）
　5.2　試験・評価（Test/Evaluation）
　5.3　操作訓練
おわりに

第3節　「きぼう」での生命科学実験の進め方と今後の展望
はじめに
1.宇宙特有の環境での生命科学実験のデザイン構築にあたって
　1.1　宇宙環境への適応に向けた生命科学研究
　1.2　生物の普遍的な性質を宇宙と地球の環境の違いから知る
　1.3　宇宙環境をツールとして利用する
2.仮説実証型の宇宙実験
3.「きぼう」での科学利用テーマの選定から成果報告書の公開まで
　3.1　公募の発出
　3.2　公募での選定およびその後の宇宙実験に向けた準備
　3.3　宇宙実験実施に向けた試料の準備と実験運用作業
　3.4　実験試料の回収と飛行後解析、成果評価
4.これまでの「きぼう」における生命科学実験と今後
5.まとめ
6.これまで実施された「きぼう」利用に関する生命科学系実験の公募と選定されたテーマ
　6.1　第1回船内実験室利用テーマ公募
　6.2　ライフサイエンス・宇宙医学研究国際公募
　6.3　船内実験室第2期利用テーマ公募
　6.4　「きぼう」利用フィジビリティスタディテーマ募集
　6.5　「きぼう」船内利用フラグシップミッション
　6.6　宇宙医学に関するJAXA事業としての宇宙実験

第4節　宇宙環境実験における小動物研究プラットフォームと骨格筋可塑性への影響
はじめに
1.小動物の宇宙実験の歴史と小動物飼育装置の開発
2.MHUミッション
3.宇宙飼育マウスの骨格筋解析

第5節　微小重力環境における宇宙創薬研究の実現と事業化への課題
はじめに
1.有人宇宙システム(株)の宇宙開発におけるこれまでの歩み
2.宇宙創薬研究の事業化
　2.1　宇宙MPS事業
　2.2　宇宙MPS利用サービスの事業化における課題

第6節　陸棲シアノバクテリアを生物材料とした宇宙実験の紹介とその結果から予測する宇宙空間移動の可能性
はじめに
1.地球におけるシアノバクテリアの出現
2.陸棲シアノバクテリアNostoc sp. HK-01
3.陸棲シアノバクテリアを用いた宇宙実験
　3.1　宇宙実験実施に必要な様々な前準備
　3.2　陸棲シアノバクテリアNostoc sp. HK-01-宇宙に置かれて3年後
　3.3　宇宙実験系生物検定手法の確立-一つの例として
4.紫外線耐性に寄与し宇宙環境利用も期待できるシアノバクテリアが生産する物質(群)
5.乾燥耐性と紫外線や乾燥耐性の関係
　5.1　乾燥生物材料と細胞層-自身の細胞群が紫外線から身を守る生存戦略
6.宇宙環境におけるシアノバクテリアの多岐に亘る利用の可能性
7.陸棲シアノバクテリアNostoc sp. HK-01の宇宙空間移動の可能性

第7節　宇宙環境試験設備を用いた実験の進め方と宇宙人材育成への取り組み
はじめに
1.宇宙環境試験装置を用いた実験の進め方
　1.1　宇宙環境試験の必要性
　1.2　振動試験
　1.3　熱真空試験
　1.4　放射線試験
　1.5　名古屋大学の宇宙環境試験設備
　1.6　宇宙環境試験設備を用いた開発実験の事例紹介
　　1.6.1　成層圏気球実験
　　1.6.2　衛星搭載機器開発実験
　1.7　宇宙環境試験を行うにあたっての注意点
2.名古屋大学宇宙開発利用推進室における宇宙人材育成の取り組み
　2.1　宇宙人材の育成の必要性
　2.2　名古屋大学宇宙開発利用推進室における人材育成の取り組み
　　2.2.1　フロンティア宇宙開拓リーダー養成プログラム
　　2.2.2　「民間における宇宙利用」2週間基礎・上級コース
　　2.2.3　今後の名古屋大学宇宙開発利用推進室の宇宙人材育成への取り組み
おわりに

第8節　宇宙実験を活用したアミロイド線維構造の解明
はじめに
1.アミロイド線維形成の基礎と疾患との関連
2.環境因子と自己集合：重力の役割は？
3.微小重力環境におけるアミロイド形成実験
　3.1 実験デザインと試料準備
　3.2　宇宙でのアミロイド形成実験I：野生型Aβ(1?40)
　3.3　宇宙でのアミロイド形成実験II：家族性変異型D7N（鳥取型）
4.重力から読み解く分子集合のデザイン原理
おわりに

第9節　宇宙放射線の電子機器への影響再現と宇宙放射線バリア技術への展開
はじめに
1.粒子加速器を用いた宇宙放射線の影響の再現
　1.1　ソフトエラーの影響
　1.2　ソフトエラー発生率
　1.3　ソフトエラー対策
　1.4　ソフトエラー試験
2.宇宙放射線バリアへの展開
　2.1　宇宙空間における宇宙放射線対策
　　2.1.1　バリア技術
　　2.1.2　予測技術
　　2.1.3　バリア効果評価技術
まとめ

第10節　シロキサン変性ポリイミド樹脂の地球低軌道宇宙船外表面への活用
はじめに
1.原子状酸素の発生メカニズムと人工衛星部材に与える影響
　1.1　原子状酸素の発生メカニズム
　1.2　人工衛星部材に与える影響
2.原子状酸素耐性シロキサン変性ポリイミドと原子状酸素耐性発現メカニズム
　2.1　シロキサン変性ポリイミドについて
　2.2　シロキサン変性ポリイミドのAO耐性発現メカニズム
　2.3　シロキサン変性ポリイミドのAO耐性機能の検証
　2.4　シロキサン変性ポリイミドのAO耐性発現メカニズムの考察
　2.5　宇宙空間における耐AO膜の自己修復性
3.シロキサン変性ポリイミドの宇宙曝露試験と今後適用が期待される用途
　3.1　シロキサン変性ポリイミドの宇宙曝露試験実績
　3.2　今後適用が期待される用途

第11節　低重力下における土壌の物理性とその実験手法
はじめに
1.低重力下における多孔質体中の物質挙動
　1.1　水分挙動
　1.2　ガス挙動
　1.3　溶質挙動
　1.4　力学的特性
2.低重力実験プラットフォームの選び方
　2.1　国際宇宙ステーション(ISS)
　2.2　パラボリックフライト
　2.3　落下塔
　2.4　クリノスタット
3.落下塔による短時間微小重力環境を用いた断続浸潤実験手法
　3.1　短時間微小重力環境を用いた浸潤実験の必要性
　3.2　理論
　3.3　本手法の適用範囲
　3.4　2m落下塔による多孔質体中の浸潤速度測定
まとめ

◇第５章　宇宙、月面産業に向けた実験と開発◇

★水、ヘリウム3、レアアース、レゴリス．．．月面にはどのような資源があるか！
★月面環境を正確に再現するシミュレーション技術の構築！


第1節　宇宙事業参入へのコア技術の活かし方と競争戦略
はじめに
1.高砂電気工業の概要
2.高砂電気工業のビジネスモデル
　2.1　高砂電気工業の一般的な業務フロー
　2.2　高砂電気工業のユニークな組織体制
3.高砂電気工業のコア技術
4.高砂電気工業の宇宙ビジネスへの参入
　4.1　HVAおよびHVA-Lシリーズ
　4.2　HVDおよびHVD-Lシリーズ
　4.3　HVCシリーズ
　4.4　YUTAスラスター
　4.5　宇宙細胞培養実験用装置
　4.6　その他宇宙用バルブ
おわりに

第2節　月面資源探査におけるビジネスと民間技術
はじめに
1.月面資源
　1.1　月面に存在する水
　1.2　ヘリウム3
　1.3　レアアース
　1.4　レゴリス
2.月面インフラに関するビジネス
　2.1　ISRUをベースとした居住施設の建築
　2.2　月の地形を利用した居住空間の建設
　2.3　月面での発電
　2.4　水に関するビジネス
　2.5　月を周回する通信、測位衛星によるサービス提供
3.レゴリスによるビジネス
　3.1　ISRUベースの太陽電池
　3.2　植物栽培ビジネス
　3.3　紡績ビジネス
　3.4　酸素製造ビジネス
　3.5 レゴリス除去ビジネス
おわりに

第3節　月資源利用技術　〜月土壌の水素還元による水製造を例に〜
はじめに
1.月資源利用(ISRU)
　1.1　水および酸素製造
　　1.1.1　水素を還元剤としたプロセス
　　1.1.2　その他の還元剤を用いたプロセス
　1.2　金属製造
2.酸素欠損型金属酸化物の製造
　2.1　酸素欠損型金属酸化物の特徴
　2.2　酸素欠損型WO3
　2.3　酸素欠損型Nb2O5
　2.4　酸素欠損型TiO2
　2.5　酸素欠損型Co3O4
　2.6　酸素欠損型ZnO
3.水素還元プロセス
　3.1　固定層を用いた水素還元プロセス
　3.2　流動層を用いた水素還元プロセス
　3.3　連続回転炉を用いたプロセス
おわりに

第4節　月面探査・開発に関する技術戦略と月面プラント構想
はじめに
1.宇宙技術戦略
　1.1　宇宙科学・探査
　1.2　月資源利用技術
　1.3　月面推薬生成プラントに関するJAXA事業
2.月面アーキテクチャ
　2.1　月資源
　2.2　全体アーキテクチャ
　2.3　月面インフラ3本柱
3.月面スマートコミュニティ
　3.1　Lumarnity? (Lumar Smart Community?)
　3.2　月面推薬生成プラント
　3.3　月面等における高度資源循環型食料供給システム開発
4.月面と変革(DX&SX)
　4.1　DX
　4.2　SX
5.月面プラントの価値
　5.1　輸送コストの削減
　5.2　火星以遠の探査に向けた技術実証の場
　5.3　月面有人活動のリスク緩和と心理的安全性の確保

第5節　清水建設の月面将来構想および月面建設技術開発
緒言
1.月面建設の課題と「シミズ・ドリーム」
　1.1　月面建設の課題
　1.2　コンクリート製月面基地構想
　1.3　月太陽発電ルナリング構想
2.レゴリスシミュラントの開発
　2.1　レゴリスシミュラントの特性
　2.2　レゴリスの力学特性評価
　2.3　レゴリスの加工
3.月面インフレータブル居住施設
　3.1　インフレータブル居住モジュールに求められる機能と構造設計
　3.2　高強度膜材料・展開技術の開発と実証
結言

第6節　月面人工重力居住施設「ルナグラス」 ―月面居住のあるべき姿とは―
はじめに
1.月面居住の課題と対策
　1.1　宇宙居住への関心
　1.2　重力という課題
　1.3　遠心力による人工重力施設
　1.4　天体上の人工重力施設
　1.5　月面人工重力居住施設「ルナグラス」
　　1.5.1　断面解説図と完成予想内観
　　1.5.2　居住区の設計
　　1.5.3　半径差合力と用途
　　1.5.4　環境設計
　　1.5.5　成長に合わせた利用時期
　1.6　月面溶岩孔の利用
2.実現に向けた実験と施工について
　2.1　材料について
　2.2　施工について
おわりに

第7節　月面環境に適用する建設機械実現に向けたデジタルツイン技術の構築と活用
はじめに
1.月面建設機械の開発におけるシミュレーション技術
2.掘削シミュレーションの構築
　2.1　車体モデルの概要
　2.2　土砂モデルの概要
　2.3　掘削シミュレーションの妥当性検証
　2.4　月面を想定した土質パラメータの検討
3.掘削シミュレーションによる月面建設機械の検討
　3.1　低重力下での安定した掘削
　3.2　月面での施工を想定した仕様検討
おわりに

第8節　月面拠点インフラ構築に向けた取り組み
はじめに
1.月面拠点インフラのアーキテクチャ
　1.1　全体アーキテクチャ
　1.2　統合管制基幹システムのキー要素
　　1.2.1　宇宙ロジスティクス
　　1.2.2　有人拠点・活動支援
　　1.2.3　デジタル統合運用
2.月面拠点インフラ構築に向けた取り組み
　2.1　業界をまたがる連携の構築に向けた当社の役割
　　2.1.1　2つの壁
　　2.1.2　エコシステムの結節点
　2.2　 Yokohama Lunar Park構想とその実装
おわりに

第9節　月溶岩チューブ探査を行う群ロボットシステム検証のためのシミュレータ構築
はじめに
1.地上溶岩チューブ地形の3次元スキャン
2.シミュレータデザイン
　2.1　Sim2Realを考慮した設計
　2.2　ROS2を活用したシステム構成
　2.3　Unityによる実装
3.シミュレーション実施例
おわりに

第10節　月面居住の運用とそれらを支えるサービスロボットの活用
はじめに
1.月面1000人居住社会の姿と前提条件
　1.1　想定シナリオと時間軸
　1.2　人口構成と居住者像
　1.3　月面環境と運用上の制約
2.月面居住における「運用」の考え方
　2.1　ISS運用から学ぶ有人システム運用の特徴
　2.2　有人機と無人機の運用の違いと月面への適用
　2.3　1000人規模運用に向けた組織と管制設備
　2.4　ノンテクニカルスキルと安全文化
3.QoL向上から見た月面生活サービス
　3.1　「生き残る」と「普通に暮らす」の違い
　3.2　「生活を支援するロボット」の定義
　3.3　住まいとコミュニティのデザイン
　3.4　食
　3.5　健康・医療・メンタルヘルス
　3.6　仕事・教育・余暇・ショッピング
　3.7　不安要素とリスクマネジメント
4.月面インフラとサービスロボット活用シナリオ
　4.1　2040年代の月面主要インフラの整理
　4.2　インフラ構築・保守ロボットの活用
　4.3　ビジネス展開とロボット活用の相乗効果
5.1000人規模運用を支えるサービスロボット運用モデル
　5.1　人とロボットの役割分担と責任範囲
　5.2　ロボット運用センターと分散監視
　5.3　デジタルツインとアナログサイトを活用したロボット運用モデル開発サイクル
　5.4　地球社会へのフィードバックとSDGsへの貢献
おわりに - 宇宙用サービスロボットの国際標準化と今後の課題

第11節　宇宙環境下を考慮した宇宙エレベーターの開発と実験の進め方
はじめに
1.建設に関する課題
　1.1　ケーブル材料
　1.2　ケーブルダイナミクス
　1.3　クライマー
　1.4　落雷
　1.5　エネルギー供給
　1.6　宇宙デブリ，放射線対策
　1.7　法律関連
　1.8　コスト成立性
　1.9　課題のまとめ
2.ケーブル材料の宇宙曝露実験
　2.1　実験の概要
　2.2　機械的特性の結果
　2.3　外観観察
　2.4　ケーブル材料の宇宙曝露実験のまとめ
3.ケーブル（テザー）の力学解析
　3.1　力学的釣り合いの基礎
　3.2　ケーブル力学解析のまとめ
4.クライマー
　4.1　クライマー概説
　4.2　クライマーのまとめ
おわりに

第12節　「ロックーン方式」を軸とした宇宙輸送技術の開発とインフラ実現
要旨
はじめに
1.ロックーン方式の価値：宇宙輸送を「性能×運用」で最適化する
　1.1　低気圧/低大気密度環境がもたらす性能上の利点
　1.2　「成立性・安全」を設計中心に据えられる利点
　1.3　インフラの最小化と機会創出
2.AstroXの宇宙輸送技術：機体・通信・自律制御を統合したシステム設計
　2.1　システム諸元と目標
　2.2　航行安全・通信系の構成
　2.3　センサ系と状態推定
　2.4　自律制御アーキテクチャ
3.ランチャ・気球系：吊り下げ式レールランチャと姿勢制御が鍵である
　3.1　吊り下げ式レールランチャの役割
　3.2　CMGによる姿勢制御
　3.3　レール離脱・摩擦・推力偏心が生む姿勢誤差
　3.4　発射成立性を「条件判定」と「中断系」に落とし込む
4.代表ミッションと成立性：フライトシーケンス（SOE）と段構成の見取り図
　4.1　SOE設計の基本方針
　4.2　空中発射と軌道設計の関係
　4.3　フェアリング切り離し・段切り離し・ラムライン制御
5.インフラ実現：航行安全・運用・回収を一体で成立させる
　5.1　航行安全（航空）への適合
　5.2　監視・指令・中断（レンジ安全）
　5.3　ジオフェンスと切り離し・回収方式
　5.4　運用インフラの最小構成
6.今後の開発計画：段階的な統合実証によるリスク低減
むすび

第13節　宇宙産業を形成するプレイヤー
はじめに
1.スペーストランスフォーメーションで拡がる宇宙産業
2.躍進する宇宙スタートアップ
3.異業種企業の宇宙産業参入
4.宇宙と他の技術分野との融合
5.宇宙産業における人材
6.宇宙と異業種の融合がもたらすイノベーション

第14節　宇宙産業が拓く市場と今後の展望
はじめに
1.宇宙産業の現在地
2.メガコンステレーションの時代
3.地球観測でソリューション提供
4.軌道上サービスで宇宙環境保全
5.有人宇宙飛行と宇宙環境利用
6.恒久的月面基地の開発
7.宇宙市場への投資
8.多極化で変容する宇宙市場
9.宇宙産業は未来産業