テーマ2-16：月極域における高精度着陸技術

テーマID: theme2_16
カテゴリ: 探査等（第二期）
作成日: 2025-10-22

テーマ2-16：月極域における高精度着陸技術

概要

アルテミス計画の進展により、世界的な月面活動が本格化する中、月面ペイロード輸送サービス市場は急速に拡大しています。特に月極域は、永久影に水氷が存在する可能性が高く、将来の月面基地建設や持続的な月面活動の要となる地域として注目されています。

JAXAの小型月着陸実証機「SLIM」は、2024年に100m以下の高精度着陸を世界で初めて実現し、日本の着陸技術の優位性を示しました。しかし、月極域は地形が複雑で、傾斜地や岩石が多く、さらに極端な光環境（長期の日照と長期の影）が存在するため、通常の月面着陸よりも格段に高度な技術が求められます。

本テーマでは、SLIM技術を基盤としながら、月極域特有の厳しい環境条件に対応した高精度着陸技術を開発し、傾斜や障害物の少ない好適な着陸領域での確実な着陸を実現することで、国内民間事業者の国際競争力を強化し、月面ペイロード輸送サービス市場での優位性を確立します。

技術開発の内容

本テーマでは、以下の技術開発を対象とします：

1. 月極域対応航法技術

極端な光環境下での高精度位置推定技術を開発します：

画像航法の高度化

低光量対応：永久影エリア付近での画像取得
コントラスト補正：極端な明暗差への対応
HDR画像処理：広ダイナミックレンジ画像の活用
影領域航法：影の中でも機能する位置推定

複合航法システム

画像・LiDAR統合：複数センサーの相補的活用
慣性航法統合：IMUデータとの統合
地形照合：事前地形データとのマッチング
冗長設計：単一センサー故障時のバックアップ

極域地形データベース

高精度地形モデル：極域の詳細3Dマップ
障害物データベース：岩石・クレーター情報
照明条件予測：時刻・季節による光環境変化
着陸適地マップ：好適着陸地点の事前評価

2. 障害物回避技術

複雑な月極域地形での安全な着陸を実現します：

リアルタイム地形認識

LiDAR測距：高精度3D地形スキャン
画像解析：障害物の自動検出
地形分類：安全性評価（傾斜、凹凸、岩石）
高速処理：降下中のリアルタイム解析

着陸地点選定

安全領域抽出：障害物のない平坦地の特定
傾斜評価：着陸機の安定性確保
サイズ評価：着陸機に必要な広さの確保
優先度評価：複数候補からの最適選択

自律的経路変更

降下軌道修正：障害物回避のための経路変更
推力制御：精密な位置調整
姿勢制御：安定な降下姿勢の維持
燃料管理：残燃料を考慮した判断

3. 高精度着陸制御技術

100m以下の着陸精度を実現する制御技術を開発します：

精密誘導制御

閉ループ制御：測位フィードバックによる誤差補正
予測制御：将来位置の予測と先行制御
外乱補償：月面地形による重力異常の補正
最適制御：燃料消費最小化と精度の両立

推進系制御

スロットル制御：推力の精密調整
姿勢制御スラスター：微小姿勢変更
推力ベクトル制御：推力方向の調整
多段階制御：フェーズに応じた制御切替

着陸フェーズ管理

減速フェーズ：軌道速度からの減速
ホバリングフェーズ：最終地点選定
垂直降下フェーズ：精密な着地制御
タッチダウン制御：衝撃最小化

4. 極域環境対応技術

月極域特有の環境に対応する技術を開発します：

熱制御技術

極低温対応：永久影の-200℃以下への対応
極高温対応：日照部の+100℃以上への対応
断熱設計：極端な温度勾配への対策
ヒーター制御：機器の適温維持

電力システム

太陽電池配置最適化：斜光条件での発電効率化
バッテリー容量：影期間の長時間運用
電力管理：限られた電力の最適配分
充電制御：効率的な太陽光発電活用

通信システム

地球直接通信：極域からの直接通信
中継衛星通信：月周回衛星経由の通信
アンテナ指向制御：最適な通信方向の維持
通信途絶対策：自律運用能力

5. 実証・検証技術

開発技術の実証と検証を行う技術を開発します：

地上シミュレーション

月面環境模擬：月重力・真空・光環境の再現
着陸シミュレータ：全フェーズの動作確認
HILSテスト：ハードウェアを含む統合試験
モンテカルロ解析：様々な条件での成功率評価

実フライト実証

段階的実証：リスクを抑えた段階的検証
実環境データ取得：実際の月面データの収集
技術成熟度向上：TRLレベルの向上
信頼性実証：商用サービスに必要な信頼性確認

性能評価

着陸精度評価：目標地点からの誤差測定
安全性評価：障害物回避性能の定量評価
運用性評価：オペレーションの容易さ
経済性評価：コスト競争力の分析

期待される効果

本テーマによる技術開発により、以下の効果が期待されます：

月面ビジネスの拡大

月極域へのペイロード輸送サービスの実現
水資源探査ミッションへの対応
月面基地建設への物資輸送
国内外からの幅広い顧客獲得

国際競争力の強化

世界最高水準の着陸技術の確立
SLIM成果の商業化
国際月面市場でのシェア獲得
日本の宇宙産業の成長

持続的月面活動への貢献

アルテミス計画への技術貢献
月面基地建設の基盤技術
将来の有人月面活動支援
宇宙探査技術の蓄積

公募情報

公募スケジュール

項目	日程
公募開始	2025年7月25日
公募締切	2025年9月25日（正午）
一次審査（書面）	2025年10月上旬～11月上旬
二次審査（ヒアリング）	2025年11月上旬～12月上旬
審査結果通知	2025年12月中旬～2026年1月頃

応募要件

必須要件

e-Radの機関・研究者登録が完了していること
国内に研究開発拠点を有する日本の法律に基づく法人格を持つこと
研究代表者・研究分担者は日本の居住者であること
月着陸技術または惑星着陸技術の知見を有すること

実施体制要件

宇宙機開発または誘導制御技術の実績を有すること
SLIM技術の理解と活用能力
月面輸送サービス事業化に向けた計画
国内外の月面ミッション事業者との連携体制

審査基準

主な審査・評価の観点：

技術開発の実現可能性

– 開発技術の技術成熟度と開発計画の妥当性
– SLIM技術の効果的活用
– 実証計画の具体性

月極域対応性

– 極域特有の環境への対応
– 障害物回避能力
– 着陸精度100m以下の実現可能性

事業性・市場性

– 月面輸送サービス市場での競争力
– ビジネスモデルの妥当性
– 収益見通しと投資回収計画

実施体制・マネジメント

– 月着陸技術・誘導制御技術の専門性
– 研究代表者のリーダーシップ・マネジメント能力
– 月面ミッション事業者との連携体制

まとめ

テーマ2-16「月極域における高精度着陸技術」は、SLIM技術を基盤に月極域特有の厳しい環境に対応した高精度着陸技術を開発し、国内民間事業者の月面ペイロード輸送サービス市場での国際競争力を強化する重要なテーマです。

極端な光環境・複雑な地形・極限の温度条件に対応する技術開発により、100m以下の着陸精度を持つ世界最高水準の月着陸サービスが実現し、アルテミス計画をはじめとする世界的な月面活動への貢献が期待されます。

応募締切は2025年9月25日（正午）です。月着陸技術や誘導制御技術の専門知識を有し、月面ビジネスの拡大に意欲的な企業・研究機関の皆様は、ぜひご応募をご検討ください。

テーマ2-16：月極域における高精度着陸技術