2025年度 (最新) 学院等開講科目工学院機械系

宇宙開発工学

開講元: 機械系
担当教員: 中西洋喜 / 中条俊大
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室)
クラス: -
科目コード: MEC.M333
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月19日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

宇宙利用・宇宙探査を含んだ宇宙開発を進めるためには、人工衛星、探査機、宇宙ステーション等の宇宙機やロケット、地上設備、通信ネットワークを含めた巨大なシステムが必要となる。本講義では、宇宙機を中心として、これらの宇宙システムを開発・運用するのに必要な要素技術やシステム技術、ミッション技術と、システムズエンジニアリング、プロジェクトマネジメント、安全・ミッション保証等のエンジニアリングマネジメント手法を説明する。（制御工学、構造力学、電気工学、通信工学に関する内容を含む。）

到達目標

宇宙ミッションに必要な宇宙機システムの概念設計が行えるレベルを目指す。なお、実際に宇宙開発に携わるには、さらに宇宙機の詳細設計、製作、試験等の技術を理解する必要がある。

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

本講義は、JAXAでの様々な実用衛星等の研究開発に関する実務経験を持つ教育担当教員がその実務経験を活かし、宇宙工学についての実践的な教育を行う。

キーワード

宇宙ミッション、宇宙システム、宇宙開発、プロジェクトマネジメント

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)
6. 機械工学の発展的専門学力，7. 専門知識を活用して新たな課題解決と創造的提案を行う能力

授業の進め方

宇宙開発プロジェクトの経験がある教員が、宇宙機開発の技術と進め方について講義を行う

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	序論・宇宙システム概要	宇宙システムの定義・概要・特徴、宇宙機と総合システムの構成、打上・宇宙環境・軌道、各分野の宇宙ミッションの概要・成果・技術課題
第2回	宇宙機運用	宇宙機の運用の概要、運用の種類、寿命、運用内容：通信、電力制御、軌道制御
第3回	宇宙機開発	宇宙機の一生と開発ライフサイクル、設計・製造・組立・試験、製造・組立のプロセスと担い手、様々な試験
第4回	宇宙機設計	宇宙機設計の概要、宇宙機の構成、段階的設計プロセス、階層的設計プロセス、設計手順、解析、ミッション検討
第5回	宇宙機設計詳細1	宇宙機サブシステムの設計1：　太陽電池パドル系、電源系、通信系、構体系、熱制御系、推進系
第6回	宇宙機設計詳細2	宇宙機サブシステムの設計2：　姿勢軌道制御系
第7回	システムズエンジニアリング	システムとシステムズエンジニアリングの定義、SEの歴史、JAXAのSE：4つの活動とプロセス、システム設計、MBSE
第8回	プロジェクトマネジメント	プロジェクトマネジメントの基礎、宇宙システムの開発プロセスとプロジェクトマネジメント、JAXAのプロジェクトマネジメント、エンジニアリングマネジメント
第9回	ロケット1	ロケットの概要（役割、特徴、世界のロケット）、ロケット推進の基礎、構成、試験、開発プロセス
第10回	ロケット2	ロケットエンジンの基礎、構成、ターボポンプ、燃焼器、ノズル、世界のエンジン
第11回	ミッション系開発1	ミッション系開発1：　通信衛星、衛星通信の基礎、衛星通信の歴史、通信システム、通信回線、設計例、展開アンテナ
第12回	ミッション系開発2	ミッション系開発2：　合成開口レーダ、様々なミッション例と成果、応用例、特徴、観測原理、干渉SAR、軌道上画像化
第13回	宇宙機システム設計、安全・ミッション保証	宇宙機システム設計の概要、設計の流れ、システム解析、設計例、耐故障性設計、安全・ミッション保証の基礎、JAXAの安全・ミッション保証
第14回	小型衛星	小型衛星の動向、衛星・ミッション例、小型衛星バス、衛星コンステレーション

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，配布資料や参考資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

教科書は特に指定しない

参考書、講義資料等

講義時に紙で、ないしは、T2SCHOLAを通じて電子ファイルで、資料を配布する

成績評価の方法及び基準

試験（100％）
対面で試験を実施できない場合は、オンラインで小テスト（80%）を実施するとともに、レポート（20%）を課す。

履修の条件・注意事項

古典力学、微分方程式、線形代数に関する基礎知識を持っていることが望ましいが必須ではない。