Katsunori Tanaka's Blog

プロの論文を読む：ソフトウェア工学編
プロの論文を読む：経営学・組織論編
につづいて，信頼性工学の学会誌に掲載された部品の論文を紹介する．

田村高志, 宇宙開発のキーを握る部品問題, 日本信頼性学会誌：信頼性, Vol. 30, No. 5, pp. 420-425, (2008)

著者はJAXAの技術開発をになう研究者である．論文そのものは，論文タイトルのリンク先（国立情報学研究所）よりPDFで全文を読むことができる．内容は次のとおりで，冒頭に概要が付いている．

概要
1. はじめに
2. 宇宙用部品とは
3. 宇宙用部品の課題と対策
(1) 輸入部品の入手性
(2) 部品の品質
(3) 国産部品の入手性
(4) 鉛フリー化への対応
4. 課題への対応
(1) 入手性の改善
(2) 品質確保
5. まとめ
参考文献

概要の最後の部分で「本稿では，宇宙開発のキーとも言える部品問題に焦点を当て，現状の課題と将来に備えるための方策について述べる．」と書かれているとおりであるが，ここで部品と呼ばれているものは，全文を読めばわかるようにおおむね電気・電子部品である．

以下，補足説明をまじえながら節ごとに要約してみる．

第1節は，文字通りの序論である．まず宇宙開発に関する状況を説明し，ロケットや人工衛星に用いられる電気・電子部品のあり方について課題があり，今後10年間の見通しを検討するとしている．

第2節では，まずロケットや人工衛星に用いられる電子部品が特殊であり「宇宙用部品」と呼ばれること，世界の多くでアメリカの軍用規格 (MIL) にもとづく部品が使われていることを説明している．それから，「宇宙用部品」に要求される信頼性をミッション期間（たとえばロケットは衛星を打ち上げれば数時間でミッションを終え，用途によるが人工衛星はそれよりも長く使われ，宇宙ステーションはさらに長期間使われる）と電子部品・回路の先端性・複雑性によって異なることが3軸の図で示されている．また，宇宙では放射線を受けるということから，最新のマイクロプロセッサから数年遅れで耐放射線性マイクロプロセッサの開発がおこなわれていることを紹介している．また，欧州連合によって電気・電子危機への有害物質（重金属等）の使用禁止指令（RoHS 指令）により「鉛フリー化」への対応が迫られることを指摘している．さらに，「宇宙用部品」の市場規模が非常に小さく，調達が困難になってきていることと信頼性を確保することが課題であることを明らかにしている．

第3節では，実際の開発経験から4つの課題を挙げている．
(1) 「宇宙用部品」の多くがアメリカ軍用規格品であることから，部品が武器流通とみなされ，納期の遅れや技術情報の入手が困難であることなど．
(2) 一般的な半導体部品の多くがプラスチックでモールドされた形で製造されているのに対して，「宇宙用部品」の多くは古くからある金属の容器に収める CAN 封止タイプ，セラミック封止タイプであり，生産設備の老朽化などの問題があることなど．
(3) 輸入に依存しないために国内業界に協力を得られるかというと，市場規模等の問題から，厳しい状況にあること．
(4) 現在のところ「宇宙用部品」は RoHS 指令の対象外ではあるが，部品業界が鉛フリー化を進めている状況のもとでは「宇宙用部品」にも影響があること．

第4節では，それまでに挙げた諸課題が，継続的な入手ルートの確立と品質確保の2点に集約されるとしたうえで，具体的対応が述べられている．
(1) 入手性については，欧州の動きを見ながら欧州域内での，最初に開発されたオリジナル部品と互換性があるセカンドソース部品の有効活用，および重要部品については国内での継続的確保が必要であるとしている．
(2) 調達した部品の品質については「オールジャパンの体制づくり」が必要であるとし，ハードウェア的な部品実装技術の高度化や堅牢 (rubust) な設計などの技術開発が望まれるとしている．

第5節は結論である．まず調達する立場から，各種の人工衛星に対してそれぞれ適切な部品の要件を規定すること．国内の宇宙産業界による品質確保とコストダウン，および国内電子部品業界が協力しやすい環境をつくることの重要性を強調して締めくくっている．

以上みてきたように，この論文は純粋に技術的な議論ではなく，部品の生産・調達および品質に関する現状をふまえ，問題点を明確にして，業界に対する呼びかけも含めた対応策を提言するものとなっている．

テレビドラマふたつのスピカを初回から見ている．

私は1957年のスプートニク打ち上げのときにも，1961年Юрий Алексеевич Гагаринによる宇宙飛行のときにも生まれていなかった．アポロ11号の月面着陸や翌年のアポロ13号事故については，見ていたかもしれないが確かな記憶がない．ニュースで見たはっきりとした有人飛行に関する記憶は，1975年のアポロ・ソユーズのドッキングである．ソユーズの船内で双方の宇宙飛行士たちが一緒にボルシチを食したというような報道に接して，ボルシチとはどんな料理だろうかと思った．また，いつ買ったのかはっきりしないが，学習科学まんがシリーズ『宇宙とロケット』（立風書房，1972）というものを読んでいた．アポロ13号のことも書かれていたが，当時はなんのことかよくわからなかった．アポロ計画についてはそういった本から知識を得ていた．

そんなころに見た，最も印象的な写真がこれである（NASAによって撮影・公開されているもので，17 U.S.C. §105 により著作権は存在しない）．

アポロ11号の打ち上げに使われた巨大なサターンVロケットを至近距離でとらえているこの写真は，いかにも魚眼レンズで撮影されたものらしくひどく歪んでいるが，その違和感も含めた迫力は，離れたところから望遠レンズで撮影されたものとはまるで比較にならない．

それはさておき，ドラマ第2回で着衣水泳のシーンがあった．宇宙飛行士が水中訓練を受けることは知っていたが，あらためて国際宇宙ステーション搭乗宇宙飛行士募集のページにある「宇宙飛行士候補者募集要項」を読んでみると，

訓練時に必要な泳力（水着及び着衣で 75m： 25m x 3回 を泳げること。また、10分間立ち泳ぎが可能であること。）を有すること。

と書かれている．たしかに，宇宙船がどんなところに落下しようと生き延びることが求められるのであろう．1974年アメリカで放送され，日本語吹き替えでも放送されたテレビドラマ Planet of the Apes （邦題：猿の惑星）も，宇宙船が湖に着水するあたりから始まっていたように思う．NHKのドラマに話を戻すと，主人公の鴨川アスミは水泳が得意でないということになっている（演じている桜庭ななみのほんとうの泳力は知らない）．それで東京宇宙学校に入学できるのかとも思ったが，フィクションなのでまあいい．

しかし，実際に宇宙飛行を経験した日本人宇宙飛行士は私より年上の人ばかりなのに，登場人物がみな若い．若いから成り立つストーリーなのかという気もする．アスミがロケット設計技師の娘というのは，テム・レイと息子のアムロ・レイという関係に似ているような気もするが，あまり気にしないようにしたい．

宇宙を目指す高校生たちということで，1999年のアメリカ映画 October Sky （邦題：遠い空の向こうに──ロケットボーイズ）は実話にもとづくものらしいが，行動力ある高校生も，彼らを陰で支える物理の教師の姿勢もよかったと思う．

このドラマは木曜日の夜8時．柳沼行の同名コミックが原作で，2002年にNHKによりアニメ化されているらしいが，いずれも見ていない．スピカというのはおとめ座の連星らしいが，どんなふうに「ふたつ」なのかは最後まで見ないとわからないのではないだろうか．