R06【17応用理学部門】必須問題Ⅰ『解答論文例』問題Ⅰ-2：目標Ａ - 技術士第二次試験 -

　アポロ計画以来、約半世紀ぶりに月面に人類を送るアルテミス計画が米国主導で行われており、日本人宇宙飛行士が月面での活動に参加することとなっている。この計画では２０２５年以降の月面着陸を目指し、その後、月面の開発を進め、将来的には火星への有人探査を目指している。我が国の宇宙基本計画では、宇宙活動の自立性を支える産業・科学技術基盤の強化が進められ、自立した宇宙利用大国となることを目指し、宇宙産業を日本経済における成長産業にしようとしている。このような背景の下、宇宙基本計画では技術者の関わるものとして以下の目標（カッコ内は宇宙産業の例）を掲げている。
　Ａ）国土強靱化・地球規模課題への対応とイノベーションの実現
　　（次世代通信サービス、リモートセンシング、
　　　準天頂衛星システムの高精度測位など）
　Ｂ）宇宙科学・探査における新たな知と産業の創造
　　（月面・火星基地建設、
　　　宇宙空間における人類の活動領域の拡大施設の建設など）
　Ｃ）宇宙活動を支える総合的基盤の強化
　　（宇宙輸送システムの高度化、スペースデブリ対策技術など）
　上記の目標を踏まえたうえで以下の問いに答えよ。
（１）はじめに上記の目標Ａ）～Ｃ）のうち１つに基づいたプロジェクトを設定し、そのプロジェクトにより成長や実現が期待される宇宙産業について述べよ。次にプロジェクトを実施する際の課題を技術者としての立場で多面的な観点から３つ抽出し、それぞれの観点を明記して、その課題の内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち、最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を、応用理学部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示したすべての解決策を実行しても新たに生じうるリスクとそれへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行において必要な要件を、技術者としての倫理や社会の持続可能性の観点から題意に即して述べよ。

１．宇宙産業成長の課題
　〇設定するプロジェクト
　　・目標Ａに基づく次世代通信網の整備
　　・国土強靱化と革新技術の融合
　〇成長や実現が期待される宇宙産業
　　・1兆ドル規模の市場拡大予測
　　・高度通信サービスの需要増加
　〇観点１：電磁気計測
　　・衛星間電磁波干渉の増加問題
　　・高周波数帯における品質低下リスク
　〇観点２：材料物性評価
　　・宇宙環境下の材料劣化加速
　　・耐久性確保と新材料開発の必要性
　〇観点３：光学計測
　　・高精度レーザー光通信の実現課題
　　・大気揺らぎ影響の評価必要性
２．最重要課題およびその解決策
　▼最重要課題
　　・電磁波干渉問題の優先的解決
　　・通信品質と周波数資源の効率化
　▽解決策１：高精度干渉予測技術
　　・ハイブリッド解析による精密モデル構築
　　・モーメント法を用いた相互干渉予測
　▽解決策２：知的ビーム制御方式
　　・フェーズドアレイ技術の応用展開
　　・デジタルビームフォーミングの活用
　▽解決策３：動的周波数最適化
　　・コグニティブ無線技術の宇宙応用
　　・高度変調方式による効率向上
３．解決策実行に伴うリスク及びその対策
　◇電力効率低下問題
　　・システム高度化による消費電力増大
　　・熱電変換と低消費電力技術の融合
　◇信頼性確保課題
　　・複雑化に伴う故障リスク上昇
　　・先端検査技術による品質管理強化
　◇安全通信の脅威
　　・サイバー攻撃脆弱性の増大懸念
　　・量子暗号技術の実装と耐性評価
４．業務遂行に必要な要件
　☆技術者としての倫理の観点
　　・安全性と信頼性の最優先姿勢
　　・国際協調と情報セキュリティの確保
　☆社会の持続可能性の観点
　　・宇宙環境保全と地上応用の両立
　　・技術革新と社会貢献の相乗効果