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2016.06.07

ISASよ、よみがえれ(2)

Astroh
Image Credit: Go Miyazaki

ずいぶん長いことブログの更新をサボってしまっていました。この間、ISASにもいろいろなことがありました。

310億円の科学衛星を喪失

イプシロンロケット初号機はこの記事を書いた日の8月27日には打ち上げ予定時刻の19秒前に不具合が見つかり自動的に緊急停止するというトラブルがありましたが、その後の調査と対策によって無事、9月14日に惑星分光観測衛星「ひさき(SPRINT-A)」の打ち上げに成功しました。

2014年12月3日には「はやぶさ2」が小惑星「リュウグウ」の探査を目指してH-IIAロケットによる打ち上げに成功、金星探査機「あかつき」は2015年12月9日に金星周回軌道投入に再挑戦し見事成功、計画より5年遅れての科学観測をスタートさせました。今年2月17日にはX線天文衛星「ひとみ(ASTRO-H)」がH-IIAロケットで打ち上げられ、西日本から関東までの広い範囲でロケットの噴射炎が目撃されるなど、明るいニュースが続いているかのように見えました。

しかし搭載されていた観測機器の初期機能確認を行っていた3月26日にASTRO-Hとの通信が途絶し、JAXAは4月28日に記者会見を開いて復旧を断念すると発表。会見に出席したISASの常田佐久所長は「そこ(組織的な問題にさかのぼっての原因究明)をやらずして宇宙科学研究所(ISAS)の復活はないと思っている」と危機感をあらわにしました。

通信途絶後のデータが得られないので機体の正確な状態把握は困難ですが、JAXAは通信途絶の直前までに得ていたデータと、事故後に地上からの観測された情報などを詳しく分析することで、今回の事故原因の究明につながるかなり詳しいシナリオを絞り込んでいます。

Sorae.jp: X線天文衛星「ひとみ」、浮かび上がった3つの問題点
マイナビニュース: X線天文衛星「ひとみ」の事故調査、設計段階からのリスク軽視が問題に

急ピッチで進む原因究明と対策立案

文部科学省はJAXAの復旧断念記者会見に先立つ4月19日に科学技術・学術審議会研究計画・評価分科会宇宙開発利用部会(第26回)を開催してJAXA関係者から事情を聴取し、さらに日本学術振興会学術システム研究センター所長で宇宙開発利用部会の部会長代理である佐藤勝彦氏を主査とする「X線天文衛星「ひとみ」の異常事象に関する小委員会」を設置するなど、事故原因の究明と対策をJAXAに求めています。小委員会のメンバーは佐藤氏の他、東京理科大学教授で宇宙ロボット工学、自律制御工学などが専門の木村真一氏(専門委員)、慶應義塾大学准教授で「きく7号」(ETS-VII)やHTVの開発に従事した経験を持つ白坂成功氏、横浜国立大学教授でリスクマネジメントシステムなどが専門の野口和彦氏、東京大学准教授で大規模な国際共同実験である長基線ニュートリノ振動実験で博士号を取得した横山広美氏(現代科学論・科学コミュニケーション分野)と、そうそうたる顔ぶれです。

小委員会は5月18日と26日に会合を開き、さらに明日6月8日には3回目の会合を開く予定です。28日の会合でJAXAが提出した調査報告書を見ると、「今後のISASプロジェクト運営の改革」と題して、プロジェクト運営、体制、文書化、審査、の4つの項目で改革案が示されています。

「今後の具体的な方策」としては「現行のプロジェクト管理に関するJAXA全体の規定(「プロジェクトマネジメント規定」「プロジェクトマネジメント実施要領」をISASは遵守し、特にISAS主体のプロジェクトに関する特別の記載が必要なら追補する。」という記述が見られます。その他の項目もいずれもISASの組織立て直しには必要となるものばかりで、その文章表現も細かいところまでよく配慮されています。18日の第一回の会合のあとの1週間でこの文章がまとめられたというのはちょっと信じられないようなスピード感です。

特にポイントとなるのが「特にISAS主体のプロジェクトに関する特別の記載が必要なら追補する。」という表現で、「JAXAにはすでにプロジェクトマネジメントの確立した手段があるけれど、ISASが特別扱いを必要とするなら考慮するよ」と言っているわけです。

管理人もASTRO-Hの事故には心を痛め、3月27日の記者会見からその後の一連の経緯を詳細に見守ってきました。そしてJAXAが示した改革案に深く同意するとともに、以前からISASに対して抱いていた懸念が最悪の形で現実のものとなってしまったのではないか、と感じています。

一方で、小委員会が開催されるペースの異例の早さには若干の危惧も感じています。事故から2ヶ月で事故原因の要因分析がほぼ終了し、おそらく明日の小委員会では「まとめ」を含んだ調査報告書の完全版が提出されるでしょう。プロジェクト関係者や関係企業が積極的かつ真摯に調査に協力しているであろう姿が想像されます。しかしここで改革を拙速に進めてしまえば形式だけの表面的な変化に終わってしまってISASという組織が抱える本当の問題には手がつけられないのではないかという懸念があります。

一国二制度あるいは組織内組織

この記事ではJAXAとISASという言葉が脈絡なく交互に現れているので混乱してしまった人もいるかもしれません。

現在の宇宙航空研究開発機構、つまりJAXAは、独立に存在していた3つの研究機関を統合して発足した新しい組織です。科学技術庁傘下だった宇宙開発事業団(旧NASDA)と航空宇宙技術研究所(NAL)とが文部省傘下の宇宙科学研究所(旧ISAS)と2003年10月に合併し、現在のJAXAとなったわけです。

合併前はNASDAが主に液体燃料ロケットの開発と実用衛星の技術確立を担当し、ISASが固体燃料ロケットの開発と科学衛星の打ち上げと観測を担当していたわけですが、その役割はJAXA発足後も引き継がれ、旧NASDAはJAXA筑波宇宙センター(TKSC)、旧ISASは相模原市のJAXA宇宙科学研究所(現ISAS)を中心にそれぞれ研究開発を続けています。

現在のISASのwebページには「宇宙科学研究所は、宇宙科学の特性に最適な組織体制・運営体制を実現し、大学との緊密な協働関係などにより、宇宙科学研究を推進するとともに、その研究成果を通じて、宇宙開発利用への一層の貢献を図ります」とあります。これは合併前のISASが旧文部省直属の大学共同利用機関であったことと関係があります。(話がややこしくなりますが、それぞれの研究機関を所轄していた科学技術庁と文部省は省庁再編によってJAXA発足2年前の2001年に「文部科学省」として統合されました)

大学共同利用機関とは大型測定機器や高速計算機など非常に高額で大学単独では購入することが難しい研究施設を整備し、あるいは、貴重な文献や資料を収集保存することによって、学術研究の発展・振興に資するという政策に基づいて設置された研究機関です。文部省直属の国立研究機関でしたが、ISAS以外の機関は国立大学法人法の制定を受けて2004年から「大学共同利用機関法人」となりました。例えばすばる望遠鏡を有する国立天文台や世界最大級のヘリカル型核融合実験装置を有する核融合科学研究所などは文部省直轄の研究所から「自然科学研究機構」という名前の大学共同利用機関法人に所属する研究所となった訳です。(ちなみにASTRO-H小委員会主査の佐藤勝彦氏は2010年から2016年まで自然科学研究機構の機構長を務めておられました)

独立行政法人であるJAXA(2015年からは国立研究開発法人に移行)の職員には原則として人事異動があり、いつでも自分が希望する職種に就くことができるとは限りません。しかしISASに所属する研究者(教育職)は「教授・准教授・助教」という国立大学法人と同等の肩書きを持ち、通常の職員募集とは異なる選考基準によって採用され、募集を実施した研究系に配属されます。

ISASが担う重要な役割の一つに大学院生の教育があります。将来を担う若手研究者や技術者を養成し、育成するために総合研究大学院大学や東京大学学際講座と連携し、ISASの研究者が指導教官となって大学院生を受け入れ、教育指導にあたっています。

ISASのもう一つの重要な役割が「国内の大学・研究所、諸外国の宇宙機関と協力して、特徴あるすぐれた宇宙科学ミッション(科学衛星・観測ロケット・大気球)の立案・開発・飛翔実験・運用を一貫して行い、それによる学術研究を強力に推進すること」です。そのためISASはJAXAの一研究部門でありながら先に述べた「大学共同利用システム」によって運営されています。

政府が決めた方針に従ってトップダウン方式でロケットや宇宙関連技術の開発研究を行うJAXAの中にあって、ISASだけは国内外の大学や研究機関の研究者たちがボトムアップ方式で決めた宇宙科学ミッションを遂行する、いわば「一国二制度」あるいは「組織内組織」ともいえる運営体制を築き上げているわけです。

ISASの予算

JAXAの予算は2008年に策定・施行された宇宙基本法と、その後策定された宇宙基本計画にもとづいて政府が毎年宇宙予算案を立案し、国会で審議するという流れを経て決定されています。昨年度のJAXAの年間予算は1,541億円でした。

一方、文部科学省は2013年に宇宙政策委員会第7回宇宙科学・探査部会に提出した「宇宙科学予算について」という資料の中で「平均190億円の予算をISASに確保する」とする考え方を示しています。これは旧ISASの予算規模であった226億円から人件費や追跡管制設備維持とイプシロンロケットの開発費などをJAXA全体に再配分した残りの予算規模とほぼ同額です。JAXAは予算と職員数の厳しい削減を受けつつも昨年度にはISASのためにASTRO-Hの打ち上げ費用114億円を確保しました。

ISASは宇宙科学ミッションをこの予算の枠内で考える必要があるわけですが、そのかわり政府からの指示を受けることなく研究者コミュニティが独自にその使い途を考えることができる自由なお金でもあります。

牛丼チェーンで知られる吉野家HDの年間売上高は約1800億円(平成28年2月期)だそうです。JAXAの年間予算を上回る経済が吉野家で毎年動いているというわけですね。と考えると、一見華々しく見える宇宙開発も意外に小さな産業、ということもできます。

(訂正:記事初出時、あやまって「吉野家の毎月の売上高は約1700億円だそうです。」とし、「年間売り上げ額になるとじつにNASAの予算規模にも匹敵します。」としていましたが、これは年間売上高の誤りであり、訂正のうえお詫びいたします)

しかし、JAXAの予算は東京大学と京都大学に与えられる運営費交付金を合計した金額に匹敵します。ISAS単独でも神戸大学や東京工業大学とほぼ同程度の規模です。国の財政状況が厳しく、国立大学の運営費交付金が毎年削減され続けていることを考えると、かなり恵まれた研究環境であるともいえます。

ISASではこの予算規模を前提として企画する宇宙科学ミッションに関してISASの研究者や他の大学・研究機関の研究者で構成される宇宙理学委員会宇宙工学委員会で審議を行っています。(「はやぶさ2」ではこれらの委員会を通さず世論の後押しを受けて復活)

理学と工学の研究者が互いに知恵を絞って、与えられた予算の中から最適なミッションを提案し合意する、それがこれまでの「ISASらしさ」を支えてきた研究者コミュニティによる研究者コミュニティのための組織運営手法でした。

「ISASらしさ」を考え直せ

「ISASらしさ」とはなんでしょうか。

ある人にとっては小惑星探査機「はやぶさ」の活躍や、相模原のキャンパスに漂う独特の「自由」を感じさせる空気感かもしれません。そのものずばりを説明することは難しいけれど、ある種の気概や意気込み、期待感や信頼感、などがこの言葉には含まれていると思います。

管理人が考える「ISASらしさ」とは、海外の技術に頼ることなく創意と工夫で自前のロケットを開発して1970年に「おおすみ」を打ち上げ、日本を世界で四番目の人工衛星打ち上げ国とした少数精鋭の開拓者たちのチームであり、また1985年のハレー彗星接近にあわせて米国、ソ連、ヨーロッパと肩を並べて技術試験機「さきがけ」と探査機「すいせい」を送り込んだ科学研究と工学開発のバランスのとれたチームワークのよさでした。

しかし「小回りのきくチームワーク」は同時に計画の大型化や長期化、国際化に耐えられないという弱点も抱え込んでいます。

JBpress: 日本企業の将来を左右する「ひとみ」事故の根本原因

「小回り」がトレードマークであったISASも90年代初頭から理学と工学のバランスが徐々に崩れ始めて内部がバラバラになってしまったように見えます。

失われた火星探査機「のぞみ」や打ち上げに失敗したX線天文衛星「ASTRO-E」の計画が立案された90年代にはISASの大型化された固体燃料ロケット「M-V」による予算増加とそれに伴う探査機打ち上げ機会の減少が生じました。誰しも自分の観測機器を積みたいと願う熾烈な競争の中で「少しでも多くの観測機器を詰め込みたい」との想いから研究者側の要求が歯止め無く増大して探査機の安全性の審査がおろそかになるという負の循環が始まりました。観測機器の過大な積載はロケットの打ち上げ能力を超える探査機の重量超過を招き、小惑星探査機「はやぶさ」においても実績のあったリアクションホイールを軽量化のために改造したことで姿勢制御能力を失うという弊害が現れています。

また「はやぶさ」のイトカワへのタッチダウンの時にプログラムのミスによりサンプル採取のための弾丸が発射されなかったことや、先に紹介したイプシロン初号機の打ち上げ制御システムの不具合、金星周回軌道投入後の「あかつき」が地上からの姿勢制御変更用のデータのミスにより一時的に通信が途絶した件など、運用面やソフトウェア開発などのプロジェクトマネジメントのありかたに疑問を投げかけるようなトラブルも繰り返し起きていました。

ISASは「小回り」を生かせる規模の研究開発と、長期の開発期間を要する大型で国際的な研究開発とを明確に区別した上で、宇宙科学の未来を担っていくためのビジョンを関係者で共有し、新しい地平を組織的に切り拓くためにはそれぞれの計画をどのような予算規模とスケジュールで進めるかをオープンに議論するべき時が来ていると思われます。

機長と大統領

大統領専用機には機長がいて大統領を乗せて目的地へと運びます。大統領はその国の最高権力者であり、予算や飛行計画などを決定する権限があります。しかし大統領とそのスタッフを目的地まで無事に送り届けるための安全の確保に全責任を負うのは機長であり、大統領といえども機長が指示する安全上の注意には従わなければなりません。

今回のASTRO-Hの事故調査報告書には「プロジェクト管理に責任を持つPM(Project Manager)とサイエンス成果の創出に責任を持つPI(Principal Investigator)を明確に区別し、それぞれ別人が担当する」「特にPMの職務に関しては、就任要件(プロジェクト経験、能力等)を明確にし、上記文書に明記する。PIの人選は学術界の意見を重用して任命する」との記述があります。

PMとPIの関係は大統領専用機の機長と大統領の関係に似ています。ちょっと違うのは、PMは科学ミッションの運用だけではなく、企画立案・設計段階からミッションを予算内で安全に達成するための判断を行う権限と責任を持っている必要があるということです。報告書には「特にPMの職務に関しては、就任要件(プロジェクト経験、能力等)を明確にし、上記文書(プロジェクト関連規則、規程類)に明記する」と記載されています。PIは科学ミッションの目標を定め、予算を確保し、科学目標を達成することに対して全責任を持ちます。

PMとPIの分離はNASAの火星探査機などでも導入され、記者会見での記者からの質問に対してどちらが答えるかも質問の内容に応じて明確に区別されています。旧NASDAの衛星では主としてPMが養成され、PIを選ぶ手続きがない状態でした。(月周回衛星「かぐや(SELENE)」では例外的にNASDAがPMを努め、ISASがPIの役割を果たした)

ASTRO-HのPMはISASの高橋忠幸教授ですが、教授自身がASTRO-Hの目玉の検出器である硬X線・軟ガンマ線検出器の開発を担当するなど、役割としてはPIに近いものでした。巨大化した国際協力プロジェクトであるにもかかわらず、プロジェクト全体のバランスやリスクをコントロールする責任の所在があいまいで、X線天文学の観測を遂行するための工学目標にのみ研究開発の重点がおかれるといういびつな姿が今回の事故であきらかになったわけです。

ISASの教授や准教授など教育職スタッフの本来の職責は、独創的な研究開発や探査・観測を行い、論文を執筆し、研究成果に対して国際的な評価を得ることです。ISASは大学共同利用機関の役割も果たしているため、国内外の研究者との議論を積み重ねてミッションをとりまとめる作業などもその職責に含まれます。

しかしミッションの安全を確保する権限と責任を持つPMの職責は教育職とは大きく異なります。宇宙科学ミッションにふさわしい能力を持ったPMをどのようにして育てていくかをISASはその人材の生涯にわたるキャリアパスまで含めて真剣に検討する必要があります。

宇宙開発の手法に「正解」はありません。PMの体制が確立している旧NASDAにおいても、地球観測プラットフォーム技術衛星「みどり」(ADEOS)とその後継機である環境観測技術衛星「みどりII」(ADEOS-II)の巨大な太陽電池パネルがそれぞれ故障し、衛星機能を失うなどの手痛いトラブルが発生したことがありました。ISASがPMとPIの役割を分けてリスク管理の体制を整備したとしても、今後も予期せぬトラブルに見舞われることはあり得るでしょう。

気象衛星や通信衛星、放送衛星、GPS衛星などが24時間365日、私たちの暮らしを支える必要不可欠な社会インフラとなった21世紀の今日においてもなお、宇宙はあいかわらず「見落としがあればその見落としを突かれる」という厳しい環境なのです。

公正で透明なピアレビューと利益相反の防止に向けて

宇宙理学委員会と宇宙工学委員会はそれぞれの専門を活かしてお互いを補いあう関係でしたが、2chやブログなどの情報を見ているといろいろな怪文書が流れるなど、関係者の間に疑心暗鬼が生まれているようにも見受けられます。

NASAではディスカバリー計画によって「小型で安価な探査機」の計画のプロポーザルを募集し、ケプラー宇宙望遠鏡や小惑星探査機「ドーン」、水星探査機メッセンジャーなどの数々の優れた計画を成功に導いてきました。予算規模がJAXAの10倍以上もあるNASAのやり方を日本が同じように実行できるとは思えませんが、研究者間のオープンで透明な議論の場を設定することや、利益相反に対する厳しい態度などについては見習うべきところがあるように思います。

JAXAやISASだけでなく、大学や基礎科学分野の予算は削減が続く極めて厳しい時代です。だからこそ、ただでさえ少ない打ち上げ機会を奪いあうことで全体のリスクを高めるのではなく、獲得可能な予算規模にみあった計画を策定し、オープンな場で議論し公開していくなどの透明で公平なルールの策定が必要です。

最先端の研究テーマを設定する際にその妥当性や実現可能性を正当に議論できるのはやはり同じ分野の研究者(ピア)です。研究者誰もが納得できる厳正なピアレビューの体制を作り上げる改革を今すぐ行わないと、冒頭で紹介した常田所長の指摘のように、ISASの復活はありえなくなってしまいます。

天文衛星、惑星探査、工学試験衛星、と、それぞれの分野の興味関心や具体的手法は異なりますが、宇宙科学発展のビジョンを全員がしっかり共有し、世界の信頼を取り戻せるような「ISASらしい」野心的な計画が復活することを期待しています。

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