市場調査レポート

宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場規模と見通し、2025-2033

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世界の宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場の規模は、2024年に29.2億米ドルと評価され、2025年から2033年にかけての予測期間中に7.05%のCAGRで成長し、2025年には31.3億米ドル、2033年には53.9億米ドルに達すると予測されています。宇宙環境用放射線強化電子機器(RHESE)プロジェクトは、宇宙環境の過酷な放射線や温度に耐える高性能デバイスを創出することで、放射線強化電子機器の最先端技術を進化させることを目的としています。近年、従来の大きな衛星よりも小型の衛星を使用する傾向が劇的に進んでいます。さらに、小型衛星を一度きりのミッションで使用するのではなく、衛星コンステレーションに定期的に組み込む動きも見られます。地球観測、リモートセンシング、宇宙ベースのブロードバンドサービスなどの用途における小型衛星コンステレーションの急速な成長に伴い、放射線耐性電子部品の需要が著しく増加しています。宇宙の変動を低コストで防御する能力を強化した高度な放射線耐性電子機器を生産するためのいくつかのプロジェクトが進行中です。

小型衛星の需要は、軍事監視、テレビコンテンツの配信、携帯電話の接続性、農業監視など、手頃な価格の衛星通信のニーズが高まる中で増加しています。最適なカバレッジを確保するため、これらの商業衛星は通常、静止軌道に打ち上げられ、15〜20年の寿命を持っています。地球の軌道上の通信衛星の増加は、放射線耐性電子機器の需要を押し上げています。世界的な通信ネットワークを改善するために、OneWeb、SpaceX、Amazon、Telesatを含む新しい宇宙企業家たちは、何千もの低地球軌道衛星からなるメガコンステレーションを打ち上げることを計画しています。米国連邦通信委員会(FCC)は、Amazonが3,236個の衛星からなるブロードバンドネットワークを打ち上げ、運用することを許可しました。最先端の通信衛星CMS-01、GSAT-10、APSTAR-7はそれぞれ15年の設計寿命を持ち、高電力通信と放送衛星の成功例です。

フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)市場は、波形生成、画像処理、安全な通信などの軍事および航空宇宙アプリケーションがFPGAを採用するにつれて成長すると予想されています。より良い帯域幅の需要の増加により、低コストで低電力の強化された組み込みFPGA設計の機会が生まれています。これらは、低消費電力と高い計算密度のために、ストリーミング、データ処理、大量データフローによく使用されます。最近では、FPGAベースのアクセラレータが先進的なクラウドおよびエッジコンピューティングシステムにおいてGPUベースのアクセラレータの強力な競争相手として浮上しています。セキュリティ、ネットワーク処理、ディープパケットインスペクションでの使用の増加がFPGA需要を押し上げると予想されています。

これらの放射線耐性部品の限界の一つは、宇宙、核戦争、または防御環境を正確にシミュレートするテスト環境を作成する必要があることです。放射線耐性電子機器のテストラボを構築することはコストがかかり、そのようなテストを実施するには高度な経験を持つ人員が必要です。アプリケーションの要件に応じて、放射線効果およびシールドテストは様々な方法を使用して実施できます。テスト施設では、コバルト60などの放射性源を利用し、全イオン化線量(TID)、強化低線量率効果(ELDRS)、中性子および陽子変位損傷、単一イベント効果などのテスト方法を使用します。放射線耐性電子機器のテストは、これらの電子部品が実際のアプリケーション環境で高エネルギーイオンにさらされるため、費用がかかります。

国際宇宙ミッションの増加は、先進的な放射線耐性部品、新しい構成、設計手法、およびソフトウェアモデルの需要を高め、電子部品の放射線耐性を向上させています。米国は多くの宇宙機関と密接に協力する最初の国であり、宇宙探査の手段を講じることに興味を示しています。その製造能力、テストインフラストラクチャ、および資格を持つ人員は、これらのタスクを実行しやすくしています。国はその商業宇宙船セクターと宇宙観光を拡大することを強く希望しています。NASAとSpaceXは、2022年4月にすべての民間船員を乗せたCrew-4を打ち上げ、国際宇宙ステーションで微小重力下での研究を行い、宇宙へのアクセスを広げました。

世界の宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEAの4つの地域に分かれています。予測期間中、北米は世界の放射線耐性電子機器市場で最も支配的な地域です。この支配と拡大は、商業および軍事衛星アプリケーションにおける放射線耐性部品の需要の増加によって促進されています。米国国防総省(DoD)や他の商業セクターは、衛星や核の近代化努力のようなプロジェクトのための放射線耐性マイクロエレクトロニクスを必要としています。米国政府は、放射線耐性マイクロエレクトロニクスの生産における国内能力を維持し、改善するために継続的に努力しています。例えば、2021年12月に米国政府は、放射線耐性マイクロエレクトロニクスの国内産業基盤を拡大・強化するために、防衛生産法(DPA)のタイトルIIIを承認しました。

市場は、衛星、打ち上げ装置、深宇宙探査機に分かれています。プラットフォームセグメントでは、衛星プラットフォームが世界の宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場をリードすると予想されています。衛星は、データを収集するか、通信ネットワークの構成要素として軌道に投入されるデバイスです。衛星は地球または他の惑星の周りを継続的に回ります。一部のリモートセンシング専門家は、これらの波長帯における植生キャノピーからの光を測定することにより、衛星プラットフォームから植物の健康を特徴付けることを提案しています。高度なラジオメーターを使用することで、海洋から放出される広範な色のスペクトルを正確に測定することが可能です。したがって、異なる軌道にある2つの衛星プラットフォームによって撮影された画像を比較することはできず、各衛星のデータはその軌道トラックに基づかなければなりません。

製造技術に基づいて、市場は設計による放射線耐性、プロセスによる放射線耐性、ソフトウェアによる放射線耐性に分かれています。設計による放射線耐性は、コストがかかる生産アプローチですが、結果として得られる部品は非常に堅牢なソリューションを提供し、深宇宙ミッションや衛星のような過酷な宇宙用途に最適な放射線耐性評価を持っています。材料の種類に基づいて、市場はシリコン、窒化ガリウム、炭化ケイ素に分かれています。ほとんどの放射線耐性部品はシリコンから作られており、これによりそのサイズと重量が減少し、中から高速度までのパフォーマンスが向上します。マイクロエレクトロニクス産業のシリコン材料の必要性は、主に各デバイス世代の「デザインルール」、すなわち技術世代の重要な寸法によって決定されます。通常、重要な寸法の50%を超える表面欠陥は、潜在的なデバイスキラーと見なされます。

コンポーネントに基づいて、市場はオンボードコンピュータ、マイクロプロセッサ、コントローラ、電源、メモリ(ソリッドステートレコーダー)、フィールドプログラマブルゲートアレイ、送信機および受信機(アンテナ)、アプリケーション固有集積回路、およびセンサーに分かれています。オンボードコンピュータ、マイクロプロセッサ、およびコントローラーは、マイクロプロセッサ技術の効率、堅牢性、および能力を高める必要がある新しいアプリケーションで使用されると予想されており、これにより小型スペースでの高度な複雑で要求の厳しいアプリケーションの展開がもたらされます。


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Report Coverage & Structure

レポート構成の概要

このレポートは、宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場に関する詳細な分析を提供します。レポートは幾つかのセクションに分かれており、それぞれが市場の異なる側面に焦点を当てています。

セグメンテーションと研究方法論

  • セグメンテーション: 市場を様々な基準で分類し、詳細な分析を行います。
  • 研究方法論: レポートの分析に用いた手法を説明します。
  • 無料サンプルの取得: レポートの一部を試し読みするためのオプションがあります。

エグゼクティブサマリー

このセクションでは、宇宙用途向け放射線耐性電子機器市場の全体像を簡潔にまとめています。

研究範囲とセグメンテーション

  • 研究の目的、制限、仮定について説明します。
  • 市場のスコープと通貨、価格設定を考慮します。

市場機会評価

  • 新興地域、企業、アプリケーション/エンドユースについての分析を行います。

市場動向

  • 市場の推進要因、警告要因、最新のマクロ経済指標、地政学的影響、技術的要因を説明します。

市場評価

  • ポーターの五力分析やバリューチェーン分析を通じて市場を評価します。

規制枠組み

  • 地域別(北アメリカ、ヨーロッパ、APAC、中東とアフリカ、LATAM)の規制について詳述します。

ESGトレンド

環境、社会、ガバナンス(ESG)に関連する市場の動向を分析します。

世界市場分析

宇宙用途向け放射線耐性電子機器の市場規模の分析を行い、プラットフォーム、製造技術、材料タイプ、コンポーネントごとに詳述します。

地域市場分析

  • 北アメリカ市場分析: 米国とカナダを含む地域における詳細な分析。
  • ヨーロッパ市場分析: イギリス、ドイツ、フランス、スペイン、イタリア、ロシア、北欧、ベネルクス、その他のヨーロッパ諸国の分析。
  • APAC市場分析: アジア太平洋地域における分析を提供します。

各地域セクションでは、プラットフォーム、製造技術、材料タイプ、コンポーネントごとに市場を詳細に分析します。


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[参考情報]
宇宙用途向け放射線耐性電子機器という言葉は、宇宙環境で使用される電子機器が放射線に対して耐性を持つことを指します。宇宙空間は、地球上とは異なり、強い放射線環境にさらされています。これは太陽からの放射線や宇宙から降り注ぐ高エネルギー粒子によるものであり、これらの放射線は電子機器に深刻な影響を与える可能性があります。したがって、宇宙で使用される電子機器は、これらの厳しい条件に耐えられるように設計されている必要があります。

放射線耐性電子機器にはいくつかのタイプがあります。一般的には、特別に設計された半導体デバイスが使用され、これには耐放射線性を高めるための技術や材料が含まれています。例えば、シリコンオンインシュレーター(SOI)技術や、特定のプロセスで製造されたMOSFETなどがあります。これらのデバイスは、通常のシリコンチップよりも放射線に対して高い耐性を持っています。

宇宙用途向け放射線耐性電子機器は、人工衛星、宇宙探査機、宇宙ステーションなど、さまざまな宇宙ミッションで使用されます。これらの機器は、長期間にわたるミッションの成功に不可欠であり、通信、データ収集、ナビゲーション、制御システムなど、多岐にわたる機能を果たします。例えば、火星探査機や月面着陸機などでは、地球から遠く離れた場所での厳しい環境条件に耐え、正確に動作することが求められます。

放射線耐性電子機器に関連する技術としては、トータルイオン化ドーズ(TID)やシングルイベントエフェクト(SEE)に対する耐性評価があります。TIDは、長期間にわたる放射線の蓄積によって引き起こされる劣化を指し、SEEは高エネルギー粒子が単一のイベントとしてデバイスに影響を与える現象です。これらの評価は、電子機器が宇宙環境でどの程度の耐性を持つかを確認するために重要です。

さらに、材料科学や新しい製造プロセスの進化によって、ますます効率的で信頼性の高い放射線耐性技術が開発されています。未来の宇宙ミッションにおいては、これらの技術がより高性能で軽量な電子機器の開発を可能にし、ミッションの成功率を向上させることが期待されています。宇宙用途向け放射線耐性電子機器の進化は、宇宙探査のさらなる発展に不可欠な要素となっており、今後も注目される分野です。