【岡山大学】人工衛星の帯電を「光」で検知するシリコンフォトニクスセンサを開発～宇宙開発を悩ませてきた静電気トラブルに新方式で挑む～
2026（令和8）年 2月 20日
国立大学法人岡山大学
＜発表のポイント＞
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人工衛星の静電気トラブルは、衛星の主要な故障要因のひとつであるため、帯電状況をモニタリングできるセンサ開発が切望されてきました。
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シリコンフォトニクスを基盤とする「光」を用いた原理により、小型軽量・低消費電力・耐放射線性を兼ね備える帯電検知センサ「フォトニック帯電センサ」を開発しました。
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数万機規模の小型衛星ネットワーク、デブリ除去、月面基地構築など、新宇宙時代の静電気リスクを解決する大学発スタートアップ創出を目指します。
◆概 要
国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）の学術研究院環境生命自然科学学域（工）の髙橋和教授（本研究は大阪公立大学在籍時より開始）、大阪公立大学（博士前期課程）の大塚亘晟、髙濵渉（岡山大学特別研究生）、九州工業大学の豊田和弘教授、産業技術総合研究所の菊永和也グループ長、株式会社春日電機の研究グループは、シリコンフォトニクスを用いた「人工衛星用の静電気センサ」を開発しました。
近年、人工衛星を活用した宇宙ビジネスが拡大しています。小型衛星ネットワーク、民間宇宙ステーション、月面基地構築など、革新的な宇宙ミッションが提案される中、衛星には新たな機能の追加が求められる一方、人工衛星の故障率低減が宇宙デブリの増加を防ぐ観点などから重要となっています。
宇宙空間はプラズマと放射線が存在するため人工衛星は帯電しやすい環境にさらされています。この帯電に起因する静電気トラブルは衛星の主要な故障要因とされていますが、利用しやすいセンサがないことが衛星事業者を悩ませてきました。
研究チームは、シリコンフォトニクスを応用して小型軽量な宇宙用帯電センサを開発しました。センシング部に「光技術」を用いる一方で、「電子回路」を用いないため、放射線や静電気放電に対する高い耐性と、低消費電力動作が期待できます。
本研究は大学発スタートアップ創出支援を受けて実施されました。今後は起業を通じて社会実装を進めます。まずは人工衛星の故障予知・予防への応用を目指し、将来的には宇宙保険、宇宙天気、月面基地、火星探査などへの展開を目指します。
本研究成果は2026年2月2日、Springer Natureが刊行する英国科学誌『npj Nanophotonics』に掲載されました。
本情報は、2026年2月19日に開催された岡山大学定例記者会見で公開されました、
◆髙橋和教授からのひとこと
これまで世界最高性能のシリコンフォトニクスデバイスを開発してきましたが、「この技術を社会でどう役立てるか」を常に考えてきました。
JSTの大学発スタートアップ創出支援プログラムに応募し、事業者の“ペイン”を探す中で、JAXAの研究者から宇宙における静電気問題を伺ったことが、本研究の出発点です。そこから研究分野を静電気や宇宙へと越境し、いわば超異分野への挑戦が始まりました。
この3年間で数百件を超えるヒアリングを重ね、海外展示会にも出展して、試行錯誤を続けてきました。苦労の連続でしたが、5名ほどの学生とともにここまでたどり着けたことを誇りに思います。
これからは起業を通じて社会実装を進め、宇宙開発を支える基盤技術へと育てていきたいと考えています。現在、宇宙実証にご協力いただけるパートナーを募集しています。
◆論文情報
論文名：Compact potential sensor for spacecraft based on a silicon photonic waveguide
掲載誌：npj Nanophotonics
著 者：Kosei Otsuka, Wataru Takahama, Rikuto Hojo, Takeki Higashiguchi, Kazuya Kikunaga, Tomofumi Mogami, Kazuhiro Toyoda & Yasushi Takahashi
DOI：10.1038/s44310-025-00100-6
URL：https://www.nature.com/articles/s44310-025-00100-6
◆研究資金
本研究は、科学技術振興機構の大学発新産業創出基金事業 スタートアップ・エコシステム共創プログラム・GAPファンド（JPMJSF2316）注）、および研究成果展開事業 大学発新産業創出プログラム（START）におけるプロジェクト支援型（JPMJST2111）、日本学術振興会科研費（21H01373)の支援を受けて実施されました。
注）大学等の技術シーズをもとにしたスタートアップ創出支援プログラム。高橋教授のチーム支援は中国・四国地方のプラットフォーム「PSI（Peace & Science Innovation Ecosystem）」が支援しています。
PSI Web ページ：https://psi-ecosystem.net/about
◆詳しい研究内容について
人工衛星の帯電を「光」で検知するシリコンフォトニクスセンサを開発～宇宙開発を悩ませてきた静電気トラブルに新方式で挑む～
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r7/press20260219-1.pdf
◆参 考
・岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（工）シリコンフォトニクス工学研究室
https://sites.google.com/view/takahashi-photonics
◆本件お問い合わせ先
岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（工）教授 髙橋 和
〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中3-1-1 岡山大学津島キャンパス 工学部3号館 E415
TEL：086-251-8848
https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1503.html
https://sites.google.com/view/takahashi-photonics
＜岡山大学病院との連携等に関する件（製薬・医療機器企業関係者の方）＞
岡山大学病院 新医療研究開発センター
〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
下記URLより該当する案件についてお問い合わせください
http://shin-iryo.hospital.okayama-u.ac.jp/ph_company/
＜岡山大学病院との連携等に関する件（医療関係者・研究者の方）＞
岡山大学病院 研究推進課 産学官連携推進担当
〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
TEL：086-235-7983
E-mail：ouh-csnw◎adm.okayama-u.ac.jp
※ ◎を@に置き換えて下さい
http://shin-iryo.hospital.okayama-u.ac.jp/medical/
＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
岡山大学研究・イノベーション共創機構 産学官連携本部
〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
TEL：086-251-8463
E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
※ ◎を@に置き換えて下さい
https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/
＜岡山大学の研究機器共用（コアファシリティ）などに関するお問い合わせ先＞
岡山大学研究機器の共用の体制・整備等の強化促進に関するタスクフォース（略称：チーム共用）
〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
TEL：086-251-8705
FAX：086-251-7114
E-mail：cfp◎okayama-u.ac.jp
※ ◎を@に置き換えて下さい
https://corefacility-potal.fsp.okayama-u.ac.jp/
＜岡山大学のスタートアップ・ベンチャーなどに関するお問い合わせ先＞
岡山大学研究・イノベーション共創機構 スタートアップ・ベンチャー創出本部
〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
E-mail：start-up1◎adm.okayama-u.ac.jp
※ ◎を@に置き換えて下さい
https://venture.okayama-u.ac.jp/
岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
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岡山大学オリジナルグッズ Online Shop：https://okadaigoods.official.ec/
岡山大学統合報告書2025：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003715.000072793.html
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岡山大学SDGs～地域社会の持続可能性を考える（YouTube）：https://youtu.be/Qdqjy4mw4ik
岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/pKMHm4XJLtw
岡山大学地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）：https://j-peaks.orsd.okayama-u.ac.jp/
産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2026年1月期共創活動パートナー募集中：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003714.000072793.html
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