宇宙用途向け耐放射線強化エレクトロニクス市場：プラットフォーム（衛星、打ち上げロケット）、製造技術（プロセス、ソフトウェア）、地域別の情報 — 2030年までの予測

市場概況

宇宙用途向けの世界の放射線耐性エレクトロニクスの市場規模は、2021 年に 23 億 8,000 万米ドルと評価されています。 2030 年までに 43 億 8,000 万米ドルに達すると予測されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に7.05% の CAGRで成長します。

宇宙環境向け耐放射線エレクトロニクス (RHESE) プロジェクトは、宇宙環境の過酷な放射線と温度レベルに耐えることができる高性能デバイスを作成することにより、耐放射線エレクトロニクスの最先端技術を進歩させることを目的としています。近年、従来の衛星ではなく小型衛星を使用するという劇的な傾向が見られます。

さらに、市場は、小型衛星を 1 回限りのミッションで使用することから、定期的に衛星群に組み込むことへの移行を目の当たりにしています。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向けの小型衛星群の急速な成長に伴い、耐放射線性電子部品の必要性が大幅に増加しています。宇宙の摂動を遮蔽する機能を強化した高度な耐放射線性エレクトロニクスを低コストで製造するためのいくつかのプロジェクトが進行中です。

市場動向

世界の宇宙用途向け耐放射線強化エレクトロニクス市場の推進力

民間衛星における耐放射線性電子機器の需要の増大

軍事監視と監視、テレビコンテンツ配信、携帯電話接続、農業監視など、手頃な価格の衛星通信のニーズが高まっているため、小型衛星の需要が高まっています。最適な受信範囲を確保するために、これらの商用衛星は通常、静止軌道に打ち上げられ、その寿命は 15 ～ 20 年です。地球周回軌道上の通信衛星の成長により、耐放射線性電子機器の需要が高まっています。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 New Space の起業家たちは、数千の低軌道衛星からなる巨大な衛星群を打ち上げる予定です。米国連邦通信委員会 (FCC) は、Amazon が 3,236 基の衛星ブロードバンド ネットワークを立ち上げ、運用することを許可しました。それぞれ 15 年の設計寿命を持つ最先端の通信衛星 CMS-01、GSAT-10、および APSTAR-7 は、高出力通信衛星および放送衛星として成功を収めた一例です。

マイクロプロセッサとFPGAテクノロジーの革新

フィールド プログラマブル ゲート アレイ市場は、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今後数年間で FPGA を採用するようになるため、成長すると予想されます。より優れた帯域幅に対する需要の高まりにより、低コストおよび低消費電力で強化された組み込み FPGA 設計の機会が生まれます。消費電力が低く、計算密度が高いため、ストリーミング、データ処理、大規模なデータ フローによく使用されます。近年、FPGA ベースのアクセラレータは、最先端の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に対する強力な競合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、およびディープ パケット インスペクションにおける使用量の増加により、FPGA の需要が高まることが予想されます。

世界の宇宙用途向け耐放射線強化エレクトロニクス市場の制約

本物のテスト環境を確立することの難しさ

これらの耐放射線性コンポーネントの限界の 1 つは、宇宙、核戦争、または防衛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。耐放射線性を備えたエレクトロニクステストラボの建設には費用がかかり、そのようなテストを実施するには経験豊富な人材が必要です。アプリケーションの要件に応じて、さまざまな方法を使用して放射線影響とシールドのテストを実行できます。試験施設では、コバルト 60 などの放射線源と、総電離線量 (TID)、強化低線量率効果 (ELDRS)、中性子および陽子置換損傷、単一事象効果などの他の試験方法が利用されます。これらの電子部品は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、耐放射線性電子機器のテストにはコストがかかります。

宇宙用途向けの世界的な耐放射線強化エレクトロニクスの市場機会

増加する地球規模の宇宙ミッション

国際宇宙ミッションの増加により、電子部品の耐放射線性を高めるための、高度な耐放射線性コンポーネント、新しい構成、設計手法、ソフトウェア モデルに対する需要が高まっています。米国は初めて数多くの宇宙機関と緊密に連携し、宇宙探査のための措置の実施に関心を示してきた。その製造能力、試験インフラ、資格のある人材のおかげで、国家はこれらの任務をより容易に実行できるようになります。国家は商業宇宙船部門と宇宙観光の拡大を強く望んでいる。 NASAとSpaceXは、国際宇宙ステーションで微小重力下で研究を行い、宇宙へのアクセスを拡大するため、2022年4月に全員が民間人乗組員でCrew-4を打ち上げた。

分析

世界の宇宙用途向け放射線耐性エレクトロニクス市場は、プラットフォーム、製造技術、コンポーネント、材料の種類によって分割されています。

プラットフォーム別

プラットフォームに基づいて、市場は衛星、打ち上げロケット、深宇宙探査機に分割されます。

衛星プラットフォームは、プラットフォーム分野において宇宙用途向けの耐放射線耐性エレクトロニクス市場を世界的にリードすると予想されています。衛星は、データを収集するため、または通信ネットワークのコンポーネントとして軌道上に投入される装置です。衛星は地球または別の惑星の周りを継続的に周回しています。リモートセンシングの専門家の中には、これらの帯域の植生林冠から発せられる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状態を特徴付けることを提案している人もいます。衛星プラットフォームに搭載されているような高度な放射計を使用すると、海洋から発せられる広大な色のスペクトルを正確に測定することが可能です。その結果、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不可能であり、各衛星のデータはその軌道軌道に基づく必要があります。

製造技術別

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、およびソフトウェアによる放射線耐性に分類されます。

耐放射線性は、宇宙用途向けの耐放射線性エレクトロニクスの世界市場を独占しています。耐放射線設計は、高価な生産アプローチです。それでも、結果として得られるコンポーネントは、深宇宙ミッションや衛星などの過酷な宇宙用途に対して、非常に堅牢なソリューションと最も重要な放射線耐性評価を提供します。

材料の種類別

材料の種類に基づいて、市場はシリコン、窒化ガリウム、炭化ケイ素に分類されます。

ほとんどの耐放射線性コンポーネントはシリコンで作られています。これは、シリコンによってサイズと重量が軽減され、中速から高速までのパフォーマンスが向上するためです。マイクロエレクトロニクス産業におけるシリコン材料のニーズは、主に各デバイス世代の「設計ルール」、つまり技術世代の重要な次元によって決まります。原則として、臨界寸法の 50% を超える表面欠陥は、デバイスキラーの可能性があるとみなされます。

コンポーネント別

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）、特定用途向け集積回路、およびセンサーに分割されます。

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は、マイクロプロセッサ テクノロジの効率、堅牢性、および機能の向上を必要とする新しいアプリケーションで使用されることが予想されており、その結果、非常に複雑で要求の厳しいアプリケーションを狭いスペースに展開することになります。

地域分析

世界の宇宙応用向け耐放射線エレクトロニクス市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA の 4 つの地域に分割されています。

北米は、予測期間中に世界の耐放射線性エレクトロニクス市場で最も支配的な地域です。商業用および軍事用衛星用途における耐放射線性コンポーネントのニーズの高まりにより、この優位性と拡大が促進されています。耐放射線性マイクロエレクトロニクスは、米国国防総省 (DoD) やその他の商業分野で衛星や原子力近代化の取り組みなどのプロジェクトに必要とされています。米国政府は、耐放射線性マイクロ電子部品の国内生産能力の維持と向上に継続的に努めています。たとえば、2021 年 12 月、米国政府は、耐放射線性マイクロエレクトロニクスの国内産業基盤を成長強化するために国防生産法 (DPA) タイトル III の使用を承認しました。

最近の動向

• 2022 年 4 月- アナログ・デバイセズは、ビルディング オートメーション ネットワークのデジタル化のための完全な長距離イーサネット ソリューションを発表しました。
• 2022 年 5 月- アナログ・デバイセズの高精度シグナル・チェーン・プラットフォームにより精度がシンプルになりました。
• 2022 年 5 月- ゼネラル ダイナミクス ミッション システムとイリジウムは、宇宙開発機関から 3 億 2,400 万米ドルの地上管制および運用契約を締結しました。
• 2022 年 6 月- インフィニオンは、世界初の ISO26262 準拠の車載用高解像度 3D イメージ センサーを発表します。