TECHNOLOGY EXPLAINER
宇宙用材料の評価の読み方
― アウトガス・熱真空・放射線・原子状酸素の「ものさし」と、標準の位置づけ
「この材料は宇宙で使える」とは、どんな試験に、どの条件で、どのくらい耐えたという意味でしょうか。この記事は、アウトガス、熱真空・熱サイクル、放射線と紫外線、原子状酸素、デブリ衝突といった試験の「ものさし」を、数値の例とともに説明し、ECSS・NASA・ISO・JAXA・ASTM の標準が、それぞれどこを受け持つかの地図を示します。試験の成績表を読むときの注意（地上と軌道上の差、最小回数の意味、認定と受入の違い）を、素材技術者向けにまとめます。
- 3行でわかる／読む前に知っておくこと／シリーズの中での位置
- 評価の全体像：選ぶ、評価する、認定する、受け入れる
- アウトガス試験：TML・RML・CVCMの読み方
- 熱真空・熱サイクル試験：回数の意味
- 放射線・紫外線の試験：等価な太陽時間
- 原子状酸素の試験：Kapton基準と「加速」
- 熱光学特性・デブリ衝突など、そのほかの試験
- 書類の世界：使用材料の一覧と承認
- 評価・標準の読み方（標準の地図）
- 限界／用語集／参考資料／出典対応表
事実＝公表資料に記載のある内容（出典リンクあり）
本稿の計算＝明示した前提をもとに本記事が算出した値
未確定／将来＝草案・改訂中・計画など、確定していない事項
このほか、素材分野への読み取りは「解説」として区別します。推測は太字で示します。たとえ話には必ず「たとえの限界」を書きます。
規格の番号・題名・版・状態は、公式ページ（ISO、ECSS、NASA技術標準、JAXA）で確認しました。ECSSの標準は公開されているため、試験の主な条件を引用します。ASTM International のサイトはAIによる利用を禁じる旨を表示しているため、開いていません。ASTMの規格は、NASAやECSSなど、ほかの公開文書が書いている範囲の「番号・題名・何を測るか」だけを書き、規格本文の試験条件・手順・合否基準は書いていません（NASAの標準が自分の要求として書いている合否の値は、NASAの要求として引用します）。ISOとJAXAの標準は、題名と適用範囲にとどめ、要求事項は書いていません。確認日は2026年10月17日です。
1. 3行でわかる／読む前に知っておくこと／シリーズの中での位置
- 宇宙用材料の評価は、「選ぶ→評価する→認定する→受け入れる」の流れです。新しい材料は、まず評価で使える限界を調べ、検証でミッションの要求を余裕つきで満たすことを示し、承認を得てはじめて使えます［参考資料1］事実。
- 主な「ものさし」は4つです。アウトガス（TML・RML・CVCM）、熱サイクル（回数と温度幅）、放射線・紫外線（線量や等価な太陽時間）、原子状酸素（侵食収率）。たとえば、ECSSは材料選定の最低条件として RML < 1.0 %、CVCM < 0.10 % を挙げています［参考資料4］事実。
- 試験の合格は、軌道上の保証ではありません。ECSSの熱サイクル試験の最小は100回ですが、低軌道は1年で約5,840回です［参考資料5］事実本稿の計算。「何回」「どの条件で」を必ず読みます。
前提知識はありません。宇宙環境の「5つの敵」（真空、放射線、温度変化、原子状酸素と紫外線、微小重力とデブリ）は、「宇宙環境と材料への影響」編で説明しています。ここでは、その敵を地上でどう試験し、結果をどう読むかを扱います（環境の定義の元は、ECSSの環境標準です［参考資料25］）。式は最小限にし、使うときは文章で意味を説明し、数値の例で確かめます。
この記事は、入口の「宇宙産業概論」編、「宇宙環境と材料への影響」編の次に読む記事です。個別の材料（ポリイミド、CFRP、スーパーエンプラなど）の編でも、この記事の「ものさし」を前提に、材料ごとの試験結果を読みます。電子部品の放射線試験は「放射線と電子部品」編、熱の設計は「宇宙機の熱制御」編で扱います。
2. 評価の全体像：選ぶ、評価する、認定する、受け入れる
地上の製品でも、材料は「規格に合う」かどうかで選びます。宇宙では、さらに「宇宙環境に耐える」ことを、試験の記録として示す必要があります。ECSSの標準（ECSS-Q-ST-70C Rev.2、2019年10月15日）は、材料・機械部品・工程について、管理、選定の基準、評価・検証・認定または検証試験、調達と受入検査、使用の基準を定めています［参考資料1］事実。
もう一段、試験の言葉を整理しましょう。ECSSの試験の標準（ECSS-E-ST-10-03C Rev.1、2022年5月31日）は、3種類の試験を区別します。認定試験は、専用の認定モデルで、仕様を満たすことを規定の余裕つきで示すもの。受入試験は、飛行する機器のすべてについて、作りの不良や材料の欠陥がないことを確かめるもので、認定が終わった後に行います。プロトフライト試験は、最初の飛行モデルで、この2つの目的を合わせて行うものです［参考資料3］事実。
材料そのものが「宇宙用」と認められるのではなく、ある使い方・ある環境・ある期間で、ミッションの要求を満たすと示されたことを指します。NASAの標準は、規格を満たさない材料でも、技術的に許容できるなら、材料使用協定（MUA）で個別に認めることがあるとしています［参考資料8］事実。「認定」は、条件つきの許可証だと考えると分かりやすいでしょう。たとえの限界：許可証は条件が変われば更新が必要ですが、認定の条件の違いは、書類を読まないと見落としやすい点です。
3. アウトガス試験：TML・RML・CVCMの読み方
真空中で材料からガスが出て、近くの冷たい面（レンズ、センサー、太陽電池）に付く問題（アウトガス）は、「宇宙環境と材料への影響」編で見ました。これを調べる試験が、熱真空アウトガス試験です。ECSS-Q-ST-70-02C（2008年11月15日）は、この試験を、宇宙機・打ち上げ機・真空試験設備に使う材料の「ふるい分け（スクリーニング）」として定めています［参考資料4］事実。
元のSVG・数値・出典を確認する
元SVGの説明：概念図（ベクター作図）。アウトガス試験のしくみ。ECSS-Q-ST-70-02C［参考資料4］の概要。試料を真空容器で125 °C・24時間加熱し、出た揮発分が25 °Cの集めの板に凝縮した量を測る。試験前後は、(22 ± 3) °C・相対湿度(55 ± 10)%で調整する。条件はECSSの標準が定めるもので、他の標準の値ではありません。
測る量は3つです。TML（total mass loss、総質量損失）は、試料が失った質量の割合。WVR（water vapour regained、再吸収した水分）は試験後に吸い戻した水分で、TMLからこれを引いたものがRML（recovered mass loss、回収質量損失）です。水は、すべての宇宙機で問題になる汚れではないため、RMLという量が使われます。CVCM（collected volatile condensable material、凝縮した揮発物）は、冷たい板に凝縮した質量の割合です［参考資料4］事実。
判定の基準は、標準が決めます。ECSSは、材料選定の最低条件として RML < 1.0 %、CVCM < 0.10 % を挙げ、光学部品の近くではもっと厳しくなりうるとしています。水を多く吸う材料（ポリイミドのフィルムやポリウレタン塗料など）では、水の抜けが速く、低温（−100 °C以下）の機器や高電圧機器が関わらないなどの条件を満たせば、TMLが1.0 %を超えても受け入れてよい場合があります［参考資料4］事実。NASAの標準（NASA-STD-6016C）は、真空にさらされる非金属材料（セラミックス・金属酸化物・無機ガラスなどを除く）に、CVCM ≦ 0.1 %、TMLからWVRを引いた値 ≦ 1.0 % を要求しています。光学面など汚れに敏感な面から見える材料には、CVCM ≦ 0.01 % とするなど、もっと厳しい条件がありえます［参考資料8］事実。
数値で感覚をつかみます。5 gの試料のRMLが0.25 %なら、失った質量は5 g × 0.0025 ＝ 12.5 mgです。CVCMが0.02 %なら、冷たい板に付いた量は5 g × 0.0002 ＝ 1 mgです本稿の計算（例示）。1 mgは小さな量ですが、同じ材料が機器の中に何グラムもあり、近くにレンズがあれば、問題になりえます。そのため、NASAの標準は、露出する面積が小さい材料や密閉された材料に例外を設ける一方、基準を超える材料を含む機器は、許容できる最高温度で真空加熱（ベークアウト）することを求めます［参考資料8］事実。
NASAのゴダード研究所は、この種の試験の結果を、アウトガスのデータベースにまとめています。データベースは、ASTM E595（題名「Standard Test Method for Total Mass Loss and Collected Volatile Condensable Materials from Outgassing in a Vacuum Environment」）にもとづく試験で、真空中の質量損失と凝縮する揮発物の量を決めたデータだと説明しています［参考資料9］事実。NASAの標準は、さらに、ASTM E1559（題名「Standard Test Method for Contamination Outgassing Characteristics of Spacecraft Materials」。光学面などへの付着を、発生源と標的の温度の関数として測る場合に使う）と、ASTM E2900（題名「Standard Practice for Spacecraft Hardware Thermal Vacuum Bakeout」。ベークアウトの指針）を挙げています［参考資料8］事実。また、E595のスクリーニング温度である125 °Cは、機器によっては壊す温度になりうるため、ベークアウトの温度は壊さない範囲でなるべく高くするよう、NASAの標準は述べています［参考資料8］。
アウトガス試験は材料のふるい分けです。ECSSは、合否の基準は材料の使う場所や用途で変わり、標準の基準より厳しくなりうると述べています［参考資料4］事実。また、ECSSの標準は、重要な機器（構造部品、配線、電子機器の箱、断熱ブランケットなど）を、許される最高の温度で数日間ベークして、残った汚れ・加工の汚れ・取り扱いの汚れを除くのが、今では標準的な方法になりつつあるとも述べています［参考資料4］。試験は、機器になった後の状態で確かめるほうが実際に近くなります。
「低アウトガス品」とあっても、見るべきは、どの標準で、どの条件（温度・時間・硬化の条件）の試料を、どの量で試験した値かです。同じ接着剤でも、硬化条件や厚み、後処理で値が変わりえます（本記事による解説）。NASAのデータベースの項目には、材料の用途の分類や、硬化の時間・温度が含まれており［参考資料9］、材料名だけで判断しない構造になっています。メーカー公称の値は、第三者のデータベースの値や、自社の機器の条件での確認と、あわせて読みましょう。
4. 熱真空・熱サイクル試験：回数の意味
温度変化への耐性は、真空中で温度を往復させる試験で調べます。ECSS-Q-ST-70-04C（2008年11月15日）は、材料・工程・機械部品・組み立て品を、真空中の温度サイクルで評価する標準です。対象には、接着剤、接着接合、コーティング（塗料・熱制御・保護）、断熱材、金属の接合部、メッキ品、金属蒸着プラスチックフィルムなどが挙げられています［参考資料5］事実。
標準の既定の条件は、真空1×10⁻⁵ Pa、温度の往復は＋100 °Cと−100 °C（±5 °C）、変化の速さは毎分10 ± 2 °C、各端での保持は5分以上、最小で100サイクルです。熱疲労が問題になる試料には、より多いサイクルを、試験の前に指定します［参考資料5］事実。
ここで、「宇宙環境と材料への影響」編の数字と比べてみましょう。低軌道では1日に約16回、1年で約5,840回です。最小の100回は、その約1.7 %（100÷5,840）にすぎません本稿の計算。この試験は、「温度の往復で、接合やコーティングが壊れる材料をふるい落とす」ための基準であり、「15年の寿命を保証する試験」ではありません（本記事による解説）。寿命を示すには、想定のサイクル数に合わせて回数を増やす、疲労のモデルで外挿する、などの追加の試験・解析が必要です。
機器全体の熱真空試験には、別の標準があります。ISO 24412:2023「Space systems — Thermal vacuum environmental testing」は、宇宙機レベルの熱平衡試験と熱真空試験の方法と一般要求を定めています［参考資料16］事実。NASAゴダードの環境検証標準GSFC-STD-7000B（GEVS、2021年4月28日）は、ゴダードの飛行計画の機器・サブシステム・部品の環境検証の指針です［参考資料10］事実。JAXAの共通技術文書には、宇宙機一般試験標準（JERG-2-130）と、その熱真空試験ハンドブック（JERG-2-130-HB005）があります（題名のみ確認）［参考資料24］事実。これらは、材料ではなく機器の試験の標準です。
5. 放射線・紫外線の試験：等価な太陽時間
ECSS-Q-ST-70-06C（2008年7月31日）は、材料が受ける粒子放射線と紫外線の試験の「基準線」を定めます。対象は、熱制御材料、窓、コーティング、構造材料などで、電子部品は含みません［参考資料6］事実。ISO 15856:2010「Space systems — Space environment — Simulation guidelines for radiation exposure of non-metallic materials」は、ガラス、セラミックス、金属複合材などの非金属材料への、荷電粒子（電子・陽子）・太陽紫外線・フレアの軟X線の模擬照射の指針で、半導体は含みません［参考資料17］事実。ISO 17851:2016「Space systems — Space environment simulation for material tests — General principles and criteria」は、環境の各要素と相乗効果を含め、材料の試験で環境を模擬するときの一般原則と基準を定めます［参考資料15］事実。
紫外線の量は、等価な太陽時間（ESH：equivalent Sun hours）で表します。「太陽光1個分の強さで何時間当たったのと同じか」という量です。ECSSの標準は、1年（8,760時間）に受ける量の例として、静止軌道の円筒形衛星（軸が地球の公転軸に平行）で、南北の面が1,112 ESH、側面が約2,500 ESH、ISSの低軌道で、進行方向とその反対の面が2,500 ESH、天頂が2,200 ESH、側面が1,500 ESH、地球向きが250 ESHと示しています［参考資料6］事実。
試験では、これを短い時間で再現するため、「何個分の太陽」の強さのランプを使うことがあります。ECSSの標準は、地上試験の強さと宇宙での強さの比を加速係数と呼びます［参考資料6］事実。たとえば、2,500 ESHを5個分の強さで再現すれば、2,500 ÷ 5 ＝ 500時間です本稿の計算（例示）。ただし、NASAの手引きは、加速した紫外線試験は材料を熱くしやすく、結果の正確さは試料の温度が制御されているかに左右されること、試験は必ず真空中で行うことを述べています［参考資料12］事実。加速するほど、「時間を縮めても同じ劣化になる」という仮定が成り立ちにくくなります（本記事による解説）。
6. 原子状酸素の試験：Kapton基準と「加速」
原子状酸素（AO）の試験の指標は、侵食収率（AO 1個あたりに失う体積、cm³/原子）です。軌道上でも地上でも、試験する材料と一緒にKapton Hを置き、Kapton Hの質量損失からAOの量を決め、それを使って各材料の侵食収率を出します［参考資料13］事実。NASAの手引きは、試験の実施方法を定めた実施基準としてASTM E2089（題名「Standard Practices for Ground Laboratory Atomic Oxygen Interaction Evaluation of Materials for Space Applications」。地上の実験室でのAOと材料の相互作用の評価の標準実施基準）を挙げ、これに従うと結果のばらつきを減らせるとしています［参考資料12］事実。
元のSVG・数値・出典を確認する
元SVGの説明：本稿の計算を含む作図（ベクター作図）。原子状酸素の試験のしくみと、「加速」。左：Kapton Hを一緒に曝して物差しにする［参考資料13］。右：MISSE 2 PEACEの量（8.43×10²¹ 原子/cm²）［参考資料13］に必要な時間を、軌道上のフラックス（5.23×10¹³ /cm²・s）［参考資料13］と、仮定した装置のフラックス（10¹⁵〜10¹⁷ /cm²・s）で比べた本稿の計算。装置の値は実在の装置のものではない。
軌道上のフラックスで8.43×10²¹ 原子/cm²に達するには、8.43×10²¹ ÷ 5.23×10¹³ ≒ 1.6×10⁸ 秒、約5.1年かかります。装置のフラックスを10¹⁶ /cm²・sと仮定すると、約8.4×10⁵ 秒、約9.8日で済みます。加速の倍率は、10¹⁶ ÷ 5.23×10¹³ ≒ 190倍です本稿の計算（仮定の値）。
ただし、「同じ量を当てれば同じ侵食」とは限りません。NASAの手引きは、プラズマ装置が熱・強い紫外線（ライマンα）・イオンを混ぜるため、比較された40種のポリマーのすべてで、宇宙より侵食が大きかったこと、熱エネルギーのAO源は熱の問題は避けられるが結合を切るエネルギーが足りず、同じ侵食を再現するにはずっと多い量が必要になりうること、レーザーやマイクロ波を使うビーム装置は軌道上に近いエネルギーを出せ、フッ素を含まないポリマーでは軌道上と±10 %程度だが、フッ素ポリマーは同時に出る紫外線の影響で反応性が高く出ることを述べています［参考資料12］事実。ISO 23129:2021は、ポリイミドフィルムの原子状酸素用の保護コーティング（ITO、SiOx、ゲルマニウム、シリコーンなど）の要求・性質・試験法・選定の指針で、状態は系統的見直し中です［参考資料20］事実。
AOの試験結果を読むときは、装置の種類（プラズマ、ビーム、軌道上）、フルエンス、同時に出る紫外線、試料の温度、基準材料を確認します。同じ材料でも、装置によって侵食収率が違う場合があります（本記事による解説）。特にフッ素樹脂は、地上のビーム装置と軌道上で反応性が違うとNASAが述べています［参考資料12］。コーティングで守る材料では、欠陥部分でのアンダーカットが試験で出にくいことがあるため、欠陥を作って試す、熱サイクルと組み合わせる、といった設計が大切です［参考資料12］。
7. 熱光学特性・デブリ衝突など、そのほかの試験
熱光学特性（太陽光の吸収率 α と赤外線の放射率 ε）は、宇宙機の温度を決める量です。ECSS-Q-ST-70-09C「Measurements of thermo-optical properties of thermal control materials」（2008年7月31日）［参考資料7］と、ISO 16378:2022「Space systems — Measurements of thermo-optical properties of thermal control materials」が、測り方を定めます。ISO 16378:2022は、複数の測定法と装置を示して、特徴・限界・偏りを比べ、データの質を保つための校正と基準材料の要求も定めています［参考資料18］事実。ISO 16691:2014「Space systems — Thermal control coatings for spacecraft — General requirements」は、αsとεを与える熱制御コーティングの一般要求です［参考資料19］事実。ISO 15104:2025「Space systems — Environmental testing for spacecraft thermal control materials」は、荷電粒子、太陽紫外線、AO、熱サイクルの地上試験の方法を扱います［参考資料14］事実。
デブリ・微小隕石の衝突では、ISO 11227:2012「Space systems — Test procedure to evaluate spacecraft material ejecta upon hypervelocity impact」が、外面に使う材料が衝突を受けたときの飛散物（エジェクタ）を、同じ条件で比べて順位づける方法を定めます（2021年に斜め衝突などの追補）［参考資料21］事実。ISO 16126:2024は、デブリ低減の目的での、無人宇宙機のデブリ・微小隕石の衝突への生存性の標準です［参考資料23］事実。JAXAには「微小デブリ衝突耐性評価標準」（JERG-2-144）があります（題名のみ確認）［参考資料24］事実。地上の衝突試験が軌道上の平均速度（約10 km/s）より遅いことが多い点は、「宇宙環境と材料への影響」編で述べたとおりです。
汚染管理（アウトガスを含めた、機器の清浄さの管理）には、ECSS-Q-ST-70-01C Rev.1「Cleanliness and contamination control」（2025年10月15日）［参考資料7］、ISO 15388:2022「Space systems — Contamination and cleanliness control」［参考資料23］、JAXAのJMR-010（コンタミネーション管理標準、題名のみ確認）［参考資料24］があります。有人の区画では、真空のアウトガスとは別に、乗員が吸う空気に出る化合物（オフガス）が問題になり、ISO 14624-3:2023「Safety and compatibility of materials — Part 3: Determination of off-gassed compounds from materials and assembled articles」、ECSS-Q-ST-70-29C、NASA-STD-6001B（Change 3、2025年6月9日）が関係します［参考資料23］［参考資料11］事実。真空のアウトガス試験とは別のものなので、混同しないでください。
8. 書類の世界：使用材料の一覧と承認
試験の結果は、書類にまとめられ、プロジェクトの承認につながります。ECSS-Q-ST-70C Rev.2では、プロジェクトの承認は、承認依頼書（RFA）と、使用材料の宣言リスト（DML：declared materials list）、機械部品のリスト（DMPL）、工程のリスト（DPL）で行います。新しい材料は、評価と検証を経て承認の印をDMLに得ます［参考資料1］事実。NASAの標準（NASA-STD-6016C）は、同じ役割を材料識別・使用リスト（MIUL）と、材料と工程の選定・管理・実施計画で果たし、材料の等級や試験結果は、登録制のデータベースMAPTISにあるとしています［参考資料8］事実。ISO 10794:2018「Space systems — Programme management — Material, mechanical parts and processes」は、同じ領域（選定基準、評価・検証・認定または検証試験、調達と受入検査）のプログラム管理要求です［参考資料22］事実。ECSS-Q-ST-70-71C Rev.1「Materials, processes and their data selection」は、選定と使用の基準を定めています［参考資料2］事実。
宇宙機のメーカーは、DMLやMIULに載せるために、材料の特性値・ロットの管理・試験の記録を求めます。ECSSは、評価や認定の前に、材料の保証特性とメーカーの検査方法を、顧客が見られるようにしておくことを求めています［参考資料1］事実。NASAの標準も、等級が「ロット試験が必要」とされた材料は、使うロットで試験に合格することを求める場合があります［参考資料8］。したがって、材料メーカーには、配合・工程・ロットを変えない管理と、変更があったときの通知が、性能と同じくらい大切な条件になります（本記事による解説）。
9. 評価・標準の読み方
ここまでの試験の「ものさし」と、それを定める標準を、一枚の地図にまとめます（確認日 2026年10月17日）。番号だけの地図で、各項目の題名・版・状態は下の表にあります。空欄はなく、確認できなかった欄は「確認できなかった」と書いています。
| 評価項目 | 代表的な試験・評価手法（名称・出典） | 標準・指針（番号・題名・日付） | 読み方の注意 |
|---|---|---|---|
| 選定・認定の枠組み | 評価→検証→承認（DML）［参考資料1］、MIUL・MUA・MAPTIS［参考資料8］事実 | ECSS-Q-ST-70C Rev.2（2019-10-15）／ECSS-Q-ST-70-71C Rev.1（2019-10-15）／ECSS-E-ST-10-03C Rev.1（2022-05-31）／NASA-STD-6016C Change 1（2021-09-30、変更 2023-11-15）／ISO 10794:2018／ISO 15865:2022「Space systems — Qualification assessment」［参考資料1］［参考資料2］［参考資料3］［参考資料8］［参考資料22］［参考資料23］事実 | 標準は「どう試験し、どう承認するか」の枠組み。材料の優劣を決めるものではない。JAXAの材料専用の標準は一覧で特定できなかった |
| 真空・アウトガス | TML・RML・CVCM。ECSSは125 °C・24時間・10⁻³ Pa以下、集めの板25 °C［参考資料4］事実。NASAの要求は CVCM ≦ 0.1 %、TML−WVR ≦ 1.0 %［参考資料8］ | ECSS-Q-ST-70-02C（2008-11-15）／NASA-STD-6016C 4.2.3.6／NASAアウトガスDB［参考資料9］／JAXA JMR-010「コンタミネーション管理標準」（題名のみ）［参考資料24］／ASTM E595・E1559・E2900（題名は上の本文。測る対象：E595は質量損失と凝縮揮発物、E1559は発生源・標的の温度での付着、E2900はベークアウトの実施指針）事実 | 材料のふるい分け。機器の中での状態（ベーク後）や、近くの光学面の条件で、判定は変わる。有人区画のオフガス（ISO 14624-3:2023）は別の試験 |
| 熱真空・熱サイクル | ECSS: ＋100/−100 °C、毎分10 °C、保持5分以上、最小100サイクル、1×10⁻⁵ Pa［参考資料5］事実 | ECSS-Q-ST-70-04C（2008-11-15）／GSFC-STD-7000B（2021-04-28）［参考資料10］／ISO 24412:2023／ISO/TR 6832:2023「Space systems — Development technology of a thermal vacuum chamber」［参考資料16］［参考資料23］／JAXA JERG-2-130（HB005 熱真空試験ハンドブック）（題名のみ）［参考資料24］事実 | 最小回数は「ふるい」であり、寿命の保証ではない。低軌道の1年は約5,840サイクル |
| 放射線・紫外線 | 粒子の線量・等価な太陽時間（ESH）、加速係数［参考資料6］事実 | ECSS-Q-ST-70-06C（2008-07-31。電子部品は除く）／ISO 15856:2010／ISO 17851:2016／ISO 15104:2025［参考資料17］［参考資料15］［参考資料14］／JAXA JERG-2-143「耐宇宙環境設計標準（耐放射線設計標準）」（題名のみ）［参考資料24］／ASTM E490「Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables」（ECSSが引用。太陽光のスペクトルの表）［参考資料6］事実 | 加速するほど、同じ劣化になるという仮定が弱くなる。NASAの標準には、放射線の試験を定めた専用の項は確認できなかった |
| 原子状酸素 | 侵食収率（cm³/原子）、Kapton H基準のフルエンス［参考資料13］事実 | ISO 23129:2021（系統的見直し中）／ISO 15104:2025／ISO 17851:2016［参考資料20］［参考資料14］［参考資料15］／ASTM E2089（題名は上の本文。地上の実験室でのAOと材料の相互作用の評価の実施基準）［参考資料12］事実。ECSS・NASA・JAXAでは、AO試験を専用に定めた標準は確認できなかった | 装置（プラズマ・ビーム）で結果が違う。フッ素樹脂は紫外線との相乗効果。NASAの標準は、AOを評価すべき環境として挙げている{{n6016}} |
| 熱光学特性 | 太陽光の吸収率 α、赤外線の放射率 ε | ECSS-Q-ST-70-09C（2008-07-31）［参考資料7］／ISO 16378:2022／ISO 16691:2014［参考資料18］［参考資料19］／JAXA JERG-2-310「熱制御系設計標準」（題名のみ）［参考資料24］事実 | 測定法ごとに偏りがある。校正と基準材料を確認する |
| コーティング・接着 | 塗膜の耐久性、接着 | ECSS-Q-ST-70-17C（2018-02-01、塗膜の耐久性試験）／ECSS-Q-ST-70-31C Rev.1（2019-10-15、塗料の塗布）／ECSS-Q-ST-70-16C（2020-12-01、接着）［参考資料7］／ISO 23230:2023／ISO 24564:2022「Space systems — Adhesives — General requirements」（改訂予定）［参考資料23］／JAXA JERG-0-040（宇宙用電子機器接着工程標準、題名のみ）［参考資料24］事実 | 接合の境目は熱サイクルで壊れやすい。工程の標準は、材料の標準とは別に確認する |
| デブリ衝突 | 飛散物（エジェクタ）の比較、生存性 | ISO 11227:2012＋Amd 1:2021（2012年版は改訂予定）［参考資料21］／ISO 16126:2024［参考資料23］／JAXA JERG-2-144（題名のみ）［参考資料24］事実。ECSS・NASAでは専用の試験標準は確認できなかった | 地上の衝突試験は軌道上の平均速度より遅いことが多い |
本稿の計算表の整理は本稿。ISOの番号・題名・年は、ISOの公式ページとTC 20/SC 14の標準一覧で確認（確認日 2026年10月17日。ISO 11227:2012・ISO 24564:2022は改訂予定、ISO 23129:2021は系統的見直し中の状態）。ECSSの日付はECSSの公式ページ、NASAの版と日付はNASA技術標準システムのページで確認。ECSSの標準は公開されているため試験の主な条件を引用しましたが、ISOとJAXAは題名と適用範囲にとどめ、要求事項は書いていません。ASTMは、NASA・ECSSなどが書いている範囲の番号・題名・測る対象だけです。
読み方の注意（素材技術者向け）
- 地上試験と軌道上の実績は違います：試験は、環境の一部を、短い時間で、簡単にした条件で再現します。AOのプラズマ装置は宇宙より侵食が大きく出るなど、差の向きが分かっている場合は、その向きを読み取ってください［参考資料12］。
- メーカー公称値と第三者の検証は違います：データシートの「低アウトガス」は、メーカーが示した値です。NASAのデータベースや、自社の機器の条件での確認と、あわせて読んでください［参考資料9］。
- 標準は「推奨」か「要求」か、確認してください：ECSSもNASAもJAXAも、プロジェクトが採用して初めて要求になります。ECSSの標準は、プロジェクトの事情に合わせて「テーラリング」できると書かれています［参考資料4］。ISOは、法的な拘束力を持つものではありません。
- 認定と受入は違います：認定は設計と材料が要求を満たすことを示し、受入は飛行する機器の一つ一つに、作りの不良がないことを確かめます［参考資料3］。「認定済み」の材料でも、ロットが変われば受入で確かめます。
- 計画と達成は別です：標準は改訂されます（ECSS-Q-ST-70-01Cは2025年10月に改訂、ISO 24564:2022は改訂予定、NASA-STD-6016Cは次回の5年見直しが2026年9月30日の予定［参考資料8］）。使う版と確認日を、必ず記録してください。
10. 限界と、確認できなかったこと
- ASTM規格の本文は確認していません：ASTM International のサイトは開いていません。E595・E1559・E2900・E2089・E490は、NASAの標準・手引き、ECSSの標準が書いている番号・題名・測る対象の範囲だけです。試験条件・手順・合否基準を、ASTMの本文から書いていません。
- ISOとJAXAの標準の本文・要求事項は確認していません：題名・適用範囲（ISOは公式ページの要旨）・版・状態だけです。JAXAの標準は、一覧で題名を確認しただけで、版は未確認です。
- ECSSのAO試験の専用標準、NASAの放射線試験の専用の項、デブリ衝突のECSS・NASAの専用標準は、確認できませんでした：存在しないという意味ではなく、本稿の調査範囲で特定できなかったという意味です。
- 数値例は説明用です：図5の3つの材料、図8の装置のフラックスは仮定の値で、実在の材料・装置のものではありません。5 gの試料の計算も例示です。
- 軌道上の実績との照合：この記事は試験の読み方の記事で、特定の材料が軌道上で何年もつかは示していません。実績は「宇宙環境と材料への影響」編（MISSE・LDEF・ハッブル）と、各材料の編で扱います。
11. 用語集
- アウトガス
- 真空中で、材料から出る揮発成分。
- TML
- Total Mass Loss（総質量損失）。試験で試料が失った質量の割合。
- WVR
- Water Vapour Regained（再吸収した水分）。試験後に吸い戻した水分の割合。
- RML
- Recovered Mass Loss（回収質量損失）。TMLからWVRを引いたもの。
- CVCM
- Collected Volatile Condensable Material。冷たい板に凝縮した揮発物の割合。
- ベークアウト
- 真空中で加熱して、材料の揮発成分を前もって飛ばす処理。
- 熱サイクル試験
- 真空中で温度を高低に往復させ、接合やコーティングの壊れ方を見る試験。
- ESH（等価な太陽時間）
- Equivalent Sun Hour。太陽光1個分の強さで何時間当たったのと同じかを表す量。
- 加速係数
- 地上試験の強さと、宇宙での強さの比。
- 侵食収率
- 原子状酸素1個あたりに失う材料の体積（cm³/原子）。
- フルエンス
- 一定の期間に面に当たった粒子の総数（原子/cm²）。
- 熱光学特性
- 日射の吸収率 α と赤外線の放射率 ε。
- スクリーニング
- 多くの候補から、基準を満たさないものを早くふるい落とす試験。
- 評価（evaluation）
- 新しい材料や、使い方が大きく変わる材料で、使える限界を調べる段階（ECSS）。
- 検証（validation）
- 材料が、ミッションの要求を余裕つきで満たすことを確かめる段階（ECSS）。
- 認定試験
- 専用モデルで、仕様を規定の余裕つきで満たすことを示す試験。
- 受入試験
- 飛行する機器のすべてで、作りの不良や材料の欠陥がないことを確かめる試験。
- プロトフライト試験
- 最初の飛行モデルで、認定と受入を合わせて行う試験。
- DML
- Declared Materials List。プロジェクトが宣言する使用材料の一覧。承認の印がつく。
- MIUL・MUA
- NASAの材料識別・使用リスト／材料使用協定（基準を満たさなくても、技術的に許容できる材料を個別に認める）。
- テーラリング
- 標準を、プロジェクトの事情に合わせて調整すること。
- ECSS・JERG・JMR
- 欧州の宇宙標準化協力の標準／JAXAの技術標準／JAXAのプログラム管理要求。
12. 参考資料（一次情報）
- ECSS ECSS-Q-ST-70C Rev.2 "Materials, mechanical parts and processes" (15 October 2019) — ecss.nl/standard/ecss-q-st-70c-rev-2-materials-mechanical-parts-and-processes-15-october-2019/
- ECSS ECSS-Q-ST-70-71C Rev.1 "Materials, processes and their data selection" (15 October 2019) — ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-71c-rev-1-materials-processes-and-their-data-selection-15-october-2019/
- ECSS ECSS-E-ST-10-03C Rev.1 "Testing" (31 May 2022) — ecss.nl/standard/ecss-e-st-10-03c-rev-1-testing-31-may-2022/
- ECSS ECSS-Q-ST-70-02C "Thermal vacuum outgassing test for the screening of space materials" (15 November 2008) — ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-02c-thermal-vacuum-outgassing-test-for-the-screening-of-space-materials/
- ECSS ECSS-Q-ST-70-04C "Thermal testing for the evaluation of space materials, processes, mechanical parts and assemblies" (15 November 2008) — ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-04c-thermal-testing-for-the-evaluation-of-space-materials-processes-mechanical-parts-and-assemblies/
- ECSS ECSS-Q-ST-70-06C "Particle and UV radiation testing for space materials" (31 July 2008) — ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-06c-particle-and-uv-radiation-testing-for-space-materials/
- ECSS 有効な標準の一覧（ECSS-Q-ST-70-09C、-70-17C、-70-31C、-70-16C、-70-01C の題名と日付を確認） — ecss.nl/standards/active-standards/
- NASA NASA-STD-6016C w/Change 1 "Standard Materials and Processes Requirements for Spacecraft" (document date 30 September 2021, change date 15 November 2023) — standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-6016
- NASA Goddard Engineering and Technology Directorate "Outgassing Database" — outgassing.nasa.gov/
- NASA Goddard Space Flight Center GSFC-STD-7000B "General Environmental Verification Standard (GEVS) for GSFC Flight Programs and Projects" (28 April 2021) — standards.nasa.gov/standard/gsfc/gsfc-std-7000
- NASA NASA-STD-6001B w/Change 3 "Flammability, Offgassing, and Compatibility Requirements and Test Procedures" (change date 9 June 2025) — standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-6001
- NASA ISS Research Integration Office (Finckenor M. M., de Groh K. K.) "A Researcher's Guide to: Space Environmental Effects" (revised September 2020) — www.nasa.gov/wp-content/uploads/2020/10/researchers-guide-space-environment-effects_tagged.pdf
- de Groh K. K. ほか "MISSE PEACE Polymers Atomic Oxygen Erosion Results", NASA/TM—2006-214482 — ntrs.nasa.gov/citations/20070002707
- ISO ISO 15104:2025 "Space systems — Environmental testing for spacecraft thermal control materials" — www.iso.org/standard/84447.html
- ISO ISO 17851:2016 "Space systems — Space environment simulation for material tests — General principles and criteria" — www.iso.org/standard/60820.html
- ISO ISO 24412:2023 "Space systems — Thermal vacuum environmental testing" — www.iso.org/standard/78733.html
- ISO ISO 15856:2010 "Space systems — Space environment — Simulation guidelines for radiation exposure of non-metallic materials" — www.iso.org/standard/45843.html
- ISO ISO 16378:2022 "Space systems — Measurements of thermo-optical properties of thermal control materials" — www.iso.org/standard/79696.html
- ISO ISO 16691:2014 "Space systems — Thermal control coatings for spacecraft — General requirements" — www.iso.org/standard/57440.html
- ISO ISO 23129:2021 "Space systems — Thermal control coatings for spacecraft — Atomic oxygen protective coatings on polyimide film" — www.iso.org/standard/74657.html
- ISO ISO 11227:2012 "Space systems — Test procedure to evaluate spacecraft material ejecta upon hypervelocity impact" — www.iso.org/standard/57535.html
- ISO ISO 10794:2018 "Space systems — Programme management — Material, mechanical parts and processes" — www.iso.org/standard/72935.html
- ISO/TC 20/SC 14 標準の一覧（ISO/TR 6832:2023、ISO 14624-3:2023、ISO 15388:2022、ISO 15865:2022、ISO 16126:2024、ISO 23230:2023、ISO 24564:2022 などの題名・年を確認） — www.iso.org/committee/46614/x/catalogue/p/1/u/0/w/0/d/0
- JAXA 安全・信頼性推進部「JAXA共通技術文書」の一覧（JERG・JMR） — sma.jaxa.jp/techdoc.html
- ECSS ECSS-E-ST-10-04C Rev.1 "Space environment" (15 June 2020) — ecss.nl/standard/ecss-e-st-10-04c-rev-1-space-environment-15-june-2020/
13. 主張と出典の対応表（監査）
| 本文の主張 | 根拠 | 区分 |
|---|---|---|
| 材料・機械部品・工程の標準の範囲（管理、選定、評価・検証・認定、調達と受入検査、使用）。評価は未知の特性の新材料に。検証計画はPDR、状態はCDR。承認はDMLで。承認されない場合の選択肢。保証特性とメーカーの検査方法を事前に見られること | ECSS-Q-ST-70C Rev.2（2019年10月15日） 出典1 https://ecss.nl/standard/ecss-q-st-70c-rev-2-materials-mechanical-parts-and-processes-15-october-2019/ | 事実 |
| ECSS-Q-ST-70-71C Rev.1の番号・題名・日付と、選定・使用の基準を定めること | ECSSの公式ページ 出典2 https://ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-71c-rev-1-materials-processes-and-their-data-selection-15-october-2019/ | 事実 |
| 認定試験・受入試験・プロトフライト試験の定義、試験の持続時間と水準は最小値 | ECSS-E-ST-10-03C Rev.1（2022年5月31日） 出典3 https://ecss.nl/standard/ecss-e-st-10-03c-rev-1-testing-31-may-2022/ | 事実 |
| 熱真空アウトガス試験の目的、125 °C・24時間・10⁻³ Pa以下、集めの板25 °C、調整条件、TML・RML・CVCM・WVRの定義、RML < 1.0 %・CVCM < 0.10 %、水を多く吸う材料の例外の条件、ベークの標準的な方法 | ECSS-Q-ST-70-02C（2008年11月15日） 出典4 https://ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-02c-thermal-vacuum-outgassing-test-for-the-screening-of-space-materials/ | 事実 |
| 熱サイクル試験の対象材料、既定の条件（10⁻⁵ Pa、±100 °C、毎分10 °C、保持5分以上、最小100サイクル）、追加サイクルの指定 | ECSS-Q-ST-70-04C（2008年11月15日） 出典5 https://ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-04c-thermal-testing-for-the-evaluation-of-space-materials-processes-mechanical-parts-and-assemblies/ | 事実 |
| 粒子・紫外線試験の基準（電子部品は除く）、加速係数の定義、ESHの例（静止軌道1,112・約2,500、ISS軌道2,500・2,200・1,500・250）、ASTM E490の題名の引用 | ECSS-Q-ST-70-06C（2008年7月31日） 出典6 https://ecss.nl/standard/ecss-q-st-70-06c-particle-and-uv-radiation-testing-for-space-materials/ | 事実 |
| ECSS-Q-ST-70-09C、-70-17C、-70-31C、-70-16C、-70-01C の題名と日付 | ECSSの有効な標準の一覧 出典7 https://ecss.nl/standards/active-standards/ | 事実 |
| NASA-STD-6016C：CVCM ≦ 0.1 %、TML−WVR ≦ 1.0 %の要求、厳しい条件の例（CVCM ≦ 0.01 %）、ベークアウトの要求と例外、125 °Cの注意、ASTM E595・E1559・E2900の題名・用途、外部環境への耐性（AO、UV、電離放射線、プラズマ、真空、熱サイクル、汚染、ダスト）、MIUL・MUA・MAPTIS・計画、版と日付 | NASA技術標準システムのページと標準の本文 出典8 https://standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-6016 | 事実 |
| NASAのアウトガスデータベースが、ASTM E595の試験データであること、項目（用途分類、硬化の時間・温度など） | NASAゴダードのデータベースのページ 出典9 https://outgassing.nasa.gov/ | 事実 |
| GSFC-STD-7000B（GEVS）の題名・日付・適用範囲 | NASA技術標準システムのページ 出典10 https://standards.nasa.gov/standard/gsfc/gsfc-std-7000 | 事実 |
| NASA-STD-6001B Change 3の題名と日付（有人区画のオフガス等） | NASA技術標準システムのページ 出典11 https://standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-6001 | 事実 |
| AOの試験：ASTM E2089の題名と用途、プラズマ装置は40種すべてで宇宙より侵食が大きい、熱エネルギー源・ビーム装置の性質（±10 %、フッ素ポリマーの差）、加速UV試験の熱と真空中照射、1日16回の熱サイクル | NASA ISS研究者向けガイド 出典12 https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2020/10/researchers-guide-space-environment-effects_tagged.pdf | 事実 |
| Kapton Hを基準とする侵食収率の決め方、Kapton Hの侵食収率3.0×10⁻²⁴ cm³/原子、フルエンス8.43×10²¹ 原子/cm²、軌道上のフラックス5.23×10¹³ /cm²・s | NASA/TM—2006-214482 出典13 https://ntrs.nasa.gov/citations/20070002707 | 事実 |
| ISO 15104:2025の番号・題名と、荷電粒子・紫外線・AO・熱サイクルの地上試験を扱うこと | 公式ページ 出典14 https://www.iso.org/standard/84447.html | 事実 |
| ISO 17851:2016の番号・題名と、環境模擬の一般原則・基準（相乗効果を含む） | 公式ページ 出典15 https://www.iso.org/standard/60820.html | 事実 |
| ISO 24412:2023の番号・題名・2023年1月、宇宙機レベルの熱平衡・熱真空試験 | 公式ページ 出典16 https://www.iso.org/standard/78733.html | 事実 |
| ISO 15856:2010の番号・題名と、非金属材料の放射線の模擬照射の指針（半導体は除く） | 公式ページ 出典17 https://www.iso.org/standard/45843.html | 事実 |
| ISO 16378:2022の番号・題名と、熱光学特性の測定法・校正・基準材料 | 公式ページ 出典18 https://www.iso.org/standard/79696.html | 事実 |
| ISO 16691:2014の番号・題名と、熱制御コーティングの一般要求 | 公式ページ 出典19 https://www.iso.org/standard/57440.html | 事実 |
| ISO 23129:2021の番号・題名・2021年9月、系統的見直し中、ポリイミドフィルムのAO保護コーティング | 公式ページ 出典20 https://www.iso.org/standard/74657.html | 事実 |
| ISO 11227:2012の番号・題名と、衝突時の飛散物の比較手順（2021年の追補） | 公式ページ 出典21 https://www.iso.org/standard/57535.html | 事実 |
| ISO 10794:2018の番号・題名と、材料・機械部品・工程のプログラム管理要求 | 公式ページ 出典22 https://www.iso.org/standard/72935.html | 事実 |
| ISO/TR 6832:2023、ISO 14624-3:2023、ISO 15388:2022、ISO 15865:2022、ISO 16126:2024、ISO 23230:2023、ISO 24564:2022 の番号・題名・年・状態 | 公式ページ 出典23 https://www.iso.org/committee/46614/x/catalogue/p/1/u/0/w/0/d/0 | 事実 |
| ECSS-E-ST-10-04C Rev.1（宇宙環境）の存在（試験の環境の定義の元） | 公式ページ 出典25 https://ecss.nl/standard/ecss-e-st-10-04c-rev-1-space-environment-15-june-2020/ | 事実 |
| JAXA共通技術文書の題名：JMR-010、JERG-2-130（HB005）、JERG-2-143、JERG-2-144、JERG-2-310、JERG-0-040 など | JAXA安全・信頼性推進部の一覧（題名のみ。本文・版は未確認） 出典24 https://sma.jaxa.jp/techdoc.html | 事実 |
| 5 gの試料の質量損失の計算（12.5 mg、1 mg）、100サイクルは低軌道1年の約1.7 %、2,500 ESH÷5個分＝500時間、AOの量に必要な時間（約5.1年、約98日、約9.8日、約23時間）、加速の倍率（約190倍）、図4・図5・図8の仮想の値 | 本稿の計算（出典の値を使用）。仮想の値は実在の材料・装置のものではない | 本稿の計算 |
| 評価の5段階の図、「認定された材料」の意味、標準の地図の整理と「確認できなかった」の欄、素材技術者の視点（データシートの読み方、装置の種類、メーカーに求められる証拠）、試験の読み方の注意 | 公表内容にもとづく本記事の整理・解説 | 解説 |
| ASTM規格（E595・E1559・E2900・E2089・E490）は番号・題名・測る対象だけを、NASA・ECSSの文書で確認し、ASTMのサイトは開いていないこと | 本記事による注記 | 解説 |
| 図1〜図9が実測ではなく説明のための作図であること。図1がAI画像の枠であること | 本記事による注記 | 解説 |
最終更新：2026年10月17日／出典はECSS（公開標準）・NASA技術標準と手引き・ISOの公式ページ・JAXA共通技術文書の一覧・NASA技術報告に限定しています。ASTMのサイトは開いていません。数値例（アウトガス、サイクル、紫外線、AOの時間）は本稿が作った説明用の計算で、実在の材料・装置の値ではありません。ASTM・ISO・JAXAの規格の本文、各標準の要求事項、ECSSのAO試験の専用標準などについては、確認できなかったため記載していません。