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」には2つの意味がある：部品の品質・工程の保証（ESCC・MIL-SPEC などの規格に沿って作られ、選別・試験されている）と、放射線への強さです。NASA は、「部品のレベルを選んでも、放射線への強さや対策を意味しない」と明記しています事実［参考資料3］。
• 民生品（COTS）は、条件つきで使われる：NASA の NESC（技術・安全センター）は、一流の民生部品メーカーは、データシートの範囲で使えば MIL-SPEC 部品と同等以上に信頼できる部品を供給できる、と評価しています。ただし、放射線耐性は、この評価の対象に含まれません事実［参考資料5・6］。
• SiC・GaN は期待が大きい一方、宇宙では課題がある：重イオンによる恒久的な劣化や致命的な故障への弱さが、宇宙用への採用を妨げている、と Pearton らは総説で述べています事実［参考資料7］。

2. 「宇宙用」の部品とは何か：保証のレベル

宇宙機に載せる電子部品は、ふつう、「保証のレベル」で分けて選びます。保証が強いほど、部品の製造工程の管理、選別（初期不良を取り除く試験）、ロットごとの試験が厳しくなり、価格は高くなります。分け方は、機関によって違います。

• ECSS（欧州の宇宙標準）：ECSS-Q-ST-60C Rev.4（2025年4月30日）は、EEE 部品（電気・電子・電気機械部品）を3つのクラスに分けます。クラス1が保証が最も高くリスクが最も低く、クラス3が保証が最も低くリスクが最も高い。調達費は、一般にクラス1が最も高く、クラス3が最も低い、と述べています事実［参考資料1］。クラス1の品質レベルとして、たとえば気密の集積回路では、ESCC 9000、MIL-PRF-38535 のクラス V、JAXA-QTS-2010 が表に挙げられています［参考資料1］。
• NASA：NASA-STD-8739.10 "Electrical, Electronic, and Electromechanical (EEE) Parts Assurance Standard"（2017年6月13日、有効）は、4つの保証レベルを定めます。レベル1が最も厳しい工程管理と選別、レベル4が民生品（COTS）で最も少ない選別、と NASA の発表資料は整理しています［参考資料2・3］。NASA は、特定の用途にどのレベルを使うかは標準が決めるのではなく、機能の重要さと故障解析に基づくリスクに応じた選択だ、と述べています［参考資料3］。
• NASA Goddard の EEE-INST-002：2003年に公表され、2008年に追加があり、18の部品の種類を扱い、3つの品質レベル（長期のミッション向けのレベル1、中間のレベル2、標準化された試験のない民生品のレベル3）に分けます［参考資料3］。これは、NASA-[TBD]-8739.11 に置き換わる予定（草案、承認の手続き中）と述べられています未確定／将来［参考資料3］。

3. 品質の保証と、放射線への保証は別

ここが、この記事でいちばん大事な点です。NASA Goddard の発表資料（2026年6月）は、次のように整理しています事実［参考資料3］。

• EEE-INST-002 などの部品のレベルは、放射線耐性のレベルを示さない。レベル1・2・3のどれを選んでも、放射線への強さや、放射線の影響の軽減を意味しない。
• MIL-SPEC の部品は、TID の性能を示す放射線の表示（RHA の表示）を含むことも、含まないこともあり、SEE には弱いことがある。
• RHA（放射線耐性保証）のない部品は、宇宙の放射線に対する耐性が設計・最適化されていないことが多く、ロット間のばらつきが大きいことがある。
• RHA の軽減策は、部品単体の強さだけに頼らず、システム全体の工夫を含める必要がある。

4. 民生品（COTS）の考え方：NASA の評価の仕組み

民生品（COTS：商業的に入手できる市販品）は、性能・電力効率・価格で優れ、先端の技術が使える一方、放射線に弱い傾向があります。NASA の小型衛星の資料（2026年）は、COTS 部品は、耐放射線品より性能・エネルギー効率・価格に優れるが、放射線への感受性が高い傾向がある、と述べています事実［参考資料4］。小型衛星では、民生部品を先に選び、耐放射線の支援用の電子部品（誤り訂正 ECC、ウォッチドッグタイマー、スクラビング、冗長）を組み合わせる方法が、伝統的な方法だった、とも述べています［参考資料4］。

(1) 欧州の考え方：使う理由を、数字で示す

ECSS-Q-ST-60-13C Rev.2（2025年4月30日）は、民生の EEE 部品の選定・管理・調達・使用の要求を定める標準で、ECSS-Q-ST-60C と合わせて使います。この標準は、システムの応用で、既存の宇宙用部品では達成できない、または質・量の両面で代償を払わないと達成できない技術的な条件を満たす民生部品にだけ適用される、と述べています。そして、その代償を、機能・部品点数・消費電力・動作周波数・処理効率・配線の複雑さ・質量・体積などの定量的な指標で明記することを求めています事実［参考資料13］。対象は、チップのセラミックコンデンサ、固体タンタルコンデンサ、ディスクリート部品（トランジスタ、ダイオード、フォトカプラ）、ヒューズ、磁気部品、マイクロ回路、チップ抵抗、サーミスタです［参考資料13］。

(2) NASA の考え方：NESC の提案と、ILPM

NASA の NESC は、2020年（Phase I）と2022年（Phase II）に、民生の EEE 部品の使い方の提案をまとめました。Phase II の報告は、NASA がこれまで、ある種類の MIL-SPEC 部品を「標準」として追加の試験なしで使い、それ以外（民生品を含む）には選別とロットごとの受入試験を課してきたこと、一方で、一流の民生部品メーカーは、製造・統計管理・技術の改善で、データシートの範囲で使えば MIL-SPEC 部品と同等以上に信頼できる部品を作れるようになったこと、宇宙科学・探査のニーズが、MIL-SPEC 部品にない技術を求めていることを述べています事実［参考資料6・14］。

これを受けて NASA の NEPP（電子部品・パッケージ計画）は、ILPM（Industry Leading Parts Manufacturer）と「確立された民生部品（Established COTS Part）」の一覧を整備しています事実［参考資料5・17］。確立された民生部品の条件は、次の図のとおりです。

NASA の ILPM のページは、MIL-SPEC の追加の選別は、データシートの限界を超える条件を使う場合、有益より有害になりうると述べ、また、ILPM と確立された民生部品の用語は、NASA の認証に使うことを意図していない、と明記しています［参考資料5］。そして一覧のページは、電離放射線への耐性は、ILPM の評価の過程に含まれないと注記しています［参考資料17］。NASA Goddard の発表資料によると、2024年に最初の製造企業が追加され、2025年と2026年に試験計画（パイロット）が行われ、2026年度は22社以上の製造企業と作業を進めています未確定／将来［参考資料3］。同じ試験計画（PEAL）では、車載グレードや強化プラスチック封止の民生部品（チップ抵抗、コンデンサ、MOSFET、30種類以上のマイクロ回路、DC-DC コンバータなど）の信頼性と放射線の特性を調べる、と述べています［参考資料3］。

5. 耐放射線設計：回路・工程・システムで守る

放射線への強さを高める方法は、大きく3つあります。製造工程で強くする、回路・レイアウトの設計で強くする（RHBD）、システムで守る、です。

• 工程で強くする：Schwank らの総説（2008）は、先進的な民生の技術では、総線量への強さが、寄生的な素子分離の酸化膜や SOI の埋め込み酸化膜にたまる電荷で決まることが多い、と述べています事実［参考資料18］。そのため、酸化膜や素子分離の作り方（工程）で、耐性が変わります。
• 設計で強くする（RHBD）：NASA の資料は、トランジスタ・ゲート・物理的なレイアウトを変えて、チップ自体を放射線に強くする RHBD が、民生の製造工程の中で広がりつつあると述べています。特殊な回路の構成、強化された標準セルのライブラリ、放射線を意識したレイアウトで、SEU、SET による誤動作、機能の中断、ラッチアップから守ります。高性能プロセッサでは、最も弱いブロックだけを選択的に強化し、冗長は必要なところだけに使う、と述べています事実［参考資料4］。
• システムで守る：誤り訂正（ECC）、ウォッチドッグタイマー、スクラビング（メモリを定期的に読んで訂正する）、冗長、選択的な電源の入れ直し、ソフトウェアでの故障の切り分けなどです［参考資料4］。NASA Goddard の資料も、RHA の軽減策は部品単体の強さだけに依存してはいけない、と述べています［参考資料3］。

6. SiC・GaN：期待と、宇宙での課題

SiC（炭化ケイ素）と GaN（窒化ガリウム）は、シリコンよりバンドギャップ（電子を動かすのに必要なエネルギーの幅）が広いワイドバンドギャップ半導体で、高い電圧や高い温度に向くとされます。Pearton らの総説（2021）は、SiC と GaN はすでに車載・無線・産業の電力用として商用化されている一方、宇宙・航空用への採用は、重イオンによる恒久的な劣化と致命的な故障への弱さに妨げられている、と述べています事実［参考資料7］。

(1) 宇宙環境での実績と課題

期待を示す例として、NASA Glenn の Neudeck らは、4H-SiC の JFET 集積回路（175トランジスタのもの2個）を、金星の表面を高い忠実度で再現した試験槽（約460℃、約9.3 MPa の化学的に反応しやすい環境）に、冷却も保護パッケージもなしで60日間さらして、動作を確かめました事実［参考資料8］。これは地上の試験槽での結果で、宇宙の放射線に対する試験ではありません。

課題を示す例として、Pearton らは、宇宙を模した条件で、GaN と SiC のトランジスタが定格電圧の約50%で故障の感受性を示し、SiC のショットキーダイオードでは、致命的な SEB などが定格動作電圧の約40%で、漏れ電流の劣化が約20%で観測されたと述べています［参考資料7］。また、ECSS-Q-ST-60-15C Rev.1 は、SiC・GaN のダイオード、SiC MOSFET、GaN FET を SEE の評価が必要な部品の族に挙げ、シリコン以外の材料では LET しきい値を再計算することを求めています［参考資料9］。

この「定格の何%」を電圧に直すと、たとえば定格650 Vの素子では、約50%が325 V、約40%が260 V、約20%が130 V、定格1200 Vの素子では、600 V、480 V、240 V です本稿の計算（定格は例示）。ECSS-Q-ST-30-11C Rev.2（2021年6月23日）は、EEE 部品のディレーティング（定格より低い負荷で使うこと）を定める標準で、FET のドレイン・ソース間電圧を「定格の80%、または SEE の安全動作領域のどちらか低い方」に抑えることを求め、SEE の放射線特性が評価された MOSFET だけを宇宙で使うと定めています事実［参考資料10］。つまり、高電圧の素子では、「定格どおりに使えない」ことを前提に設計します。

7. 宇宙で動く計算機の選択肢

宇宙の計算機には、いくつかの選択肢があります。NASA の小型衛星の資料（2026年）は、次のように整理しています事実［参考資料4］。

• 耐放射線のマイコン：処理能力は控えめだが、頑丈で、決まった時間内に動く（リアルタイム性）。機体の管理、センサー、制御に向く。
• 高性能のプロセッサ：処理能力・効率が大きく、画像処理や圧縮、意思決定にも向く。耐放射線のマルチコアなどがある。
• SoC（システム・オン・チップ）：CPU、アクセラレータ、メモリコントローラ、プログラマブルロジックを1つのシリコンにまとめ、小型・軽量・低電力で高い計算能力を得る。

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）。耐放射線マイコン・民生 SoC＋対策・TID の記載は NASA の小型衛星の技術資料（2026年）、RAD750 の仕様は NASA の Perseverance のページ、HPSC の目標は NASA の2018年の資料に基づきます事実［参考資料4・11・12］。HPSC は開発計画で、運用実績は確認できていません未確定／将来。

代表例として、NASA の火星探査車 Perseverance の計算機は、耐放射線の BAE RAD750（PowerPC 750 アーキテクチャ）を中枢のプロセッサとし、最大200 MHz で、前代の探査車 Spirit・Opportunity の約10倍の速度、メモリはフラッシュ2 GB、DRAM 256 MB、EEPROM 256 kB とされます。同じ計算機を2系統もち、「常に予備の脳がある」とも説明されています事実［参考資料11］。一方、次世代として、NASA の HPSC（高性能宇宙機計算）は、現在の最先端より約2桁の性能向上をめざす耐放射線のマルチコア・プロセッサ（チップレット）の開発で、NASA の STMD・SMD と米空軍が資金を出し、JPL が管理し、Boeing が試作品を開発していると、2018年の資料は述べています未確定／将来［参考資料12］。HPSC の運用実績は、この記事では確認できませんでした。

8. いまどこまで来たか（2026年10月17日確認）

この分野は変化が速いので、一次情報で確認できたことを、確認日つきで整理します。企業の主張は、その企業の主張として書きます。

確認日は2026年10月17日。NASA-[TBD]-8739.11 の番号は発表資料で「未定（TBD）」と表記されています。標準の版は、各機関の公式ページで確認してください。

9. 評価・標準の読み方

半導体部品が宇宙で使えるかどうかは、1つの数字では測れません。「宇宙用」という名前でなく、保証のレベル（品質）、放射線のデータ、使い方の余裕（ディレーティング）、実績を、別々に確かめます。これらの「ものさし」が何を測り、何を測っていないかを、確認できた範囲で表にします。

表の整理は本稿の計算（整理）。ECSS の標準は公開されている本文、NASA の標準は標準のページ、AEC は文書の一覧のページで、番号・題名・版・日付を確認（確認日 2026年10月17日）。ESCC・MIL-PRF・JAXA-QTS の本文、AEC の本文は未確認です。ASTM International の規格・サイトは参照していません。

読み方の注意（素材技術者向け）

• 「宇宙用」という名前を鵜呑みにしないでください：品質の保証と、放射線の保証は別です。どちらの資料が手元にあるかを、部品ごとに確認します。
• 民生品の「信頼性」と「放射線耐性」は別です：ILPM や AEC-Q の認定は、放射線の試験を含みません。放射線は、ミッションの環境（MEAL）に応じて、別に試験・解析します。
• メーカー公称と第三者の検証は別です：NASA の表の製品の性能や TID は、NASA が独立に検証していません。
• 標準は「手順」であって「合格の保証」ではありません：ECSS の標準は、プロジェクトが採用して初めて要求になり、調整（テーラリング）もできます。計画と達成も別です（NASA-[TBD]-8739.11、ILPM の試験計画、HPSC は未確定）。

10. 用語集

11. 参考資料（一次情報）

1. ECSS "ECSS-Q-ST-60C Rev.4 – Electrical, electronic and electromechanical (EEE) components"（2025年4月30日。公開PDF） — ecss.nl/wp-content/uploads/2025/05/ECSS-Q-ST-60C-Rev.4(30April2025).pdf
2. NASA "NASA-STD-8739.10 Electrical, Electronic, and Electromechanical (EEE) Parts Assurance Standard"（NASA 技術標準システムのページ。基準版、2017年6月13日、有効） — standards.nasa.gov/standard/nasa/nasa-std-873910
3. Ochs L. P.（NASA Goddard） "NASA Electrical, Electronic, Electromechanical, Electro-Optical (EEEE) Parts Selection Process"（Symposium on Counterfeit Parts and Materials、2026年6月23〜25日の発表資料） — ntrs.nasa.gov/citations/20260005625
4. NASA "State-of-the-Art of Small Spacecraft Technology, 8.0 Small Spacecraft Avionics"（確認日 2026年10月17日） — nasa.gov/smallsat-institute/sst-soa/small-spacecraft-avionics/
5. NASA NEPP "About ILPM Established COTS Parts"（確認日 2026年10月17日） — nepp.nasa.gov/pages/ilpm/about.cfm
6. NASA NESC "Recommendations on the Use of Commercial-Off-The-Shelf (COTS) Electrical, Electronic, and Electromechanical (EEE) Parts for NASA Missions – Phase II"（NASA/TM-20220018183、2022年12月） — ntrs.nasa.gov/citations/20220018183
7. Pearton S. J. ほか "Review—Radiation Damage in Wide and Ultra-Wide Bandgap Semiconductors", ECS J. Solid State Sci. Technol. 10, 055008 (2021), DOI 10.1149/2162-8777/abfc23 — doi.org/10.1149/2162-8777/abfc23
8. Neudeck P. G. ほか "Operational Testing of 4H-SiC JFET ICs for 60 Days Directly Exposed to Venus Surface Atmospheric Conditions", IEEE J. Electron Devices Soc. 7, 100–110 (2019), DOI 10.1109/JEDS.2018.2882693 — doi.org/10.1109/JEDS.2018.2882693
9. ECSS "ECSS-Q-ST-60-15C Rev.1 – Radiation hardness assurance – EEE components"（2025年3月20日。公開PDF） — ecss.nl/wp-content/uploads/2025/03/ECSS-Q-ST-60-15C-Rev.1(20March2025).pdf
10. ECSS "ECSS-Q-ST-30-11C Rev.2 – Derating – EEE components"（2021年6月23日。公開PDF） — ecss.nl/wp-content/uploads/2022/07/ECSS-Q-ST-30-11C-Rev.2(23June2021).pdf
11. NASA "Mars 2020 Perseverance Rover: Rover Components"（Brains の項。確認日 2026年10月17日） — science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance/rover-components/
12. Powell W. A.（NASA） "High-Performance Spaceflight Computing (HPSC) Project Overview"（2018年11月13日） — ntrs.nasa.gov/citations/20180007636
13. ECSS "ECSS-Q-ST-60-13C Rev.2 – Commercial electrical, electronic and electromechanical (EEE) components"（2025年4月30日。公開PDF） — ecss.nl/wp-content/uploads/2025/05/ECSS-Q-ST-60-13C-Rev.2(30April2025).pdf
14. NASA NESC "Recommendations on Use of Commercial-Off-The-Shelf (COTS) Electrical, Electronic, and Electromechanical (EEE) Parts for NASA Missions"（Phase I、2020年12月15日） — ntrs.nasa.gov/citations/20205011579
15. Automotive Electronics Council AEC 文書の一覧（AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q200 の題名を確認。確認日 2026年10月17日） — aecouncil.com/AECDocuments.html
16. Abdullahi Z., Epp Schmidt T.（NASA） "Evaluation of Automotive Grade Resistors for Space Flight"（ポスター、2024年8月） — ntrs.nasa.gov/citations/20240010883
17. NASA NEPP "ILPM Established Parts"（ILPM と確立された民生部品の一覧のページ。確認日 2026年10月17日） — nepp.nasa.gov/pages/ilpm/establishedparts.cfm
18. Schwank J. R. ほか "Radiation Effects in MOS Oxides", IEEE Trans. Nucl. Sci. 55, 1833–1853 (2008), DOI 10.1109/TNS.2008.2001040 — doi.org/10.1109/TNS.2008.2001040

12. 主張と出典の対応表（監査）

最終更新：2026年10月17日／出典は一次情報（ECSS の公開本文、NASA の標準ページ・NESC 報告・発表資料・技術資料、査読論文）に限定しています。NASA の表に載る製品の値は「メーカー公称」と明記し、独立に検証されたものとは区別しました。特定の企業・製品の優劣はつけていません。 数値例（電圧の換算）は本稿が作った説明用の例示で、特定の部品の値ではありません。NASA-[TBD]-8739.11 と ILPM のパイロット、HPSC は計画・草案の段階で、確定した事実ではありません。 ESCC・MIL-PRF・JAXA-QTS・AEC の規格本文、SiC・GaN に特化した宇宙用の標準、HPSC の運用実績、個別の製品の合否については、確認できなかったため記載していません。 図はすべて説明用の概念図または本稿の計算を含む作図で、図1と図9はAI生成画像の枠（画像は未設置）です。実際の施設・製品・外観を示すものではありません。