1993年、宇宙科学研究所（現JAXA）に入所し、助手、助教授として多くの地球周回科学衛星や月・惑星探査機のプロジェクト、ロケットの開発・打ち上げ、衛星の運用に従事。

その間、1997年には米国航空宇宙局(NASA)ジェット推進研究所(JPL)、2002年には欧州宇宙機関(ESA)欧州宇宙科学技術センター(ESTEC)の客員科学者として従事。2000年より日本と欧州宇宙機関(ESA)の国際共同プロジェクトである水星探査計画「ベピ・コロンボ」のプロジェクトマネージャを勤める。

その後、2006年より京都大学生存圏研究所教授に就任、2010年より内閣官房宇宙開発戦略本部事務局長、2012年より内閣府宇宙政策委員会委員等を歴任。2018年4月よりJAXA の理事長（現職）に就任。

最近の主な受賞歴、など
2021年12月 フランス共和国 レジオン・ドヌール勲章 シュヴァリエ授与
2021年11月 パラグアイ共和国「ドン・ホセ・ファルコン」国家功労勲章授与