太陽系オリエンテーリングのやりかた


　　　――――　２００４年　 太陽系オリエンテーリング の記録 ―――――


　　ふだん何げなく目にしている都市ガスの丸いガスタンク。
　もしも、太陽があのガスタンクの大きさだとしたら、地球や他の惑星は
　どのくらいの大きさで、どれくらい離れたところにあるのだろう。
























　　数字だけでは分からない太陽系の大きさを自分の目で確かめるた
　めに、私たちは『太陽系オリエンテーリング』と名づけた惑星探検に
　チャレンジしました。

　　その様子を紹介しながら、『太陽系オリエンテーリングのやり方』を
　まとめてみました。夏の一研究で何をやろうか悩んでいる君、スケール
　の大きな研究で、みんなをビックリさせちゃおう。
　

★ はじめに

　　● 太陽系オリエンテーリングを安全にするために、守ってもらいたい
　　　　ことを書きます。

　　● 望遠鏡、双眼鏡、望遠レンズのついたカメラでは、絶対に本物の
　　　　太陽を見ないこと。太陽の光で目が焼けてしまい、目が見えなく
　　　　なります。（失明します。）

　　● 無断でガスタンクのある施設や、小学校などの建物にはいって行
　　　　かない。必ず会社の人や学校の人に、こういうことをしたいと話し
　　　　て、許可をもらってから行動しましょう。



１．最初に太陽になるものを決めよう

�@ 太陽になるものは、街の中にいくつかあります。たとえば アドバルーン
　　とか、ビルの上の給水タンクとか、大玉送りの玉、とかね。
　　 でも太陽系オリエンテーリングをするには、太陽になるものの直径が
　　分からないと始まらないので、直径が計れるものを選びましょう。


�A てっとり早いのが、都市ガスのガスタンク。 ちょっと大きな町にはきっ
　　とあるはずです。ガス会社の人に、こういうことをしたいので 直径を教
　　えてくださいと頼めばきっと教えてくれますよ。
　　

�B 今回、私たちは長野駅の近くにある、直径 ２３ｍのガスタンクを選びました。


�C ガスタンクもあんまり大きすぎると、太陽の周りを回る惑星も大きくなってし
　　まうので、直径 ２０ｍくらいのが理想的です。


�D 近くにガスタンクがないときは、学校の校庭にラインマーカーで円を描いても
　　いいです。でも、ちゃんと先生に話してからやりましょう。 直径 ２２ｍの円に
　　すると、地球は作りやすい大きさになります。




２．計算しよう

　　　（解説）

　　　「軌道長半径」（きどう・ちょう・はんけい）
　　　というのは、だ円を描いて太陽の周りを
　　　回っている惑星軌道の長い方の半径と
　　　いうことです。
　　　

�A 最初に「縮尺（しゅくしゃく）」の計算をしま
　　す。 縮尺というのは、本物をどのくらい縮
　　めてあるかを示す分数で、「何万分の１」
　　というふうに表わします。

�B 本物の太陽の直径は １３９２０００ ｋｍ（１３９万２千キロメートル）、ガスタンクの
　　 直径が ２３ｍだから、 「縮尺」は次のように 表わせます。


　　　　　　　　　　ガスタンクの直径 　　　　　　　　　２３ ｍ　　　　　　　　　　　１
　　　縮尺 ＝ ────────── ＝ ──────── ＝ ────────
　　　　　　　　　本物の太陽の直径 　　　　　１３９２０００ ｋｍ　　　　　？？？？？？？



�C ？？？？？？？ は、次の割り算で答が出ますね。


　　　　　　　　　　　　６０５２１７３９
　　 　 　　　───────── 　　　→ 　だいたい ６０００万分の１ 　ということです。
　　　２３ ｍ ） １３９２００００００ ｍ


　　　（注意）

　　　　縮尺はあまり細かな数字にすると、このあ
　　　　との計算が大変なので、何千何百万分の
　　　　１くらいのざっくりした値でいいです。


�D 縮尺が計算できたら、この縮尺にもとづいた
　　惑星たちの大きさと、太陽からの距離を計算
　　しましょう。


　　　　（大切なこと）

　　　　パソコンや電卓を使えば簡単に答が出ちゃう
　　　　けど、それは検算用に残しておいて、ここは
　　　　筆算でやってみよう。 割り算の力がつくぞ。




�E 水星の計算例です。


　　　★ 直径は・・・　　　　　　　　８．１３ ｃｍ
　　 　　 　　　　　　　　　─────────
　　　　　６０００００００ ） ４８７８０００００　ｃｍ



　　　★ 太陽からの距離は・・・　０．９６４ ｋｍ
　　 　　 　　　　　　　　　─────────
　　　　　６０００００００ ） ５７８９００００ ｋｍ



�F 全部の惑星の計算が終わったら、ひと休み
　　して、計算結果を一覧表にまとめてみよう。






３．６０００万分の１の惑星を作ろう


�@ 惑星作りにピッタリなのが、これ
　　　　　　　　　　↓


　　　これは手工芸の「手まり」の芯にする発泡スチ
　　　ロールのボー ルです。手工芸屋さんではいろ
　　　いろなサイズのボールを売っていますので、
　　　必要な大きさに近いものを買ってきます。
　　　　

　�A いくつかの店を回ってみましたが、一番大きな
　　　サイズはどうやら ２０ｃｍのようですので、それ
　　　以上の大きな惑星は絵を描くことにしましょう。




�B ６０００万分の１だと地球は ２１．３ｃｍなんですけど、しかたがないので
　　２０ｃｍのボールを使いました。 だいたいの大きさがわかればいいので、
　　このくらいの誤差（ごさ）は大目にみましょう。（微笑



�C 惑星の写真は 『ニュートン』 なんかに
　　のっていますので、それを参考にして
　　ポスターカラーで色をぬります。

　（注意）

　　ポスターカラーは水性のものを使い
　　ます。油性だと発泡スチロールが溶
　　 けてしまうよ。


　（色ぬりのコツ）

　　ぬる前にボール全体を細かいサンド
　　ペーパーでこすっておくと、色がよく
　　つきます。





　�D ２０ｃｍをこえる惑星たちを作れるような、大きな
　　　球はなかなか見つからないので、大きな紙など
　　　に絵を描くことにします。


　�E 天王星、海王星は、模造紙や大きなサイズの
　　　障子紙を使うと描けますが、木星や土星にな
　　　ると直径 ２ｍ以上になりますので、できれば
　　　使い古したシーツやカーテン　をぬいあわせ
　　　てキャンバスにすれば丈夫になります。



�F 　とは言うものの、実は今回の太陽系オリエンテーリングでは大きな布が
　　手にはいらなくて、木星と土星は描けませんでした。あらためてチャレンジ
　　しようと思っています。




４．惑星たちは太陽からどれくらいはなれているのだろう


�@ 太陽となるガスタンクの位置が分かる地図を用意します。私たちは

　　★ １８,０００分の１ （１万８千分の１） の長野市の地図と

　　★ ２５０,０００分の１ （２５万分の１） の長野県の地図を使いました。


�A ガスタンクを中心にして、それぞれの惑星と
　　太陽との距離を半径にした円を書きます。
　　地図の端には距離を表わす目盛りがついて
　　いるので、それを使ってキロ数を計りましょう。


�B こうして書いた円は惑星の軌道というわけでは
　　ありません。実際の惑星は 「真円」 ではなく
　　「だ円」の軌道を回っています。冥王星なん
　　かは、海王星の軌道の内側にはいりこむほ
　　どずれた「だ円」軌道を回っています。


�C でもまあ太陽系オリエンテーリングでは、惑星
　　が太陽からだいたいどれくらい離れているの
　　かイメージできればいいことなので、この円を
　　惑星の軌道と呼びましょう。
　　・・・誰にも迷惑かからないしね。


�D では次にこの軌道の上にある惑星ポイントを探します。
　　

　　★ 惑星ポイントとは、惑星軌道の線の上にある目立つ建物です。
　　　　できればみんなが知っている公共施設がいいですね。私たち
　　　　は軌道の線の近くにある「小学校」をポイントに選びました。

　　★ 本当はこの惑星ポイントから、ガスタンクが肉眼で見えると
　　　　いいのですが、長野駅近くにあるガスタンクは周りをビルに
　　　　囲まれていて、遠くからはなかなか見えないのです。

　　★　地球ポイントからガスタンクが見えれば、日食の実験ができ
　　　　るんですけどね、、、。




５．さあ、太陽系オリエンテーリングに出かけよう


�@ 今までやってきたことは太陽系オリエンテーリングの
　　準備作業です。
　　「えー？ここまでが準備作業？？」
　　はい、実はこれからが本格的な太陽系オリエンテーリ
　　　ングです。

�A ６０００万分の１の惑星たちと地図とを持ち、ガスタンクを
　　スタート地点にして、水星ポイント、金星ポイント、地球ポ
　　イント・・・と、訪ねて回り、それぞれの場所で記念撮影を
　　します。



　�B 火星ポイントくらいまでは歩いて回りたいもの
　　　です。
　　　木星から先のポイントは、バスや電車を使っ
　　　たり、お父さん、お母さんに車で連れてっても
　　　らわないと、ちょっとたいへんですね。


　�C 冥王星ポイントまでたどり着いたら、太陽系オ
　　　リエンテーリングは終了です。




　�D さあ、みなさん、太陽と惑星たちの大きさの
　　　違いがわかりましたか？

　　　惑星たちが、太陽からどれくらいはなれた
　　　ところを回っているのか、頭の中でイメージ
　　　できるようになりましたか？

　　　そして、もっともっと地球のことや宇宙のことを
　　　知りたくなりましたか？

　　　もしそうだとしたら、太陽系オリエンテーリン
　　　グは「大成功！」です。




５．しあげ

�@ 最後に、それぞれの惑星ポイントで写した写真を
　　地図の上にはりつけると、わかりやすくなるし、
　　記念にもなります。

�A 紙や布に描いた惑星は、壁にはるとすてきな壁紙
　　やポスターになりますし、発泡スチロールの惑星は、
　　糸でつるしてモビールにすると、宇宙に浮かぶ星らし
　　くなり、あなたの家は一気に『宇宙家族ロビンソン』！




６．応用コース

�@ 太陽系オリエンテーリングをやっていると、あんなこともしてみたい、
　　こんなことしたら面白そうなんてことがいろいろ思い浮かびます。
　　もしも時間があったら、みなさんもチャレンジしてみてください。


�A 「惑星ポイント認定証を送っちゃおう。」

　　今回みたいに小学校を惑星ポイントにしたら、ちょっと厚い紙に写真をはって
　　認定証を作って、その小学校の天文部に送ってみよう。「貴校を水星ポイント
　　に認定します・・・」なんてね。
　　太陽系オリエンテーリングの仲間の輪がひろがるかもね。
　　

�B 「光の速度を実感してみよう」

　　６０００万分の１の地球を作るときに、ついでに月を作ってみました。
　　月の直径は ３４７４ ｋｍ、地球からの距離は ３８４４００ ｋｍ です。
　　光の速度は秒速 ３０万キロですから、地球から月までは約 １．３秒で届きます。
　　地球と月を縮尺にあわせた距離において、さあ君もこの距離を光と同じ １．３秒
　　で走りぬけてみよう。
　　ちなみに月面着陸に成功したアポロ１１号は、地球から月まで行くのに４日間
　　かかりました。














�C 「地球の空気の厚さを調べてみよう。」

　　私たちが生きていられるのは、地球に空気があるからです。ではこの空気の厚さは
　　どのくらいあるのでしょうか。６０００万分の１の地球を手にとって、空気の厚さがどれ
　　くらいあるか想像してみてください。

　　１ｃｍ？
　　３ｃｍ？
　　１０ｃｍ？

　　地球を包む空気は上空に行くほど薄くなりますが、地表から５００ｋｍくらいまでは
　　存在し、その高さまでを「大気圏」（たいきけん）と呼んでいます。

　　　　　　　　　　 　　　　１
　　　５００ｋｍ ×　────── ＝ ８．３ｍｍ
　　　　　　　　　 　　　６０００万分

　　空気があるといっても、地上 ４００ｋｍに浮かぶ宇宙ステーションやスペース
　　シャトルを見ても分かるように、そこはほとんど真空い近い空間です。

　　「ああ、そこには空気があるのか」と実感できるのは、スペースシャトルが地
　　上に戻ってくるときに、空気とのまさつ熱で機体が燃え出す地上から１００ｋｍ
　　くらいの高さでしょう。
　　流星もこのくらいの高さで、空気とのまさつ熱で燃え出して光り輝きます。
　　１００ｋｍというと、６０００万分の１の場合、約 １．７ｍｍになります。

　　セロハンテープを短く切って、１．７ｍｍの厚さになるまではり重ねてみると
　　空気の厚さが実感できますよ。

　　（参考）
　　　　　　ジェット旅客機の飛ぶ高さ ＝地上から 　　　１０ｋｍ（→ ０．１７ｍｍ）
　　　　　　オゾン層の高さ　　　　　　　＝地上から 　　　２５ｋｍ（→ ０．４ｍｍ）
　　　　　　建設中の宇宙ステーション＝地上から 　　４００ｋｍ（→ ６．７ｍｍ）
　　　　　　気象衛星ひまわり６号 　　＝地上から ３６０００ｋｍ（→ ６０ｃｍ）
　　

�D 「地球以外の惑星の衛星（えいせい）も作ってみよう。」

　　地球には「月」という名前の衛星がありますが、他の惑星にも月と同じような
　　衛星がたくさんあります。

　　火星 　＝　２ 個 （フォボス、ダイモス）
　　木星 　＝ ６１個 （イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト、、、）
　　土星　 ＝ ３１個 （タイタン、ディオネ、レア、、、）
　　天王星＝ ２７個 （ミランダ、アリエル、チタニア、、、）
　　海王星＝ １３個 （プロテウス、トリトン、、、）
　　冥王星＝　１ 個 （カロン）

　　雑誌「ニュートン」から、直径や軌道長半径のデータを調べて、惑星と同じように
　　計算して作ってみよう。根気のいる仕事だけど、できたらすごいぞ。
　　「６１個も作れないよ！」っていう人は、冥王星のカロンだけでも作ってみてください。
　　これはおすすめですよ。






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