太陽系オリエンテーリングのやりかた

　　　　　　　　　　　　　　　―――――　２００４年　第１回 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（わくせい）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てみました。
　このページではその時の記録を紹介しながら、太陽系オリエンテーリングのやりかたを説明
　します。


★ 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。
　　　　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。
　　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、太陽にするものの直径が分からないと始まら
　　ないので、直径の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のガスタンクを太陽に選びました。


�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）」の計算をするよ。
　　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、
　　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。年を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。
　　・・・誰も怒らないだろうしね。


�D おほん、では次にこの軌道の上にある惑星ポイントを探すよ。
　　惑星ポイントには２種類あります。

　　★ 惑星軌道の線の上にある目立つ建物。
　　　　できればみんなが知っている公共施設がいいですね。私たちは軌道の近くにある
　　　　「小学校」をポイントにしてみました。小学校ってあんがいたくさんあるんですよね。

　　★ 惑星軌道の線の上にあって、ガスタンクが見える場所。（ビュー・ポイントといいます。）
　　　　本当はこちらのポイントを探したかったんだけど、長野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。地球ビュー・ポイントを
　　　　見つけられれば、実際に見える太陽の大きさと見比べることも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
　　くなって、とてもカッコいいです。


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のばあい約 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。


７．最後に

　　太陽系オリエンテーリングに興味がわいて、実際にチャレンジしてみた人、その時の
　　写真をメールにのせて送ってください。このホームページで紹介させてもらいます。







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