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宇宙

【天体観測】オリオン座の写真を撮って来たよ

塾長です。

週末は趣味の天体観測に出かけました。

天体観測といえば、小学4年生は秋と冬に学び、小学6年生は夏に学びました。
中学3年生はこれから学びますね。

とはいえ、名古屋の空は夜でも明るくて星が見えません。
だから塾長が代わりに見てきて写真を撮ってきます!

冬の星座といえばオリオン座

冬の星座と言えばオリオン座ですね。理科の教科書にも載ってます。

塾長が最初に覚えた星座も、おそらくオリオン座だったと思います。

冬の夜空で南方面を仰げば、等間隔に3つ並んだ2等星が目立つでしょう。
文字通り「三ツ星」と呼ばれていて、その近くがオリオン座の星々です。

オリオン座の「オリオン」とはギリシャ神話に出てくる勇者の名前です。
オリオン座は彼の姿をしていて、三ツ星は胴体の真ん中くらい、腰またはベルトの部分に相当します。

三ツ星の左上に赤く光る1等星がベテルギウスです。オリオン自身の右肩にあたります。
三ツ星の右下に青白く光る1等星はリゲルです。オリオン自身の左足にあたります。

1つの星座の中に1等星が2つもあり、2等星が5つもある。
こんなに派手な星座は他にないでしょう。

そして実は、三ツ星の下にも、縦に小さく並んだ3つ星があります。
3等星なのですが、他の星に比べるとずっと暗く小さな星の並びに見えます。
これは「小三ツ星」と呼ばれていて、オリオンが腰に差している短剣と言われています。

この小三ツ星の真ん中の星が、実はオリオン大星雲です。
肉眼では星に見えますが、写真では赤く広がった星雲として写ります。

今回の観測ターゲットは、これらの三ツ星と小三ツ星です。
この両方が画面に入るように、撮影を計画しました。

釣り人たちの声が暖かい

オリオン座を撮影するなら、南の空が暗い場所に行く必要があります。

名古屋市内で天体の写真を撮影するのはとても難しいです。
街の明かりが空を照らすため、空そのものが明るく、暗い星の姿がかき消されてしまいます。
そして暗い星に合わせて撮影すると、空の方がすぐに露出オーバーして写真全体が真っ白になります。

だから空が暗い場所に行く必要があります。

10月に、紫金山・アトラス彗星を撮影するために南知多のとある港へ行ったのを思い出しました。
知多半島から南は海しかありません。だから南の空は暗く、星がよく見えます。
そこで、今回もそこへ行くことにしました。

21時に教室を閉めて帰宅し、急いで夕飯を食べ、荷物を車に詰め込みました。
現地に到着できたのは23時を過ぎたころです。

この港は夜釣りができるように夜間でも駐車場が空いています。
駐車場の海側のスペースは、すでに釣り人の車が何台も並んでいました。

彼らの邪魔にならないよう、私は駐車場の中央の空いているスペースを確保しました。

実は場所決めには時間を要しました。

海風が強い場所は、カメラがぶれてしまうのでよくありません。
釣り人の邪魔になってはいけません。
街灯の近くは空が明るいのでダメです。

本当に広い駐車場なので、何度も車を止めては確かめ、止めては確かめ、を繰り返し、ようやく場所を決めました。

天体観測は、暗い夜空を求めて山奥にも出かけます。
そういう時は、獣が怖いです。
動物の鳴き声をびくびく恐れながら天体観測をするので、とても心細いです。

それに比べると、今回のような場所は人がいて、遠くから話し声も少し聞こえてきます。
夜の海風は冷たいですが、風にのって聞こえてくる話し声には、むしろ人の温もりすら感じるものですよ。

自然には逆らえない

場所が決まったのは良いですが、空を見上げると、なんと雲だらけ。

狙いのオリオン座も雲の中でした。

そして反対の北側も雲だらけ。北極星が見えません。

星の写真を撮るためには、星の日周運動に合わせてカメラの向きも動かし続ける必要があります。
そういう機能を持った機械のことを「赤道儀」と呼びます。

星が北極星の方向を中心に東から西へ回転するように、赤道儀も北極星の方向を中心に東から西へカメラの向きを回転させます。
ですから、回転軸の先に北極星があるように、赤道儀の向きを調整しながら設置する必要があります。

北極星が見えなければ、それができないのです。

そんなわけで、撮影の準備すらできない状態です。
せっかく車を1時間も運転して来たのに、あまり良い状態とは言えません。

いくら雲を恨んでも、こればかりはどうにもなりません。

少しでも早く晴れて欲しいと、ただ祈るばかりです。

撮影チャンスを逃すな!

寒さから逃れるように、車の中に一時撤退。
30分ほど仮眠をとり、雲が流れ去るのを待つことにしました・・・

・・・スマホのアラームが鳴りました。

車の外に出て空の状態を確認しました。

まだ雲が多いものの、北極星は見えていました。これなら赤道儀の設定ができます。

実は、赤道儀は買ったばかり。実戦で使うのは初めてです。
スマホで操作するのですが、慣れていないため試行錯誤しましたが、何とか設定できました。

しかしオリオン座はまだ雲の中です。

それから雲が過ぎ去るまで、車の中で暖を取ったり、散歩したり、夜食のパンをかじったり・・・

とにかく待ちました。
そしてついに、オリオン座の方向に晴れ間が広がりました。
時刻はすでに02:40を過ぎていました。

望遠レンズをオリオン座に向けました。
雲が多いので露出は短めの50秒にセット。その代わり何十枚も撮影します。

途中で小さな雲が何度か通り過ぎてしまい台無しになりましたが、そんな写真の選別は後回しです。
細かいことは気にせず、とにかく晴れている間に、できるだけたくさん撮影しました。

そして03:30頃になると、ふたたび広い雲がオリオン座に迫って来ました。

03:35 の撮影を最後に、撮影を終えました。
もうこれ以上撮影しても雲しか映りません。

機材を慎重に片付けている間、平行して、やる事がありました。
レンズのふたを閉じた状態で、同じく露出50秒の写真を何枚も撮影することです。

フタをして撮影したら、真っ黒な画面しか映らず、意味がないと思われるかもしれません。
しかし、実は真っ黒な中にも少しだけカメラの持つノイズが写ります。
このノイズ情報が、あとで画像処理をするときに必要なんです。

人工衛星が多い!

途中で何度か、撮影した写真をチェックしましたが、どの写真にも必ず人工衛星が写っていました。

上の写真は画像処理前の写真の一部を明るく強調表示したものです。
マルで囲んだ中に細い筋が何本か見えます。
たった露出50秒の間に、少なくとも7個の人工衛星が写り込んでいます。

近年、スターリンク衛星をはじめ、通信や測量などに用いる人工衛星が毎年2000個以上も打ち上げられています。

特に「天の赤道」あたりは人工衛星が多く回っています。
天の赤道とは、地球の赤道面を宇宙まで延長した方向のことです。

オリオン座は天の赤道にあるため、とくにたくさんの人工衛星が写ってしまうというわけです。

技術の進歩を感じた画像処理

自宅へ帰ったのは朝5:00近くでした。
11:00まで寝てから、名古屋市長選挙の投票へ行きました。

そして帰宅してから、パソコンでひたすら画像処理しました。
撮影した写真のうち、半分は雲でボツです。46枚を選んで画像処理をしました。

天体写真が普通の写真と違う点はいくつかありますが、もっとも大きな違いは、画像処理が必要だということでしょう。

宇宙空間の黒、明るい星、かすかに写る星雲・・・明るさが全くバラバラな被写体がすべて1枚の中にあるのです。
なにも画像処理をしなければ、こんな画像になってしまいます。

普通は、暗いものに合わせると、明るいものが白く飛んでしまいます。
逆に明るいものに合わせると、暗いものが姿を消してしまいます。

そこで、全てが程よく絵に収まるように、明るさの差を圧縮する処理をします。
またカラーバランスを整えたり、何枚も重ねてノイズを取りのぞいたりもします。

画像処理をした後の写真がこれです。

宇宙の黒と星の明るさ、星雲のあわい光が全て共存できるようになったと思います。
いかにも宇宙らしい写真になったと思いませんか?

同じ写真を何枚も撮って重ねることで、ノイズに埋もれていたかすかな星雲の姿も浮かび上がりました。

上半分に斜めに並んだ3つの星が、オリオン座の三ツ星です。

その三ツ星の左の星には、上と右に星雲があります。
上の星雲は「燃える木星雲」と呼ばれています。文字通り木が燃えているような姿です。
右の星雲は「馬頭星雲」と呼ばれています。馬の頭の形をした暗黒星雲が特徴です。

写真の右下は「オリオン大星雲」です。
オリオン大星雲を「火の鳥」という人もいて、火の鳥が翼を広げて飛んでいるようにも見えます。

実はこれが小三ツ星なのです。
小三ツ星のうち、上2つが実は星雲で、3つ目だけが星なのです。
肉眼で見ると、3つの星に見えますが、高感度なカメラで撮影すると、淡い星雲の姿が浮かび上がります。

これらの星雲以外にも、薄暗い星雲が全体的に漂っていることも分かります。
この領域はガスや塵が多く、星雲の中では新しい星々が誕生しつつあります。
多くの天文学者が注目している領域です。

ところで、この写真はオリオン座のどこでしょう?

上に三ツ星がありますから、これがオリオンの腰です。
つまりオリオンの腰下の一部の領域になります。
こんな感じの領域です。

オリオン座を見るときは、そこに多くの星雲があることを想像してみてください。
肉眼では見えませんが、高感度なデジタルカメラや電波望遠鏡では存在を確かめられます。

なお、オリオン大星雲は望遠鏡でもその姿を観察できます。
ただし人間の視力では色までは分かりません。

さて、
画像処理には色々な手順があるため、人によって結果が異なります。
例えばアメリカやヨーロッパの天体写真を見ると、ハッキリした色合いが好まれるように感じます。
それなら、こんな風に処理する方法もアリでしょう。

同じ写真ですが、明るさの違いを圧縮するときに、だれに合わせて圧縮するかでさじ加減が変わります。

このような画像処理ができるソフトウェアは特殊であるため、
ひと昔前まではプログラミングで自作するか、高価なものを購入するかしか手段がありませんでした。

しかし近年はフリーソフトのものから3万円くらいで購入できるものまで、複数のものが出回っています。
何年も前に有料ソフトを購入していましたが、久しぶりに使ってみたら上手く動きません。

そこで今回は Siril というフリーソフトを使うことにしました。
特殊な画像処理ソフトの多くは Windows用であることが多いのですが、Siril は Linux や Mac OS にも対応しています。
しかも既存の有料ソフトよりも高速に画像処理ができる、という優れものです。

きっと天才プログラマーが作ったのでしょう。
世界は広いですね。

塾長が使えるパソコンで最速なのは Linux マシンです。
開発の仕事もしているのですが、その開発用のパソコンが Linux だからです。
Linux でサクサク動く Siril は正に神アプリです。

メイド・イン・ジャパンは過去の栄光なのか

一昔前まで、天体観測は何もかも日本製が最高でした。
望遠鏡も、赤道儀も、カメラも、アマチュア天文家の道具は日本製で全て揃いました。
画像処理においても、デジタル現像や比較明合成は日本人が考案したアルゴリズムです。

しかし今回使った機材で日本製だったのはカメラだけ。
赤道儀も画像処理ソフトもパソコンも外国製でした。

最近よく目にする天体写真の多くは、外国製のカメラで撮影されたものがメジャーになってきました。

とくに中国製の台頭が目覚ましいです。
性能も機能も精度も使い勝手も、全く申し分ありません。
中国は世界の工場と呼ばれて久しいですが、今や科学技術も品質も一流です。

今や望遠鏡にも高機能なコンピューターが搭載されています。
自動制御があたりまえになりました。

これらの背景にあるのは技術のオープンソース化とその進化です。

赤道儀を制御する仕組みでは ASCOM というオープンな標準仕様が登場し、多くのメーカーが採用しています。
自動導入や赤道儀を制御するソフトウェアでは、Onestep というオープンソースプログラムが公開されています。

これらを組み込んだ赤道儀や小型コンピューターが登場し、小さな望遠鏡でも天文台のような装置を装備できるようになりました。
また古い赤道儀を自動導入装置付きの最新式マシンへグレードアップできる道も開けました。

天体観測に使う処理は科学技術計算ですから、ほとんどは学術的。
つまり特許無しの世界で多くのノウハウが実現されています。
世界には多くの天才がいて、無償で多くの技術が公開されていますし、フリーソフトも提供されています。

機械の仕組みも進化しています。

動力伝達にタイミングベルトを採用してバックラッシュによるガイドエラーを最小限に抑制し、ベアリングで回転をスムースにしながら耐荷重量を増やす。
これは昔からありましたが値段が安くなっています。
動力源のモーターはDCモーターとコンピューター制御の組み合わせで安価かつ省電力になりました。
さらに遊星歯車や波動歯車を組みあわせた全く新しい設計の機構まで登場しています。

いろいろな知恵が盛りだくさんです。

そして軽く丈夫で、しかも重い機材をぶん回せて、それでいて高性能。
そんな機材が出てきています。

天体観測というニッチな世界にも、集合知による技術の加速が起こっています。
もはや1社だけで技術を磨き上げる時代ではないのでしょう。
世界の潮流はオープンソースや集合知であり、個人や1組織ではとうてい追いつけないほど技術革新がスピードアップしているのです。

もしかしたらメイド・イン・ジャパンにこだわる価値観自体が、もう古いのかもしれません。
メイド・イン・ザ・ワールド。
これが、今後のあるべき価値観なのでしょう。

あとがき

教育という立場から天体観測技術を考えてみます。

上で述べたように、天体観測という視点でみても、衰退している日本の課題が透けて見えてしまい、少しさびしさも感じます。

日本の課題は、集合知という世界の潮流の中で、いかに存在感を出せるか、だと思います。

そう考えるとき、「オール5を目指す」という日本の教育は不利だと言わざるを得ないでしょう。
知識が無ければ考えることもできませんから、義務教育が詰め込みになるのは仕方ないと思います。

そうだとしても、やはり好きでもない科目を網羅的に暗記させるのは歪んでいると思います。
内申点のために我慢して勉強するのは、いくらなんでも遠回りをし過ぎです。

かつて塾長も大学受験のために勉強に励んだ時期がありました。
そうした理由は「もっと宇宙を見たい。もっと知りたい。」という欲求からでした。
内申点や評定はほとんど気にしたことがないし、親や先生に言われたから勉強したのではありません。

それでも、塾長の時代はとくに受験戦争と呼ばれていました。
宇宙や科学や数学を学ぶために、嫌いな科目でも好きだと自己暗示を強くかけて勉強したものです。
今になってみれば、その受験勉強には多くの無理があったように感じます。

あれから何度か教育改革が行われましたが、残念ながら詰め込み教育は加速してしまいました。
一方で、少子化が加速して全入時代が到来し、受験回避の流れが加速しています。
もやは受験は勉強する理由にはなりません。

受験勉強の「空洞化」が起こり始めています。

本当に高3生や浪人生が学ばなければならないことは、受験勉強の中のおそらく5割程度でしょうか。
他のことは大学に入ってから必要を感じたら学べばよいでしょうし、長い人生の中で、もっと後でも良かったように思います。

大学側も単位取得を厳しくしたり、卒論を免除したりと、就職予備校へと劣化してきています。

オール5やGPA何点というのではなく、得意なところから延ばし、できることを持ち寄って協力し合う。
教科書や必須単位の順番ではなく、できる所から取り組み、必要になったらものから学びを深める。
全員に同じ修行を課すのではなく、集合知で問題の解決を最優先する。

そのような教育の方が、社会全体としても物事の改善が速く進むと塾長は思います。

何の理由にしても「受験のための勉強」「内申点を付けるための勉強」「GPAを稼ぐための勉強」という教育体制を見直さざるを得ない時期に来ていると思います。

天体写真の撮影データ

撮影地: 愛知県知多郡南知多町
撮影時刻:2024/11/25(日) 02:40 頃 ~ 03:36 頃
露出: 38分20秒(50秒×46枚 コンポジット)
カメラ本体: Canon EOS 60Da(天体写真用カメラ) ISO3600 + IDAS LPS-P2フィルタを内蔵装着
望遠レンズ: SIGMA APO MACRO 150mm F2.8 EX DG HSM(絞り開放)
赤道儀: Sky‐Watcher Star Adventurer GTi
画僧処理ソフト: Siril Ver. 1.2.4

撮影現場の風景はスマートフォンで撮影しました。

写真はどれも任意にトリミングしています。

 


進学実績

卒塾生(進路が確定するまで在籍していた生徒)が入学した学校の一覧です。
ちなみに合格実績だけであれば更に多岐・多数にわたります。生徒が入学しなかった学校名は公開しておりません。

国公立大学

名古屋大学、千葉大学、滋賀大学、愛知県立大学、鹿児島大学

私立大学

中央大学、南山大学、名城大学、中京大学、中部大学、愛知淑徳大学、椙山女学園大学、愛知大学、愛知学院大学、愛知東邦大学、愛知工業大学、同朋大学、帝京大学、藤田保健衛生大学、日本福祉大学

公立高校

菊里高校、名東高校、昭和高校、松陰高校、天白高校、愛知教育大学附属高校、名古屋西高校、熱田高校、緑高校、日進西高校、豊明高校、東郷高校、山田高校、鳴海高校、三好高校、惟信高校、日進高校、守山高校、愛知総合工科高校、愛知商業高校、名古屋商業高校、若宮商業高校、名古屋市工芸高校、桜台高校、名南工業高校、菰野高校(三重)

私立高校

愛知高校、中京大中京高校、愛工大名電高校、星城高校、東邦高校、桜花学園高校、東海学園高校、名経高蔵高校、栄徳高校、名古屋女子高校、中部第一高校、名古屋大谷高校、至学館高校、聖カピタニオ高校、享栄高校、菊華高校、黎明高校、愛知みずほ高校、豊田大谷高校、杜若高校、大同高校、愛産大工業高校、愛知工業高校、名古屋工業高校、黎明高校、岡崎城西高校、大垣日大高校

(番外編)学年1位または成績優秀者を輩出した高校

天白高校、日進西高校、愛工大名電高校、名古屋大谷高校

※ 成績優秀者・・・成績が学年トップクラスで、なおかつ卒業生代表などに選ばれた生徒

 


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教室の様子(360度カメラ) http://urx.blue/HCgL

塾長の趣味 名古屋でもレナード彗星を観察できるか挑戦

レナード彗星の拡大

塾長です。

今回は趣味の話です。

レナード彗星をご存じですか?

(時事問題で出題されるかもしれません)

新聞にも載っているレナード彗星

いま地球に接近中の彗星です。
水星(マーキュリー)の方ではなく、ほうき星の彗星(コメット)です。

12月5日の中日新聞などでも紹介されていました。

今年の1月にアメリカのレモン山天文台でレオナルドさんによって発見されました。それ以来どんどん明るくなって地球にも接近しています。

「もしかして肉眼で見えるようになるかも?」
「小さな双眼鏡でも、簡単に観察できるかも?」

そんな期待が高まっています。

最近は、アマチュア天文家によって撮影された写真がインタネット上に多くアップされるようになりました。
じりじりとではありますが、確かに盛り上がってきています。

レナード彗星は2021年で初めて発見された彗星です。今年はレナード彗星に始まり、レナード彗星に終わる、という感じです。

どの方向にどのように見えるのかは、アストロアーツの解説ページが分かり易いです。

2021年12月 レナード彗星が5等前後 アストロアーツ

これによると、だいたい次のように見えるそうです。

12月12日ころまで

  • 明け方の東の空に見えます。
  • 低空のため、日の出前の1~2時間くらいしか観察できません。

12月13日から年末まで

  • 夕方の西の空に見えます。
  • 低空のため、日の入り後、17時ころから1時間くらいしか観察できません。

どちらにしても太陽に近い低空の夜空に見えます。
観測できる時間帯がとても限られているので要注意です。

なぜ日の出前と日の入り後にしか見えないの?

レナード彗星は、あくまでも太陽を中心に放物線の軌道を描いています。
そして、その放物線の頂点が太陽と地球の間にあるため、地球にも接近します。

今週いっぱい、太陽の西側から太陽へ近づいていきます。
だから今週は日の出前に見えます。
しかし、それを追いかけるように、太陽がすぐ昇ってきます。

そして12月12日に地球へ最接近します。
ちょうど太陽の方向に彗星が見える日でもあります。

それを過ぎて来週になると、今度は太陽の東側へ移動します。
こうなると朝、太陽が昇った後にレナード彗星が見えることになります。
逆に夕方、先に太陽が沈んでしまえば、その後、夜空にレナード彗星が残されます。
だから来週は日の入り後に見えます。
しかし太陽に近いため、日没から1時間くらいで彗星もすぐに沈んでいきます。

どちらにしても太陽に近いため、太陽と共にすぐに夜空から消えてしまいます。
だからレナード彗星を観察できる時間が少ないというワケです。

はたして名古屋でも観察できるのか!?

名古屋のような都市部では、暗い星が見えません。

街の明かりが夜空を明るく照らすので、暗い星の姿がかき消されてしまうからです。
昼間は太陽が明るいので星の姿が見えませんが、それと一緒です。

植田一本松校の近くでは、天の川はおろか3等星すら見えにくいです。
見える星の数が少なすぎて、星座を形づくることができません。

そんな都会でも、レナード彗星を観測することができるのでしょうか?

レナード彗星が見えるのは低空の空です。
そもそもビルに囲まれていては、空自体が見えません。

そこで見えるか見えないかの前に、まず、視界の開けた場所へ移動する必要があります。

広い公園や河川敷などがよいです。

幸い、ヒーローズ植田一本松校は、車で10分もしない所に田園地帯(※)があります。
グーグルマップで調べると、ちょうど彗星が見える方角に田んぼが広がっています。

そこで日曜日の早朝に観測してみることにしました。

(※)後で調べたら名古屋市ではなく日進市に入っていました_| ̄|○
およそ名古屋ということで・・・。

見えなかったけど写真には撮れた!

観察したのは12月5日(日)の朝5時前後です。

パソコンで、その日時の星座をシミュレーションしたのがこちらです。
中心の赤丸に黄色い★印のところにレナード彗星があるはずです。

ステラリウム_撮影時刻の星空1

※使ったのは、ステラリウムという無料のプラネタリウムソフトです(超オススメ!)
※レナード彗星のマークは後から追加したもので、ステラリウムの機能ではありません。

現地に到着して、肉眼で探してみました。
見えませんでした。

双眼鏡で探してみました。7倍で口径50mmという標準的な双眼鏡です。
見えませんでしえた。

いくら街が明るいとはいえ、双眼鏡があれば4等星や5等星くらいは見つかるはずです。
おそらく6等星以下か、あるいは淡いので見えにくいのだろうと思いました。

「こりゃ、写真撮影で確認するしかない!」

と思いました。
カメラの方が人間の目よりも高感度です。
やっぱり機械に頼りましょう。

それにしても寒いです。
気温は4℃。
手がかじかんできました。

久しぶりの天体観測です。
機材の細かいクセを忘れていて、要領が悪いです。
ピントを出したり画角を決めたりするのに時間がかかりました。

それでも何とかセッティングが終わりました。

とりあえず、うしかい座の周辺を「えい、やっ!」と撮影してみました。
それがこれです(トリミングしてあります)。

レナード彗星_画像処理前

ぱっと見て最初は「ダメだ。」と思いました。

撮影するとカメラの背面の液晶に自動的に映像が映し出されます。
それがとても小さな画面なものですから、ほんとうに真っ白で何も映っていないかのように見えたのです。

しかし、そう簡単にあきらめたのでは、せっかく来た意味がありません。

気を取り直し、もう一度、カメラの小さな液晶画面を隈なく調べることにしました。
すると、よく見れば多くの星が写りこんでいるではありませんか。

さすがはデジタルカメラの威力!

そのままカメラの小さなボタン類を操作して、拡大させたりスクロールさせたりしながらチェックしていきました。
寒さで手がかじかんで感覚が鈍いです。小さなボタンなんて、押せたのか押せてないのか、よくわかりません。
かといって強くボタンを押すのはダメです。カメラの位置をズレてしまいます。

そんな感じで、要領が悪いながらも画面を隈なく探しました。

すると黄色い枠のあたりに、かすかですが、ぼんやりとしたものを見つけました。
緑っぽい色で、明らかに普通の星とは違います。

「きっと、これだ!」

そう確信しました。
写真ですら名古屋ではこんなに淡く映るのです。
肉眼で見えるわけがありません。

何はともあれ、めでたく見つかりました。
とても淡いので、たくさん撮影して枚数を重ねないとハッキリとした姿になりません。
とにかく撮影の枚数を重ねていきました。

補足 なぜ同じ写真を何枚も撮影するのか?

写真が全体的に白みがかってしまうのは、街の明かりで空が明るいからです。
デジタルカメラであれば、こんな夜空でも多くの星たちを、かろうじて写し出すことができます。
ただし露出時間を長くすると画面全体が真っ白に飛んでしまうため短時間しか露出できません。

そもそも星が見辛いのは、背景の明るさと星の明るさの差が少ないからです。
そこで何枚も撮影してコンピューターの中で重ねます。
2枚重ねれば差が2倍、3枚重ねれば3倍・・・というように重ねれば重ねるほど背景と星の明るさの差がどんどん開きます。

このように枚数を重ねれば星の姿をはっきりさせることができるというワケです。
※「ノイズが減る」という言い方をします。

自宅に帰ってから画像処理をしました。
20枚撮影したものを重ね、できるだけ見やすいように調整したのが次の写真です。

レナード彗星_星野解説

※ 2021/12/05 Sun AM 04時50分頃~05時頃まで Canon EOS 60Da  ISO3200 露出5秒×20枚 SIGMA 28mm f1.8 EX DG -> f2.8 Seiji Matsushita
※ トリミングにより写真の周辺部分をカットしてあります。

画面の下の方が明るいのは、街の明かりです。

レナード彗星の部分を拡大した写真がこちらです(違うレンズで撮影したものを拡大)。

レナード彗星の拡大

※2021/12/05 Sun AM 05時20分頃~05時35分頃まで Canon EOS 60Da  ISO3200 露出9秒×70枚 18-55mm f4.0-5.6 EF-S -> 55mm f5.6 Seiji Matsushita
※ 彗星部分だけをトリミングし、写真の大部分をカットしてあります。

バッチリと尾も確認できました!

ステラリウムとアストロアーツのページを見比べ、星座との位置関係を確認しました。
うん、確かにレナード彗星です。

ステラリウム_撮影時刻の星空2

レナード彗星が撮影できました。

実は銀河や球状星団も写っていた!?

さて、それでは他に、どんな天体まで撮影できるのでしょうか。
幸い、この日は良く晴れていました。

うしかい座の少し上まで画角を広げた写真が、こちらです。
後で調べると、けっこう色々な天体が写りこんでいたことが分かりました。

うしかい座から猟犬座まで

※ 2021/12/05 Sun AM 05時40分頃~05時45分頃まで Canon EOS 60Da  ISO3200 露出4秒×40枚 SIGMA 28mm f1.8 EX DG -> f2.8 Seiji Matsushita
※ トリミングにより写真の周辺部分をカットしてあります。

写真の下の方が明るいのは、赤池や三好、その先にある豊田方面の町の明かりでしょう。
北東の空ですから、右側が少し赤みがかっているのは朝焼けが近いからだと思います。

ステラリウムで確認すると、こんな感じです。

ステラリウム_撮影時刻の星空3

意外にも、多くの天体の存在を写真で確認することがで確認できました。

人の目には街の明かりが眩しくて、ほとんど星の姿が見えません。
しかし、ちゃんと星々の光は今でも届いているのですね!
なんだか示唆に富んでいます。

ところで、春の星座には銀河や球状星団が多いです。
写真をルーペで見ると、それらが米粒よりも小さく映っています。

球状星団は、私たちの銀河系に属している星の集団で、およそ数万光年くらい遠くにあります。縄文時代くらいの姿です。
銀河は私たちの銀河系の外にある別の銀河系たちで、およそ数千万光年くらい遠くにあります。人類が誕生する前の姿です。

今回は名古屋市郊外(ギリギリ日進市)の夜空でしたが、まだまだ捨てたもんじゃありませんね。

キレイに撮影できるかは別として、観察できる余地はありそうです。

透明度が高く、乾燥した真冬の夜空であれば近場でもチャンスがありそうです。
やり方によっては天体写真を楽しめる余地が、まだありそうです。

あとがき

撤収する頃には、すっかり朝焼けが始まっていました。

朝焼け

へび座の星々が、かろうじて姿を残していましたが、
まもなく時間とともに消えていきました。

田んぼの向こうに立ち並ぶ鉄塔の風景。

この風景だけ見れば、塾長が学生だった頃と同じです。
しかし国道153号は見違えるほど広くきれいになり、周辺の町も大きくなりました。

昨年の夏には、この田んぼで息子がオタマジャクシを捕まえて遊びました。

その息子たちが大人になる頃でも、この田んぼで星を見ることができるでしょうか。
あるいは宇宙旅行で、もっときれいな星を見ているのかもしれません。

「寒い!」

撮影で忙しくしていて忘れていました。
とても寒いです。

さぁ、街の明かりの中へ戻り、コンビニで温かい肉まんを買って暖を取りましょう。

 


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中3生の難問「理科の天体問題」を宇宙大好きな塾長が解説

天体問題の作図「遠くのモノは平行線で」

宇宙とコンピューターが大好きな塾長です。

中学3年生、高校受験生。

今回の学年末テストの対策。理科の天体で悲鳴を上げる人が多かったです。
これを乗り越えたとしても、私立高校入試や公立高校入試はこれからが本番です。

そこで忘れないように動画を作っておきました(ページ後半)。
直前対策のド忘れ防止にお役立てください。

理科の難問「天体」

特に次のような問題が難しいです。
暗記では答えにくく、ちゃんと考える必要があるからです。
ただし慣れれば1分で回答できるようになります。

  • 地球が太陽の周りを公転している図を使って見える星座やその方向を答える問題
  • 金星と地球が太陽の周りを公転している図を使って金星の満ち欠けや大きさ、見える方向を答える問題
  • 月が地球の周りを公転している図を使って月の満ち欠けや見える方向を答える問題

天体の模式図がウソだから難しい

これらの問題が難しく感じるのは、教科書は問題文に載っている図がウソだからです。
もちろん悪意があってウソをついているのではありません。
ちゃんと精密に描くことが不可能だから「模式的」と称してウソを描くしかないのです。

そのウソとは、縮尺です。

次の動画の中で詳しく説明しています。

このウソを考慮して考えた時だけ正しい答えが出せるようになります。

【高校受験】中3理科 天体問題「遠くのモノは平行線で」

このポイント、教科書に書いてあるようで書いてない。図から察するしかないです。

もちろん、学校の授業を真剣に聞いていれば、学校の先生が説明していることだとは思います。
しかし図の情報が多すぎて、先生のお話を聞き洩らしてしまった生徒が多いんですよね。

だから、「おや、おかしいな。図の意味が分からなくなったぞ。」などとど忘れしたら、この動画をご覧くださいませ。

宇宙が大好きな人なら考えなくても解ける!?

ちなみに今回のこの問題、塾長は考えなくても解けました。
宇宙が大好きで、天体写真を撮ったり毎日星座を眺めている人には簡単です。

「さそり座」が夏の星座です。
「しし座」が春の星座です。

この2つは小学校でも習うので有名ですね。

「おうし座」は、秋から春にかけて長く見られる星座ですが、メインは冬です。

それでは「おうし座」が正解の候補かと言えば、実はそんなことはあり得ません。

なぜなら、そもそも、おうし座は南には見えません。
北東から登って天頂付近を通り北西に沈みます。

だから、この星座もちがいます。

ということで消去法で「みずがめ座」が正解だろうと自動的に出てしまいます。

おそらく選択肢の中で一番マイナーなのが「みずがめ座」でしょう。
それが正解というのですから、なかなかよくできた問題です。

ちなみに天体写真を撮る人なら秋から「みずがめ座」にある「らせん状星雲 NGC7293」を撮影し始めますから、季節感覚だけで即答するでしょう。

話が前後しますが、おうし座には「スバル(プレヤデス星団 M45)」がありますね。
青い星雲をまとった、きれいな星団です。

塾長は小中学生のころ、星雲と星団の両方が一発で撮影できる一石二鳥の被写体として、この天体をよく撮影したものです。

ちなみに、富士重工の創立者は星が大好きだったので車のブランド名を「スバル」にしたそうです。
それが今の自動車メーカーのスバルです。
英語名のプレアデスではなく、和名の「すばる」の方で名付けたのが良いですね!

アニメが好きな人は、例えばオーバーロードに出てくるメイド服のキャラクター「プレアデス」としても有名ですね。
この星団にまつわるギリシャ神話では7人の姉妹が出て来ます。
そしてオーバーロードのプレアデスもメンバーが7人。
ただし、こちらは1人がおっさんですから、神話を参考程度に引用しただけなのでしょう。

天体写真を撮る人なら他にも「かに星雲(M1)」や「ヒヤデス星団」なども知っていますね・・・

きりがないので、このへんにしておきます。

「理科や数学も暗記だ」とかいうのは無意味な議論

昔は、理系科目は思考力で、文系科目は暗記力、などと言われていましたが、関係ないと思います。
上のように「考える問題」だとしても、知識や経験がある人にはそれだけで解けてしまうことがあるからです。

科学というのは、人間のあらゆる経験(実験結果も経験です)を矛盾なく説明するために、法則を見出したり、それを式に表したりする活動です。

経験や知識が先に来れば、そこから法則が見いだされるでしょう。
逆に、法則を先に来れば、そこから未経験の領域を思考力で予測することができます。

このあたりのうんちくは、アニメ「ドクターストーン」の名台詞に譲りましょう。

知識も思考力も、両方とも大切ということですね。

出典

今回、動画の中で使わせてもらった問題。
これは愛知県公立高校入試問題 2017年度(平成29年度) Aグループ 理科 第5問(2) でした。

公立高校入試の過去問は愛知県の公式サイトで一般公開されています(2021/1/15 現在)。
みなさんもダウンロードしてチャレンジしてみてください。

愛知県ホームページ:ホーム>組織でさがす>高等学校教育課>高等学校への入学

https://www.pref.aichi.jp/soshiki/kotogakko/0000027366.html

※ 本屋さんや学習塾へ行けば詳しい解説本も販売されています。

 


ヒーローズ植田一本松校の進学実績

卒塾生(進路が確定するまで在籍していた生徒)が入学した学校の一覧です。
ちなみに合格実績だけであれば更に多岐・多数にわたりますが、当塾の理念に反するので生徒が入学しなかった学校名は公開しておりません。

国公立大学

名古屋大学、千葉大学、滋賀大学、愛知県立大学、鹿児島大学

私立大学

中央大学、南山大学、名城大学、中京大学、中部大学、愛知淑徳大学、椙山女学園大学、愛知大学、愛知学院大学、愛知東邦大学、同朋大学、帝京大学、藤田保健衛生大学、日本福祉大学

公立高校

菊里高校、名東高校、昭和高校、松陰高校、天白高校、名古屋西高校、熱田高校、緑高校、日進西高校、豊明高校、東郷高校、山田高校、鳴海高校、三好高校、惟信高校、日進高校、守山高校、愛知総合工科高校、愛知商業高校、名古屋商業高校、若宮商業高校、名古屋市工芸高校、桜台高校、名南工業高校

私立高校

中京大中京高校、愛工大名電高校、星城高校、東邦高校、桜花学園高校、東海学園高校、名経高蔵高校、栄徳高校、名古屋女子高校、中部第一高校、名古屋大谷高校、至学館高校、聖カピタニオ高校、享栄高校、菊華高校、黎明高校、愛知みずほ高校、豊田大谷高校、杜若高校、大同高校、愛産大工業高校、愛知工業高校、名古屋工業高校、黎明高校、岡崎城西高校、大垣日大高校

(番外編)学年1位または成績優秀者を輩出した高校

天白高校、日進西高校、愛工大名電高校、名古屋大谷高校

※ 成績優秀者・・・成績が学年トップクラスで、なおかつ卒業生代表などに選ばれた生徒

 


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高校や大学を目指す理由なんて、恥ずかしくて人に言えない

学生の夢とか野望

塾長です。

昨日から梅雨入りだそうです。

今年はコロナ禍で梅雨とともに新学期が始まることになりました。
まだ体験入部の期間だそうです。

さて、今日は塾長が高校や大学に進学したくなった経緯について書きます。
たまたま昔のことを思い出すきっかけがあったからです。
これも梅雨入りのせいです。

梅雨といえば何ですか?

What’s coming up while your hearing “tsuyu”?

塾長は梅雨の季節になると図書館に行きたくなります。
天文少年だったので、梅雨の季節は星が見えなくて暇でした。
その暇を穴埋めするように、図書館に行って色々な天文雑誌やカメラの本などを読みました。

I sometimes wanna go to a library in this season “tsuyu”.
Because I was a astro boy, I had almost nothing to watch the night sky.
Then I used to read pile of astro magazines or camera ones in the library.

雑誌といえば、昨日、近所のピアゴに行って「天文ガイド」という月刊誌を買ってきました。
大学時代に「天体研究会」というサークルに所属していたのですが、
その先輩が撮影した写真が天文ガイドに載り、しかも最優秀賞を飾ったと聞いたからです。

Well, yesterday I bought a monthly magazine “Tenmon Guide” at a book shop in neighborhoot PIAGO.
I heard that it contains a picture taken by my senior OB of Nagoya University Astro Study Association, which I belonged to, and that it won the first prize.
That forced me buy it.

学生のころに夢見た将来を今でも追いかけている

I am still chasing what I used to image for the future when I was a young student.

天文ガイドは塾長が小学生のころから購読してきた天文雑誌です。
読者が撮影したキレイな星空や星雲の写真が掲載されています。
天体望遠鏡のカタログやイベント情報も載っています。

It’s the magazine that I had read since I was a student of elementally-school grades.
It always has many beautiful pictures took by its readers
and also catalogs of astro scopes or informations of astro events.

すごい写真や自分には手の届かない高級な望遠鏡の写真を見ては、将来の夢を膨らませたものです。
それでも早く何かしたいと、望遠鏡の箱を作ってみたり、ピントを自動で調節する機械を作ってみたりしたものの全て失敗し、多くのガラクタを生み出したものです。
高校生の時は、この雑誌に載っていた長野県のとあるペンションで部活の合宿をしたものでした。

Gazing at every amazing photo or at every picture of high end astro scope,  I used to have many kine of dreams for futures.
I was eager to make a box to have my astro scope in or tried to make an automatical focusing machine, and they became junks in the end.
When I was a high school student, there was a B&B house I found an advertisement of in the magazine and we stayed there in the studying camp of Earth Science Club.

会社を作ったりシステムを開発してたりしているうちに、いつの間にか読まなくなっていました。
本当に久しぶりです。
天文ガイドのページをめくると、そんな昔の思い出が少しずつよみがえって来ました。

I have been stopping reading ones while making a company up or developing  systems.
It’s really long time since I read it last.
Now with turning pages, many memories are coming up in my mind.

思い返せば、宇宙が好きで進路を決めたし、天体観測のために技術を身に着けたことが多かったと思います。
技術者になっても先生になっても、学校で学んだことをできるだけ活かそうと思うことができました。
そして実際に役に立っています。

In retrospect, my choice of university were from my fun of astronomy and my motivation of getting skills were for the way to watch stars by telescope.
Whether I was an engineer or I am a teacher, I have tried to use as almost all knowledge as I had gotten in all schools I had graduated.
Actually I still use it.

今年は6月21日(日曜日)の夕方に部分日食が見られるようですね。
日本では、この日食を見逃すと次は10年後らしいですよ。

I found the article that we can watch the eclipse of the sun on 21 June this year!
It’s 10 years later that we can see the next one.

晴れるとよいなぁ。

I really hope it will be fine on the day.

学生のころに抱いていた野望なんて、今は恥ずかしくて言えない

Now I want to avoid saying such aging ambitions as I once had recklessly in my young age.

小学生の頃は宇宙論にはまりました。
僕もアインシュタインみたいに物理学でノーベル賞を取るんだ!
とか言ってました。

When I was an elementally school student, I liked to study tiny books of cosmology.
Then I said “I will win a Novel prize of physics like Einstein!”.

中学生の頃も宇宙が大好きでした。
望遠鏡でだれも撮影したことがないような凄い写真を撮ってやるんだ!
とか言ってました。

When I was a junior high school student, I still liked cosmology very much.
I wished I would be a man who succeed to take the first picture, that none had been able to take before!
I said things like that.

高校生になるとロケットや宇宙船を開発することに憧れました。
ロケット工場を東北地方に作って出稼ぎ労働者を0にして日本を豊かにするんだ!
などと言ってました。

When I was a high school student, I longed for my developing rockets or space planes.
I was reckless to say “I will build a factory to produce rockets or space planes especially in Tohoku, where many people must work far away from their home, so that all Japanese can earn much more!”.

若いころの発言を思い返せば、今では言えないようなこっ恥ずかしいことばかり。
無謀、無知、非常識というやつですかね。
でも、夢ってそういうもんじゃないか、と開き直りたいところです。

Flash backing my such terms I am now really ashamed of my young behaviors.
I can say I was reckless, ignorance or lack of common sense.
At the same time I can insist that the young tend to say such ambitions.

少なくとも、野望のおかげで勉強しなくちゃと思ったし、勉強が好きになれた。

At least my ambitions made me think I must study more and I was getting to like studying.

しかし、どうも現代の子供たちは言えなくなってきているようです。

But nowadays young children maybe say only common sense like adults.

野望が常識と対立するのは仕方がない。だけど必要なもの。

Even if there is no way to avoid friction between an ambition and a common sense, but we need ambitions.

塾長が子供たちを見ていて心配になることが1つ。

I have one thing to be worry about children today.

子供たちが夢を持つことに対して、大人たちの常識を受け入れすぎている。
子供の言うことが、大人のコピーでしかない。

Children are filled up with too much common sense with no doubt from elders.
They always say typical sentence imported from adult ‘s one but it rarely has contents.

こんなふうに思います。

That is my opinion.

もちろん人を傷つけてはいけないとか、人の物を盗んではいけないとか、そういう常識は絶対に必須です。
ここではそういうことじゃなくて、
発想が受う売りのままというか、
大人の常識に合わせて忖度して発言しているというか、
そういう話です。

Of course some part of common sense must be accepted in children’s mind, for example, not to injure someone, not to steal someone’s things, or so.
But I mean the other part of ones, for example, iconic ideas, copied terms from adults says, things like that.

夢と常識は、お互いに敵同士と言えます。
夢と常識は、とても仲が悪いし相性も悪い。

Ambition and common sense, they are enemy each other.
Ambition and common sense, they are always in opposite sides.

だから子供が何か夢を口にするとすれば、それはめちゃくちゃで良いはずなんです。

Thus it likely to be stupid for the young to say some ambitions for their future. That is OK.

「お金がなくても幸せに生きていける世の中にしたい!」
「宇宙人を探しに行ける宇宙船をつくりたい!」
「年収100億円くらい稼ぎたい。」
「ゲームの成績が通知表につくような学校をつくりたい!」

I wanna establish a world people can live without money!
I wanna build a space ship to find aliens in the deep space!
I wanna be a billionaire!
I wanna realize a school where children can get high score in games in their report cards!

発想は自由だけど、まだ知識も経験も浅いから、どっかで聞いたことがあるような言葉になってしまう。
だとしても、それで良いです。
若いのだから、それくらいめちゃくちゃな方が可能性があると思います。

However they have  freedom to make ideas, their terms are similar to someone friend’s phrase, because of rack of knowledge and experience, their tiny world.
But that is no problem.
It is young that can

常識から外れた事を真顔で言いながら、馬鹿にしあったり喧嘩したりする。それが若い人や子供の世界のはずです。

While the young seriously say something out of order, they laugh at each other in sometime, fight with in other time.
This is the common world of the child or the young.

今ある職業に就くためではなく、まだ見ぬ仕事を創造するために進学する

The reason of your entering a high school or an university must be not for getting an existing job but for finding an activity no one still doesn’t see.

何が良くて何が悪いのか、
何ができて何ができないのか、

ということについて、大人が口を出すようなことじゃありません。
大人から見て間違っていたとしても、子供が自身なりの答えを語るのです。

What is worth or wrong.
What is to be able or not.

We adults should not tell our typical conclusions so easily to younger.
They tell their answers by themselves, even if they seems to be wrong from ones of adults around them.

矢次早に変化や革新が行われる中で、ますます正しい答えと馬鹿げた答えの区別をつけることが難しくなってきています。
言い換えれば、馬鹿げた答えの中でこそ、若者が生きていく未来にふさわしい野心が生まれるというものです。

While one change or revolution is passing after another very fast, it is getting difficult to know right answer from stupid one.
In other words, only stupid conversations can issue an new ambitions for the future in which nowadays’ young will live.

今やりたいことが見つからなくてもよいです。
今あったとしても、どうせ将来はなくなる活動かもしれません。

だったら、人に言えないような壮大な野望に持つのも悪くないはずです。
想像するのは無料だし自由です。
それで前を向けるなら、野望を進学の理由にしてしまいましょう。

It’s OK that you can not still find out any hope or ambition.
Even if you could now, it might vanish away until the future.

Well, then, it’s OK, too that you have an awful ambition that you don’t say to anyone.
We have freedom to imagine our future in anyway for free of charge.
If it encourages you, it can be the reason why you want to step up to a high school or university.

 


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宇宙作戦隊って何ですか?昭和のアニメですか?マジですか?

宇宙作戦隊

塾長です。

緊急事態宣言の出口戦略について国と地方が揉めてますが、教室としては粛々と

  • 3密を避けつつ対面授業
  • オンライン指導

の両方で対応を続けていきますね。

さて、今回は話題を変えます。コロナ対応でもオンラインでもありません。

ちょっと面白い、それでいて時事問題になりそうなネタを書きます。

日本政府が「宇宙」に本気になった!?

来週の5月18日に航空自衛隊の中に「宇宙作戦隊」という組織が誕生します。

これが4月1日のニュースなら、きっと誰も信じなかったでしょう。
しかし発表は5月8日。ちゃんとしたニュースでした。

例えばNHKのニュース「“宇宙作戦隊” 18日に新設へ 人工衛星など監視 河野防衛相」とか。

しかも発表したのは防衛省の河野大臣その人です。
これはホントの本当、おお真面目な話ですね。

宇宙作戦隊の歴史

  • 2018年12月 防衛大綱に「航空自衛隊において宇宙領域専門部隊を保持する」と明記された
    その名前が一部ネット上で「昭和っぽい」「ださい」「古臭い」などと話題になった
  • 2019年8月 防衛省の2020年度の予算概算要求に「宇宙作戦隊」の設立が明記された
  • 2020年4月 参院外交防衛委員会で河野防衛大臣が年度内の新設を宣言した
    名前については再考する余地を残した
  • 2020年5月 河野防衛大臣は「宇宙作戦隊」という名前のまま5/18に設立すると発表した

5/8 記者会見での河野大臣のコメントです。

「名称は宇宙作戦隊とすることと最終的にいたしまして、若干、昭和っぽいとか、いろいろご意見はありますが、決めた以上は、良い名前だなと思っていきたい」

なんだか愛着がわいてきました。

宇宙でどんな作戦を実行するの?

さて「宇宙作戦隊」で行われるお仕事、いや、ミッションとは、どんなものでしょうか。

日本にもアメリカのNASAのような組織ができるのでしょうか。

実は日本が秘かに開発してきた凄いロケットに乗って、
実は日本が宇宙のどこぞやに秘かに建造して来た秘密基地へ出向き、
トップシークレットのミッションをこなすのでしょうか。

そんなイメージを思い浮かべてしまいます。
こういう話になると「実は」というネタを期待してしまいます。

しかし、そういうわけではなさそうです。

現実には、日本には有人飛行のできるロケットがまだ無いです。

では何をするかと言えば、宇宙を「監視」するのが仕事になります。
地上からレーダーや望遠鏡、同盟国からの情報網などを駆使して監視します。

ですから勤務地は地上です。普通に日本、というか東京、というか、ぶっちゃけ「府中」です。

最初は20人くらいの組織で、だんだん大きくして将来は100人規模の体制になるそうです。

では、いったい宇宙の何を監視するのでしょうか。

なぜ人工衛星を監視するの?

1957年にソ連が人類で初めて人工衛星の打ち上げに成功しました。
「スプートニク1号」です。

それから60年以上の間ずっと人類は人工衛星を打ち上げてきました。
それがすごい数です。
人工衛星が主な監視対象になるでしょう。

人工衛星の数はどれくらい?

これまで人類は、いくつの人工衛星を打ち上げて来たと思いますか?

少なくとも9453個も打ち上げてきたようですね(2020/5/12現在)。

国連の「Online Index of Objects Launched into Outer Space」というページでカウントが見れます。

9453個のうち、

265個は日本が管理しています。
ただし約3600個は寿命を迎えて回収されたり地球に落下したりして無くなっています。
そして残りの5800個以上が地球の周りをまわっています。

軍事的に秘密で打ち上げられたものを含めると、もっと多くあるのでしょう。

中には何十年かすると地球の大気圏に突入して燃え尽きてしまうものもあります。
大きなものは燃え尽きず、隕石のように地上や海上まで落ちてくるようです。

ということで、人工衛星どうしが交通事故にあわないように、
あるいは、地上に落ちてきそうな人工衛星の軌道に異常が出ないように、
常に監視していないと危ないです。

もちろんミサイルやロケットも監視

監視するものは、他にもまだあります。

宇宙空間を経由する弾道ミサイル。
これもよく打ち上げられていますよね。

そして地球儀を見れば分かる通り、位置的に日本はロケットやミサイルを監視するしかありません。

軍事利用であれ平和利用であれ何であれ、ロケットの打ち上げには地球の自転のスピードを利用します。

地球の軌道に乗せるためには、秒速7.9Kmまで人工衛星のスピードを加速させる必要があります。
日本付近では地球の自転速度は秒速0.38Kmですから、東向きに打ち上げれば、それだけ燃費がお得です。
西向きに逆らえば、その2倍の秒速0.76Km分を損します。その差はとても大きいです。

ロケットというのは、多段式にして、重い機体を切り離して捨てながら、身を軽くしつつ加速して、やっとの思いで宇宙まで届き、軌道に載ることができるのです。
それだけ大変なのですから、燃費は1%たりとも無駄にはできません。

というわけで、長距離ミサイルや人工衛星ロケットを朝鮮半島はじめとする大陸側から打ち上げれば、必ず日本列島に向かいます。
日本は南北の方向に、と~っても長いです。
ロシア、中国、北朝鮮、韓国からロケットを打ち上げは、日本列島のどこかしらをまたぐしかありません。

つまり、日本近海の宇宙を監視するのは、嫌でもしなければならないです。

宇宙ゴミの掃除が終わらない

ただし数だけで言えば、ロケットやミサイルの打ち上げは、それほど多くはありません。
実は、それよりも何桁も多い数の監視対象があります。

それが宇宙に漂うゴミです。

人類で初めてソ連が人工衛星「スプートニク1号」の打ち上げに成功して以来、アメリカとソ連は人工衛星の数を競うように打ち上げました。

そして冷戦時代でしたから、敵国の人工衛星を破壊するための研究や実験も多く行われたのです。
地上からのミサイルで人工衛星を破壊する実験がほとんどだったようです。

中には人工衛星を破壊するための人工衛星(キラー衛星)も研究されてきました。
未だにキラー衛星の実用化はされていないようですが、今後の脅威にはなりそうです。

人工衛星が人工衛星を打ち落とすなんて、まるでSFの世界ですね。
しかし60年以上も前から、さかんに実験が行われていたのです。

つまり、最も数の多い宇宙ゴミとは、人工衛星を破壊した破片です。

冷戦時代にアメリカやソ連がくりかえした破壊実験の無数の残骸です。
それらが宇宙ゴミとして地球の周りを漂っています。

更に悪いことに、2007年に中国がこの実験をやってしまいました。

不要になった人工衛星にミサイルを命中させて廃棄処理をしたのです。
実験らしいですが、まぁ色々な意味がありますよね。
その実験で宇宙ゴミの数が2841個も増えてしまい、国際意識がさらに高まりました。

宇宙空間では超高速に物体が飛び続けます。
真空なのでスピードが落ちません。
ですからネジ1つ、小さなゴミ1つでも、弾丸のように危険なわけです。

もしも運用中の人工衛星や宇宙ステーションに当たれば大迷惑ですね。

実際、2011年に国際宇宙ステーション(ISS)の近くを、その時の破片が高速て通過して一時的に騒然となりました。

人工衛星や宇宙ステーションには、少しだけロケットと燃料を積んでいますので、ちょっと避けるくらいの運動はできます。
ただしそれができるのは、事前に宇宙ゴミの起動が分かっていれば、の話しです。

少しググってみると、宇宙ゴミの数は分かっているだけで、2010年の時点で10cm以上のものが約20,000個、10cm未満1cm以上のものは約50万個くらいあるようです。

戦争や冷戦の後処理は、まだまだ続いています。

アメリカ国防総省はUFOで先を行く?

実は宇宙作戦隊の設立日が発表される少し前に、こんな奇妙なニュースが流れていました。
みなさん覚えてらっしゃいますか?

一応、NHKニュースサイトのリンクを張っておきますね。

“UFO映像” 米国防総省が公開 “物体が何かは不明”(NHK NEWS WEB 2020/4/28)

アメリカの国防総省が高速で上空を移動するUFOの写真を3枚公開しました。
2014年~2015年に撮影されたものだそうです。

ええと・・・さすがアメリカ!

さて、これについても河野防衛大臣は記者会見でコメントされてます。

「あまりUFOは信じていないが、アメリカ国防総省が画像を出したので、真意や分析を聞きたい」

「自衛隊のパイロットは、今までUFOに遭遇したことは無いようだが、万が一、遭遇したときの手順をしっかり定めたい」

ということだそうです。
これを質問した記者は絶対に面白がってたはず!

ソースはこちら(↓)。

河野防衛相 自衛隊もUFO遭遇時の手順定める考え示す(NHK NEWS WEB 2020/4/28)

UFOの監視も宇宙作戦隊の仕事になってくるのでしょうかwww

最近はおもしろい話題で目立ってしまっている河野大臣ですが、国際会議では大活躍です。

英語がめちゃめちゃ堪能です。
理路整然と、しかもウィットの利いた受け答えをサラリとこなします。
外国から不当な意見があれば、スパンと跳ねのけて頼もしいです。

それだけに、
宇宙作戦隊の組織名やアメリカのUFOについてコメントを求められると、
ちょっと困った表情を見せながら真面目に回答する様子が、面白かったです。

大臣閣下も鬼ではないのですね。

日本版CDCとは?

さて、宇宙作戦隊とは別に、もう1つ新しい組織を日本に作る案も浮上しています。

コロナ対策の話しがきっかけです。それは

「日本にもCDCのような組織をつくろう!」

という意見です。主に医師会から提案されています。

そもそもCDCとは?

CDCは、アメリカの保健福祉省の下にある政府組織です。
Centers for Disease Control and Prevention の略です。

この組織には、アメリカの国民を疾病から守り、健康を増進させる役割が与えられています。
さらに世界の国々を支援するとともに、世界中から感染症に関するあらゆる情報を集めて研究しています。

例えば天然痘を世界から根絶させたのはCDCの貢献がとても大きいと言われています。

CDCはあくまでも感染症の専門組織ですから、もちろん政治的な権限はありません。
しかしアメリカ政府と強力なパートナーシップを組んでいます。

世界のどこかで危険な感染症が発見されると、CDCが直ぐに調査して行政の判断基準を先に作ってしまいます。
簡単に言うと、感染症に対応できる技術を探って、対策マニュアルをつくって配るのが仕事です。

それに基づいて、行政はすぐに決断と実行ができるという体制です。
つまり、

ヤバイ病気が発生 → CDCが基準を示す → 行政が決断と指示をする

という行政の迅速な流れができています。

日本の現状

これに対して、日本では感染症の専門家と行政の間の連携が密ではありません。
内閣総理大臣や知事や市長が、それぞれ独自に民間の知見者を集めて、その都度、意見を聴くというスタイルです。

緊急事態宣言を出したり解除したりする基準は、専門家から意見を聴いた後で、あらためて専門外の政治家が決めなければなりません。

どうしても対応が遅れます。

今度こそ感染症の予防体制を強化しておきたい

これまで世界で深刻な感染症が何度か問題になってきました。

2002年 SARS
2009年 新型インフルエンザ
2012年 MARS
2014年 エボラ出血熱

しかし、そのどの場合においても、ほとんど患者が日本に入国しなかったため、日本では大きな問題になりませんでした。

2009年の新型インフルエンザは日本に上陸しましたが、通常のインフルエンザくらいの影響で済んでしまいました。
日本の医療体制や保険制度が素晴らしいのは確かですが、患者がほとんど日本に来なかったという運の良さがあったのも事実です。

そして油断を生んでしまいました。
その油断から、かえって感染症の予防体制の構築が遅れてしまったとも言われています。

とにかく日本は感染症の予防体制を強化して来ませんでした。
これを大いに反省して、

今度こそ、予防体制を構築しておこう!

という動きが出てきました。

例えば、お隣の韓国にはCDCのような組織があり、コロナの封じ込めに一度は成功しました。

そこで医師たちがアメリカのCDCをモデルに、日本でも同じような組織を作ってはどうかと提案するようになりました。
その提案はごもっともだと思います。

それが「日本版CDC」です。

CDCをつくれば安心なのか?

ただアメリカでもそうですが、CDCはあくまでも専門家の組織です。
行政の決断や指示は何もできませんし、それができる権限を与えるような危険な法律は作られないでしょう。
そんな権限まで与えたら、議会も代議士も存在が無意味になります。

あくまでも政治は政治家が行い、その指示に従って細かい手配をするのは官僚です。
この体制の動きを速くしない限り、専門科の作った基準やマニュアルは行政に活かされません。

またアメリカのCDCも万能ではありません。

コロナ・ショックに限って言えば、アメリカやヨーロッパの感染者数を見れば、むしろ日本よりも対策が失敗しています。

日本は検査数が少なく感染者数が正確ではないと言われています。確かにそうかもしれません。
しかし百歩譲ってそうだとしても、最終的な死者数を比べてみると、やはりアメリカやヨーロッパ諸国の方がおかしなことになっているのは明白です。

冷静に数字を見ると、彼らが日本を批判する理屈が通りません。

そして韓国も感染の再発が確認され始めています。

というわけで、感染症の予防には、模範解答がありません。
これまでCDCが成功して来たとしても、それが正しいという保証なんてないのです。
そして、この先も常に新しい種類のウィルスが出てきます。

専門組織は基準を与えてはくれますが、模範解答は用意できませんし、そんなものは最初からありません。

つまり結局のところ、政治で決断するしかないのです。
どんな組織をつくろうが

「政治的な決断を速くより良いものにし、状況次第ですぐ改善する」

という課題の本質がなくなることはありません。

日本の国力が低下している

最後に今後の見通しです。

年表にすると解かってしまうのですが、経済危機にしろ感染症の予防にしろ、これまで日本政府は大胆な政策を速く決断できてこかったです。
そのため日本は海外よりも復興が遅いです。

アフターコロナで似たような歴史が繰り返してはいけません。

  • 1987年 消費税3%を導入(代わりに所得税、法人税を減税)、バブル絶頂
  • 1991年 バブル崩壊開始 → その後20年以上も不景気や就職難が続く「失われた20年」、若者の貧困化
  • 1995年 阪神淡路大震災
  • 1997年 消費税5%に増税
  • 1998年 金融破綻(長銀の破綻など)
  • 2001年 ITバブル崩壊 → IT不況、情報通信産業の低迷と再編
  • 2008年 リーマンショック → 円高不況の始まり、製造業が海外移転とリストラを開始、「失われた20年」が「失われた30年」に言い換えられ延長、若者や子供達の貧困化が進んだ
  • 2011年 東北大震災
  • 2013年 復興税の導入で増税
  • 2014年 消費税8%に増税
  • 2019年 消費税10%に増税
  • 2020年 コロナ・ショック → 国内でアフターコロナを支える技術力や人材の不足

明らかに消費税を増税するたびに日本が衰退していますね。
少しは仁徳天皇の逸話を見習ってほしいです。

日本は民主主義ですから、日本の将来は国民一人ひとりの意識にかかっています。
政治をどうに変えていくかも国民次第です。

日本を良い国にするために、しっかり勉強しましょう。

 


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【自宅学習ネタ】なぜ星がロマンなのか?星のヒミツを解説!

どうして星が見えるの?

塾長です。

みんなに週末の読みものを提供します。お家でやることがなくなってきたキミ。暇つぶしにどうぞ。

というのは建前で、新型コロナウィルスのことばっかり書いて、もう、ストレス。今日は好きなこと書くぞー!

ということで、星のロマンについて語ります。

星を見ると何が不思議なのか?

夜空に見える星たち。

昔の人は考えました。

あれって、いったい何?

ある人は言いました。

ものすごく高いところに天井があって、そこで神様が火を焚いているのだろう。

シルクロードで世界中を旅する人が言いました。

世界のどこからでも、夜空の星々は、同じように見える。

よく考えたら、とても不思議なことだ。

旅をすれば地上の景色は必ず変わる。はるか遠くに見える山脈でさえ、3日も歩けば向きも大きさも変わって見える。

こうして、我々が旅をする時、近くの景色より遠くの景色の方が、ゆっくり変わることを知っている。

ところが星は違う。私たちがどんなに遠くへ移動しても、どこまでも同じ姿で追いかけてくる。

いったい星はどれだけ遠くにあるのだろうか?

そこで、どれくらい高い場所にあるのか、距離を測ることにしました。

三角形で距離を測る!

距離を測るには、三角形の性質を利用しました。

ある1つの星を決めて、それを何Kmも離れた2つの場所(A地点とB地点)から同時に観測します。

星、A地点、B地点の3つを直線で結んだら、それは巨大な三角形になりますよね。

そこで、つぎの3つを精密に測定すれば、三角形の縮図が描けるはずです。

  • A-B間の距離
  • A地点から見た星の方向
  • B地点から見た星の方向

この観測結果を利用して、例えば、縮尺1万分の1の三角形の縮図を描きます。縮図の上で、底辺ABと星との距離を測ります。それを1万倍すれば、星までの実際の距離が計算できるというわけです。

例えば上の観測から、AB間が10Kmで、A地点から見た星の方向とB地点から見た星の方向が合わせて1度ズレていたとします。その場合は、星までの距離が約1146Kmになります。

遠すぎて計れない!

ところが、観測の結果は意外でした。

A地点から見た星の方向と、B地点から見た星の方向が、全く同じになってしまったのです。

方向が全く同じということは、平行線だということです。これでは、星、A地点、B地点の3つを結んでも三角形になりません。三角形が描けなければ距離が分かりません。

そもそも、普通はそんなことは起こりません。いったい、これはどういうことでしょうか?

平行線になる理由はただ1つです。

星までの距離が「無限の彼方」だということです。

上の例で10Km離れた2地点で星の角度が1度ズレていたら距離が1146Kmです。観測精度が2倍で0.5度のズレなら2292Kmくらいです。その観測できる距離の限界の最低10倍だと仮定しても星までの距離は数万Km以上です。もっと遠いかもしれません。当時の観測精度がどれくらいだったかは知りませんが、とにかく遠い彼方にあることになります。

少なくとも当時の観測精度では、とうてい測る事ができないくらい遠い!

という結論になりました。

どんだけ眩しいの?

すると、次の疑問が生まれました。

「そんなに遠くにあるのなら、たいまつの光なんて、弱すぎて届かないんじゃね?」

そこで当時の科学力を駆使して、

  • めっちゃ大規模に燃やす!
  • 火薬を爆発させる!

などの試行錯誤を行い、とにかくめっちゃ明るい光源を用意して、その明るさを計りました。

そして、その明るさを地球から計測できないくらい遠くに置いた時を想定して、地球から見える明るさを計算してみました。

その結果、

「暗すぎて全く見えない。話にならない。」

という結論になりました。

人類が作り出せる最高に明るい光でも、計測できないほど遠くに持っていけば、あっという間に見えなくなってしまうのです。

少なくとも当時の人類が作り出せる、あらゆる光よりも桁違いに明るい!

それが星の本当の明るさだ、という結論になってしまいました。

そのパワーはどこから湧いてくるの?

星が放っている光は、決して小さな点などではありませんでした。

当時の人類では全く理解できないレベルの明るさでだったのです。

つまり点にしか見えない星たちは、実は莫大なエネルギーを放っていたのです。

「そんだけのエネルギーを出し続けられる仕組みって、そもそも何なのよ?」

という疑問もわいてきてしまいました。

人類は何世代にもわたって星を観測してきた記録があります。少なくとも千年以上です。

それ以上に長い間、ずっと莫大なエネルギーを放ち続ける仕組みとは、いったい何なのでしょうか。

もちろん、そんな仕組みなんて人間には想像すらできませんでした。

観測するたびに人間の想像を超えてくる存在だった!

星を観測したら、観測しただけの疑問が新しく生まれてしまいました。すっかり観測結果はめちゃくちゃでした。

星の不思議まとめ

  • 観測できないくらい遠くにある
  • 人類の科学力では用意できないほど眩しい明るさを放つ
  • 無尽蔵のエネルギー源を持つ

昔の人は、これをロマンと呼ぶしかなかったでしょうね。

人間の想像力を超えた存在。

しかも、それが無数に夜空を埋め尽くしているのですから。

人類が総出でスーパーサイヤ人を1人やっつけたと思ったら、実は100万人いた、みたいな話です。

そこで太陽

莫大なエネルギーを出し続けている存在と言えば、すぐに太陽が思い浮かびますね。

太陽は、月と同じくらいの大きさで見えます。点なんかじゃありません。

「だから、きっと近くにあるのだろう。」

そう考えて、今度は太陽までの距離を測る事にしました。

ところが、大きく見える太陽までの距離も、実はめっちゃ遠かったのです。

その距離、なんと1億5千万キロメートル!

マッハ1の飛行機で行くとしても太陽まで17年以上かかります。

そんなに遠くからでも地球全体を温めるてしまうほどのエネルギー。

それを1日も欠かさずに放ち続けているのが太陽です。

もちろん、そんなエネルギーは人類の科学力ではつくりだせません。

さて、めちゃくちゃ遠くにある太陽だけど、それをもっともっと、計測できないくらい遠くまで飛ばしたら、きっと星のように見えるに違いありません。

「星は太陽の仲間なのだろう。」

ここまできて、やっと星と太陽が結びつきました。

アインシュタインの登場で分かった!

今から100年以上前。

アインシュタインという大天才が特殊相対性理論という物理の理論を考え出しました。

その中で、質量はエネルギーのかたまりであることが解明されました。

あの有名な $$ E=mc^2 $$ という公式です。

ほんの少しの質量からでも、莫大なエネルギーが得られることが分かったのです。

その後、別の物理学者たちが加速器を使って核融合を発見しました。原子と原子を激しく衝突させると2つがくっついて新しい原子が生まれます。それが核融合です。

そして核融合では、物質の質量の一部がエネルギーに変化します。つまり核融合で発生するエネルギーは莫大な量になります。

ところで原子と原子が激しく衝突して核融合を起こすためには、超高温で超高圧な環境が必要です。

太陽の中心は正にその状態です。

太陽は核融合反応によって、あの莫大なエネルギーを放出していたのでした。

だから、夜空に見える星々も核融合反応で輝いていたのです。

三角形でどこまで距離を測れるの?

地球と太陽の距離は1億5千万キロメートルでした。つまり地球は太陽を中心とした直径3億キロメートルの円周上を動いているわけです。

この直径3億キロメートルの両端を地点Aと地点Bにすれば、かなり遠くまでの距離を測れそうです。つまり1つの星を半年おきに観測するだけで、3億キロ離れた場所から観測することになるわけです。

  • A-B間の距離: 3億キロメートル
  • A地点: 〇月〇日に見た星の方向
  • B地点: 〇月〇日の半年後に見た星の方向

こうして同じ星を半年後に観測すると、その方向がわずかに変化します。この変化のことを年周視差と呼びます。

こうして底辺3億キロメートルの巨大な三角形を描いて測定します。しかも現代の技術で作られた機械の観測精度は超精密です。

現代の最先端の技術なら、1万光年くらいの距離までは測れるそうです。

逆に1万光年を超えると年周視差が小さくなり過ぎて0と区別ができなくなります。つまり平行線になって三角形が作れなくなってしまい、距離の計測ができなくなります。

ちなみに1光年は約10兆キロメートルです。

夜空を見上げた時に、ぱっと見える明るい星たちは、ほとんどが1000光年以内の距離にあります。

こうして多くの星までの距離が測れるようになり、核融合のエネルギーも計算できるようになりました。

計算すると、太陽を数光年の遠くに置いたとしても、その光が星のように見えることが分かりました。ただし100光年とか遠くに置くと、太陽でも目では見えないほど暗くなってしまいます。

ここまできて、やっと「星は太陽と同じ」ということがハッキリしました。

人類の科学は星を見た時から始まった!

このように考えてくると

「星って何?」

と考え始めた時から、人類の科学がスタートしたと言っても良いでしょう。

大昔の人は、季節によって星の見える位置が変わることを発見しました。

そこからカレンダーをつくり、自然界の周期性を知り、農作業に活かしました。

太陽の動きを精密に調べて、時計をつくり、時間を正確に測れるようになりました。

一部の種族は、地球と太陽と月の位置関係のヒミツに気が付きました。

そして日食や月食の予言をしては人々を驚かせ、彼らは預言者と呼ばれ、神のように畏れられました。

こうして権力を握り、地域の時間を支配し、国の生産性を支配し、時には周辺の国々までを支配しました。

星の動きを知ることが国家事業になりました。

神官は科学者となり、観測精度はどんどん高まっていきました。

正にロマンですな!

 


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めちゃ大事!? 大学に行く理由

数式を見つめる少女の写真

偉大なる物理学者、ホーキング博士が亡くなったそうです。2018年3月14日に永眠され、76歳だったそうです。
私は天文学者か物理学者になるのが夢でした。そう思っていた中学生の頃を思い出しました。

一方、最近は夢を持たない子が増えたと言いますが、大学の進学率は順調に増えています。
私と違って、夢なんて無くても今の学生、はちゃんと進学してきます。
だったら問題はないのでしょうか?

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