金星探査機「あかつき」が発見した
巨大弓状模様の謎を解明

2015年12月に金星探査機「あかつき」が観測した弓状模様のメカニズムを、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などの研究グループが解明しました。研究結果から、地形の影響による下層大気の乱れが上層大気の弓状模様を形成することが示されました。

「あかつき」が 南北方向に10,000kmを超える巨大な弓状模様をとらえたのは、一度失敗した金星の軌道投入に成功した直後のことでした。弓状模様は、スーパーローテーションと呼ばれる強い東風に流されることなく、高度65kmでほぼ同じ場所に留まっていたのです。

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金星探査機「あかつき」が撮影した弓状模様 Image Credit : ISAS

金星の新たな謎をとく鍵は、はるか下の金星の地形にありました。金星の地形と弓状構造の位置を比較したところ、弓状模様の直下に標高5kmにも達するアフロディーテ大陸が位置していたことがわかったのです。この発見から研究グループは地形の影響を模擬し、金星大気の数値シミュレーションを行いました。その結果、山岳などの地形の影響を受けて高度10kmの下層大気が気圧変化を起こすと、上層に巨大な弓状構造が生まれることが判明しました。

山岳地帯の影響を上層大気まで伝えたのは、「大気重力波」と呼ばれる現象です。山を乗り越える際に持ち上げられた空気は、周りの空気より重いため下向きに移動します。重力により加速された空気は元の位置より下へと移動しますが、今度は浮力により上向きに力を受け上昇を始めます。この大気の振動がさらに上にある大気にも伝わり、波となって上層大気まで伝わるのです。

「大気重力波」は地球上でも発生しますが、金星で観測されたような大規模な現象は太陽系全体でも例がないと考えられています。今後より詳細なシミュレーションを行うことで、波の発生源である下層大気の気象についてより多くの知見が得られるのではないか。「あかつき」がもたらした金星の謎のさらなる解明に期待が高まっています。

国際宇宙ステーション(ISS)の根幹を支える日本の技術を使ったバッテリの取り付け、起動完了!

 「こうのとり」6号機(HTV6)によってISSに運ばれた新型バッテリー6個すべてが無事取り付けられ、2017年1月14日午前4時15分に起動したことが確認されました。このバッテリーには日本の技術により開発されたリチウムイオン電池が使用されており、今後のISSの電力の供給源を日本技術が支えていくことになります。

 「こうのとり」は、日本のISS補給機です。食料や研究用資材等、必要物資の輸送はISS参加各国が協力して行っており、日本の補給機がこの「こうのとり」です。H-ⅡBロケットによって打ち上げられ、ミッションを終えると大気圏に再突入させて燃やします。各任務で新しい機体が使用されるため、今回は6号機と名前がついていたのです。

 そして今回、日本の企業であるGSユアサ製のリチウムイオン電池を使用したバッテリーがISSへ運ばれました。

 リチウムイオン電池とは、リチウムイオンの移動により充放電を行う、小型で軽量の電池です。携帯電話やパソコンなど充放電が必要な機器に主に使用されており、他にもロケットや深海調査船、病院や工場の非常時用電力等にも使用され、用途は多岐に渡ります。近年、電気自動車への応用で高い注目を集めています。

 これまでISSで使用されてきたニッケル水素電池と比較し、非常に効率良く充放電が出来、高密度の電力の蓄電が可能です。また、度重なる充放電による消耗が少なくバッテリーの寿命が長いため、交換サイクルの長期化が期待されています。 

 なお、今後こうのとり9号機までに、ISSで使用されている48個のニッケル水素バッテリーを全て24個のリチウムイオンバッテリーに交換していく予定です。

 ISSで使用される電力のバッテリーを日本の技術が担う日が来るのは、そう遠くないでしょう。

第14回 スマホで星空撮影

こんばんは!新月の夜がやってきました。
広い範囲で梅雨明けし、いよいよ夏本番ですね。
もうすぐ3台流星群の一つペルセウス座流星群も極大を迎えます。
今年の極大日(最も流れる日)は8月13日4時頃となっています。月がやや明るいので月没頃に観察することをお勧めします!
詳しいことは国立天文台のページをご覧ください。

国立天文台 星空情報2017年8月ペルセウス座流星群が極大
https://www.nao.ac.jp/astro/sky/2017/08-topics03.html
さて今夜の本題はほとんどの方がお持ちのスマートフォンで撮る星空です。
近頃、スマホに付いているカメラはかなり高性能になっています。カメラを趣味とする人からは「天体写真以外はスマホで問題なく撮影できる。」といわれるほど高性能です。(できないとすればあと望遠撮影ですかね。)それほどスマホのカメラと一眼レフカメラで撮影した写真との差は着実に縮まっており、技量差によってはスマホのほうが上に出てもおかしくありません。しかし、天体写真に限っては一眼レフの圧勝です。その勝因はノイズの少なさにあります。

スマホのイメージセンサー(人間でいう網膜のようなもの)は一眼レフのイメージセンサーよりも小さいため光を受け取る面積が小さくなります。そして、ノイズがセンサー内で一つ発生するとしたとき、小さいほうが大きいより影響を受けやすくなります。スマホの写真でノイズが多くなるイメージはこのような形です。

ノイズ量では一眼レフに適いませんが撮れないわけではありません。うまくいけば天の川を撮ることも可能です。
スマホで撮影する際に必要なものは二つ。「スマホ本体」と「スマホを取り付けられる三脚」です。
この2点を用意し、スマホのカメラを起動します。
起動をしたらまず、撮影設定をオートからマニュアルにしましょう。(※機種によってはなかなか設定画面にたどり着けないまたはない場合があります。)
マニュアルにしたらまずシャッタースピード(S)を最も長く、そして感度(ISO)を最も高くします。あとはピント合わせですが、これはある程度の慣れが必要です。三脚に固定したうえで遠くの鉄塔の明かりや月、明るい星を用いて光源が最も小さくなるようにピントを調整します。
ピント調整ができたら後はシャッターを押すだけです。このとき、ブレてしまわないよう、遠隔でシャッターを切るかタイマーできるようにするとブレずに撮ることができます。
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何度も根気強く撮影していると流星やISS(国際宇宙ステーション)をも撮影することができるかもしれません。
是非、この夏休みに挑戦してみてください。

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スマホで撮影した夏の大三角(気持ち天の川も)
中央やや右がこと座のベガ、左下がわし座のアルタイル、中央上が白鳥座デネブ

いつか、スマホでも簡単に美しく星空を撮れる日が来るかもしれませんね。
ではまた新月の夜に!

日本独自の新型ロケットエンジン「LE-9」
運用に向けて試験中

JAXAは、新型H3ロケットの大型液体エンジンであるLE-9の燃焼試験を行っています。H3ロケットは、現在運用されているH2Aロケットの後続機として開発されており、2020年に試験機1号機の運用が予定されています。

LE-9は、H3ロケットの二段あるエンジンのうちの第一段エンジンに使用されます。
現在運用中のH2Aロケットに用いられているLE-7Aエンジンは、二段燃焼という方式を用いています。二段燃焼は、副燃焼室でタービン駆動ガスを生成し、そのガスを主燃焼室で燃焼させます。これにより高い推力が得られますが、高温高圧のガスが配管内に残るため爆発しやすく危険でした。この状況を打開するのが、JAXAが10年に渡り研究開発を行ったLE-Xというエンジンです。LE-Xには「エキスパンダブリード」という方式が採用されています。この方式では燃焼室を冷却したガスでタービンを駆動し、駆動後のガスは排気されます。これにより、高温高圧のガスが配管内に残らなくなり安全性が高まりました。また副燃焼室がないことで構造もシンプルになり、制御も容易になりました。さらに、その開発期間と開発コストはLE-7Aの半分を目指して開発されました。LE-9エンジンには、このLE-Xの開発で得られた技術が活かされています。

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日本のロケットエンジン開発の流れ(Image Credit:JAXA/文部科学省)

LE-9エンジンが低コストで高い信頼性を目指しているように、H3ロケットは従来のロケットよりも低いコストでの運用を目指して開発されています。打ち上げコストはH2Aロケットの約半分に削減する予定で、組み立て工程や射場準備期間なども半分に抑えることで受注から打ち上げまでの期間も短縮されました。これによりニーズに合わせた迅速な打ち上げが可能になります。

燃焼試験の他にも製造方法などの試験を行い、終了後H3ロケット試験機1号機に搭載されます。2020年以降、20年間に渡って毎年約6機の運用が予定されています。

宇宙の膨張は予想以上に速かった!重力レンズから考える宇宙の膨張

宇宙が膨張しているという事実が分かったのは1929年。宇宙望遠鏡の名前にもなっているアメリカの天文学者「エドウィン・ハッブル」が銀河間の距離を測定したことにより、世界で初めて明らかになりました。それから約80年、宇宙観測技術の向上によりドイツの研究グループが、宇宙の膨張の速度は予想以上に速かった、ということを明らかにしました。

この発見には宇宙レンズ(重力レンズ)という原理が関わってきます。宇宙レンズとは、天体の重力がレンズのような役割を果たし、光の進路を曲げるというものです。宇宙レンズによって曲げられた光は、まっすぐ進んで来る光よりも遅く進みます。この時の速さの差から、宇宙の膨張速度にかかわる膨張率(ハッブル定数)を確かめることができるのです。

2017年、ドイツの研究グループが、この方法で強い重力レンズ効果のある5つの天体を観測してハッブル定数を測定しました。しかしこのときの値は、従来の観測方法で得られたハッブル定数の値とは一致しませんでした。2011年、宇宙が加速膨張しているということが明らかになりましたが、今回の発見により、宇宙の膨張速度はこれまで想定されていたよりずっと速かったということが分かったのです。

では、そもそもなぜ宇宙は加速膨張しているのでしょう?その答えは、ダークエネルギーと呼ばれる謎のエネルギーにあると考えられています。

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宇宙の誕生から現在までの宇宙の膨張

Image Credit:国立科学博物館

宇宙にはこの謎のエネルギーが充満していて、そのエネルギーの総量は一定しています。一方宇宙が膨張するにつれ、物質同士の引力は徐々に小さくなっていきます。その結果、はじめは引力の影響で減速していた膨張の速さが、あるところからダークエネルギーの影響の方が強くなり、宇宙は加速膨張に転じたと考えられています。

宇宙の膨張についてわかっていることはまだまだ一部にすぎません。今後の研究によるさらなる未知の発見が期待されます。

野良ブラックホールと銀河を飛ぶ謎の高速物質

天の川銀河には約1億から10億のブラックホールが存在するとされています。そのほとんどは互いの周りを回る星(連星)を持たないブラックホール、野良ブラックホールだと考えられています。しかしその存在が観測されたことはなく、正体は依然として多くの謎に包まれていました。そんな中、新たな研究結果が慶應義塾大学大学院理工研究学科と同理工学物理学科の研究チームにより発表されました。
 

未知の物質Bulletの発見

研究チームは爆発した星の残骸を観測していたところ、変わった動きをする超高速のガスの集まり「Bullet(弾丸)」の姿を捉えました。秒速120kmで天の川銀河と反対方向へ動くこの不気味な弾丸は、一体どのようにして生まれたのでしょうか?

導かれたブラックホールとの関係

観測を重ねた結果、Bulletの持つ莫大な質量、エネルギーなどの物理状態が明らかになりました。しかし、これらの異常な値は私たちの知っている天体では説明がつきません。そこで研究チームは、野良ブラックホールを用いたBullet誕生のシナリオを提唱しました。チームによるとBulletは、非常に小さく重い単独の野良ブラックホールと、星の爆発による衝撃波との接触によって生まれたものと考えられています。こうしてBulletの発見によって未知の天体、野良ブラックホールの存在が示されました。

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今回その存在が提唱された「野良ブラックホール」の想像図 Image Credit: 慶應義塾大学

今後へ向けて

現時点では観測されたBulletが野良ブラックホールと衝撃波のどのような接触によって生まれたのかは解明されていません。しかしこのBulletの発見は、今まで一度もその存在が確認されなかった野良ブラックホールの謎に迫る一歩となりました。その観測方法が確立される日も、そう遠くはないでしょう。

TELSTAR CLUB第2回開催決定!!

こんにちは。

TELSTAR CLUBの第2回の開催が決まりましたのでお知らせします!

今回のTELSTAR CLUBは、なんと…..!

月面宇宙レースでも有名な「HAKUTO」に取材に行くことが決まりました!!

HAKUTOは、「『夢みたい』を現実に。」を合言葉に民間の力だけで宇宙開発を進めいている組織です。

Googleがスポンサーの月面探査レース「Google Lunar XPRIZE」に日本から唯一参戦しているチームであり、

今年の打ち上げに向けてただいま最終調整を行なっています。

HAKUTO:https://team-hakuto.jp

宇宙学生:https://koyamachuya.com/column/telstar/24061/

第2回TELSTAR CLUB 日程

取材日:8月8日(火) 15:00~17:00

事前研修:8月4(金),5(土),7(月) 各15:00~17:00

事後研修:8月10日 15:00~17:00
8月11日 15:00~18:00 (打ち上げ含む)
(7,8,11日のみの参加で参加できます!他の日にちでもご相談ください!)
対象:中高生

募集人数:定員10名(先着順を予定)

募集期間:7/25(火)

申し込みフォーム:https://goo.gl/forms/PPw5BFTMmf8SPRSM2

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TELSTAR CLUB とは?

TELSTAR CLUBではどんな活動を行なったの?と疑問に思う方、

まだイマイチどんなイベントなのか想像できないという方もいらっしゃると思います。

そんな方のために前回の活動についてご紹介したいと思います。

———研究者に突撃!!———

第1回TELSTAR CLUBは三鷹にある国立天文台に取材に行ってきました。

事前研修では、質問事項やマナーなどを確認しました。(人生初?名刺を作成します)

当日は、南米のチリにある最先端の望遠鏡である、アルマ望遠鏡の話をしていただいたり、
高校生自らが記者となり取材を行なったりしました。目の前にいる研究者の方に直接質問を
ぶつける経験は、貴重な経験となったはずです。TELSTAR CLUBの魅力はリアルな体験を通し
て知識を深めるのはもちろんのこと、学校や学年の垣根を超えた宇宙仲間との出会いは、か
けがえのないものとなることでしょう。
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高校生記者が書いた記事はTELTARのデザイナーによってデザインされWEBに公開されます。

貴重なこの機会をお見逃しなく!!

参加高校生が第1回TELSTAR CLUBで執筆した記事についてはこちら↓
PDF1
PDF2
(アップロードサイズの問題で、2つに分けています)

お問い合わせはこちらより

宇宙広報団体TELSTAR 関根 匠志

mail:sekine.telstar@gmail.com

NASA Space Apps Challenge東京 潜入レポート!

〜はじめに〜
TELSTARはメディアスポンサーとして4/29(土)4/30(日)に開催された「NASA Space Apps Challenge2017」に参加してきました!
そもそも、皆さん「NASA Space Apps Challenge」がどんなイベントかご存知でしょうか??このイベントはNASA(アメリカ航空宇宙局)が主催する世界的なハッカソン*です。去年開催された同上のイベントは世界161都市で15,409人が参加したそう!今年の日本会場は、東京、筑波、相模原、会津、大阪、宇部、熊本、肝付の8会場で開催されました。2日間(開発時間は約1日)でNASAやJAXAが公開しているデータを用いて開発するこのイベントは、“企み顔”の方を多く見れるイベントです。今年はどんな宇宙の作品が制作されたのでしょうか!?見ていきましょう!

*ハッカソン:ハッキングとマラソンを掛け合わせた言葉。マラソンのように、数時間から数日間の与えられた時間を徹してプログラミングに没頭し、アイデアや成果を競い合う開発イベントのことをいいます.

〜2日間で宇宙アプリ作り〜
東京会場は70人ほどの参加者が集まりキックオフ!朝早くから集まっているせいか、まだテンションが上がっていない模様です。

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オープニングの様子

まずはチームビルディング!どんな方向性で開発を進めていくのか、どんなアイディアで競技に挑むのか話し合いです。事前に提示されているNASAのテーマに沿っているかどうかが一つの審査基準になります。役割分担をして、どのデータを用いて開発するのかが決まったら、開発スタートです!

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作戦会議

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開発スタート!

〜とにかく熱い!!〜
ず〜っとパソコンと睨めっこ?いえいえ、そんなこともありません。ずっと、机に座っていては疲れてしまうので、おやつ休憩やフード提供の時間もあります。

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一通り、開発が終わり、各チームのプレゼンテーションの時間が終了したら「touch&try」の時間となります。参加者や、審査員の方々が実際に作品をみて触る時間です。プレゼンテーションで伝えきれなかったチームもあるようで、熱心に作品の説明を行なっていました。

開発の様子をみると個性的な作品がたくさん!皆さんご存知の「スプ◯トゥーン」の宇宙版アプリや、マグロが食べられるお店の紹介アプリなど…!

〜作品紹介〜

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最優秀作品は、「COEDO」!
スマホ等で撮影した多数の画像を合わせて3Dの映像にします。何がわかるかというと、この撮影した画像が蓄積され、「今」の建物の状態を知ることができます。今の衛星写真の更新頻度は1~2年なので、最新状態はわからないことが多いのですが、このアイディアがあれば、建物の最新状態がわかりそうですね。メンテナンスにも応用できそうな技術でした!
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最優秀賞受賞チーム:COEDO(前列受賞チームの皆さん、後列審査員の皆さん)

〜まとめ〜
本当に短時間で面白い作品を制作されていて驚きました。宇宙のデータや他のデータの加工の仕方によって、どの作品も驚くべき姿に進化を遂げていました。開始前の「企み顔」でこんな面白いことを考えていたんですね。何より驚いたのは参加者の年齢層!中学1年生から50代の方まで様々なバックグラウンドを持った方々が集結していました。

現在は宇宙API、宇宙オープンデータの公開など、多くの人が宇宙データを利活用できるように政府も取り組みを進めています。お手頃なデータになりつつある「宇宙データ」。記事を読んでいる皆さんも、来年はぜひ参加者として応募してみてはいかがでしょうか?
※APIとは?
ソフトウェアからOSの機能を利用するための仕様、またはインターフェースのことを示します。

実際に普段見たり、利用しているデータを自分の手で加工することで「宇宙」「データ」の見方もぐーんと変わるはず…!参加者の半数以上はNASA Space Apps Challenge初参加者でした。毎年、4月頃に参加者の募集を行なっているようなので、チェックしてみてくださいね!

明日は関西会場の様子をレポートします!お楽しみに!

エジプトの月

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皆さんこんばんは。今月も、満月の夜がやってきました。
梅雨も明け始め、いよいよ夏というところですね!7月は海やBBQなど昼間の楽しみが多いですが、夜にも花火や夏の星空などたくさん楽しみがありますね。わたしは天の川の写真を撮るのが好きなので、この夏はたくさん撮りに行きたいと思います!ただ、星がよく見えるのは半月後の新月期。満月の出ている今日は、月に想いを馳せましょう。

【エジプト神話の月神】
紀元前3000年前からナイル川流域で栄えた古代エジプトの文明。キリスト教やイスラム教が広まるずっと前、古代エジプトには人々に信仰されていた神々の体系であるエジプト神話がありました。
今夜は、エジプト神話のたくさんの神々の中でも「月の神様」を3人、紹介しましょう。

1人目はトト神。数学や計量を司る学問の神です。多くの信仰を集めた神であるため、その神話も多岐にわたるのですが、その1つに月のお話があります。トト神は、太陽神であるラーから命令され、月を想像したと言われています。
また、トト神の古代エジプトでの名は「ジェフティ」でした。新年が明けてから第1の月はまた「ジェフティ月」と呼ばれ、トト神を祀る祭りもあったようです。

2人目はコンス神。ほぼ常に幼児の姿で描かれることから、自由奔放な若者のイメージを持つ神とされています。また月の神であることから、満月と三日月の頭飾りとともに描かれています。月が満ちている時は癒しの力、欠けている時は鋭い刃で邪気を祓う力を発するとされ、月の光で特定の病を癒すとともに、三日月をナイフとして振るうともされる非常に両極端な神なようです。

3人目はイアフ。月(新月)の意味を持ち、元祖「月の神」とも言われる神様です。しかし、コンス神に吸収され、その後にはコンス神・トト神に月の神の二本柱を成されてしまい、イアフは月の神の役割を奪われてしまいました。

この3人が、古代エジプトの主な月の神であると考えられています。実はこの3人、全員男性なのです。日本の月の神、月読命(ツクヨミ、ツキヨミ)も男性の神とされています。世界の神話でも、月の神は男性の神が主流となっています。

エジプト神話で有名な太陽の神、ラー。彼は、日の出のときはタマオシコガネを頭にもつケプリ、日中は隼、日の入りのときは雄羊の姿に変体します。太陽の船に乗る神のこのような絵を見たことがあるのではないでしょうか?

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月の神も同様、月の船に乗り、太陽の船が辿った航路を辿ると言われています。

日本とは少し違ったエジプトの月の神様のお話、楽しんで頂けましたでしょうか?今日の月もエジプトの月神の船によって動かされているのかもしれませんね。

ではまた、満月の夜に。

参考:エジプト神話物語 原書房