たま祭2017レポート

宇宙校では今年も多摩学習センターの学園祭「たま祭」に参加しました。

今年の出し物の目玉は二つです。

①ジオデシックドームによる自作プラネタリウム

②「みちびき」準天頂軌道再現模型

①ジオデシックドームによる自作プラネタリウム

ジオデシックドームは、三角形を基本としたドーム構造です。一般に、簡易プラネタリウムを作成する場合には、このジオデシっドーム方式と、スイカ割方式と呼ばれる方法の二通りがありますが、ジオデシックドームは二種類の三角形をたくさん作れば良いので、分担作業に適しています。

今回は、ネット上に三角形予約システムを作成して分担しました。三角形をクリックして「登録」ボタンを押すだけで登録ができます。忙しくなったら登録済みの部分を解放して、他の会員が肩代わりする事もできます。

組立はたま祭当日に行いました。三角形一つ一つでなくとも、三つから四つを繋げたパーツを作ってきた人が多く、接合箇所はそれほど多くはありませんでした。接着は大き目のホチキスとアルミテープで行っています。

アルミテープがカッコ良かったので、せっかくだからとアルミホイルを巻いたら、プラネタリウムというより、アポロ宇宙船みたいになりました。

中身はこんな感じです。小型プロジェクターを中央に置いた球面鏡に投影して、全体に反射させます。

球面鏡は、防犯用のドームミラーで、30Φのものです。中古ショップで1,800円で仕入れました。

ドームをかぶせて投影している様子。投影しているのはMitakaと言いたいところですが、今回は使い勝手の良いStellariumを選びました。鏡で反転するので文字は逆になりますが、Stellariumは左右反転できるので星像は正しい位置に来ています。方角もコンパスを見てできる限りは合わせました。

天頂付近。このくらいだと地表座標を表示した方が感じが出るようです。思ったよりもドームのカクカクは気になりません。

緑の線は子午線です。大気表示をオフにすると、昼間の星が見えてくるので、「今の空にも、見えないだけでこんなに星があるんですよ」と、プラネタリウムごっこを存分に楽しみました。

②「みちびき」準天頂軌道再現模型

日本が上げているGPS補助のための人工衛星「みちびき」は、斜め静止軌道に入っていますが、地表から見ると上下ではなく八の字に動いているのだとか。

まずはCGソフトでシミュレートして確かめてみました。「みちびき」は楕円軌道なので、

位相による速度変化が大きく、それが8の字の原因かと思いましたが、単純に斜め等速円運動

でも、緯度の高い位置から見ると8の字に動く事が確認できました。

じつは準天頂軌道の模型はすでに多数存在します。「みちびき」は内閣府が

バックアップしているので、何やら大掛かりな模型も作られていました。

模型製作上で大変なのは、異なる回転軸を同期させる事です。ちょっと考えて、

リングレール方式と、上下に軸を相対させる吊り下げ方式の二通りが考えられました。

しかし、どちらも回転の同期というやっかいな問題があります。フレキシブルジョイント

など、いろいろアイデアを出したあげく、たどりついたのがこの方式でした。

フレキシブルシャフトの発想をさらに一歩進めて、中心でなく外側が回れば、

疑似的に二本の軸を同時に回す事ができます。

100円ショップで園芸用の柵と塩ビ管を買ってきて、柵を微妙にまげて通したところ、

うまく回りました。あとは園芸店で15センチ発泡スチロール球を買ったり、ジャンク屋

でワイヤレスWEBカメラを探したりと部品を集めて、どうにか目的に装置を作る事ができました。

作ってみて気づいたのですが、この模型は中心軸の側を回す事で、衛星の8の字の動きだけを

取り出す事もできます。

モーターでベルトドライブで4rpmくらいの速度で回転します。カメラを装着して、

タブレットで映像を受けて表示しましたが、時間がなくて映像を残せませんでした。

次の定例会で改めて組みなおしてカメラの映像もアップしようと思います。