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埼玉県・埼玉県立川越高等学校
テーマ『観測的宇宙論』

<全授業を通した指導目標>

「物理学最前線 観測的宇宙論」
-観測データに基づいた宇宙創生と宇宙の進化像-
様々な観測機器により得られた観測データにもとづき、宇宙がどのように生まれ、進化し、将来どうなっていくのかについて、最先端の研究分野から得られる知見を学ぶ。
その際、観測機器の原理を理解するための簡単な装置の自作や、観測データの分析に携わることなどにより、各自の研究能力の育成をはかる。

<対象>

高校1年生4名、2年生7名 合計11名

<期間>

平成18年10月3日・13日・14日
回数(総時間):3回(8時間20分)

<区分>

SSH(スーパーサイエンスハイスクール)
SSH(スーパーサイエンスハイスクール)

構成表

実施日
時間
形式
人数
授業内容
1
10月3日
120分
授業
11名
宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部(JAXA)
現地講義・実習 事前学習
2
10月13日
60分
授業
11名
JAXA見学と実習について
3
320分
講義
11名
「赤外線で宇宙を探る」(130分)
講師:片坐 宏一
(JAXA宇宙科学研究本部
赤外・サブミリ波天文学研究系 助教授)
見学
小惑星探査機「はやぶさ」プロジェクト関連の見学
(はやぶさ模型・はやぶさ管制室)(80分)
解説:森 治
(JAXA宇宙科学研究本部 宇宙航空システム研究系 助手)
実験
赤外線画像実験(110分)
支援:片坐 宏一
(JAXA宇宙科学研究本部
赤外・サブミリ波天文学研究系 助教授)
TA:上塚 貴史
(東京大学大学院 理学系研究科 天文学専攻)
支援:浅野 眞

第3回目/全3回『授業記録シート』

<今回の授業の指導目標>
太陽系形成と進化・惑星科学およびそれらの知見を得るための天文衛星をはじめとする観測機器について学ぶ。
赤外線天文衛星「あかり」のミッションと「はやぶさ」をベースに、ミッションをすすめるにあたっての観測機器の開発やデータ解析方法、また衛星の運用について、姿勢制御等衛星の制御に関するノウハウ等を具体的なデータを用いて生徒たちに理解させる。

時間配分
学習内容
◎教師の活動
△生徒の活動
導入
(130分)
「赤外線で宇宙を探る」
片坐宏一先生

1.赤外線、光の波長、温度と色
2.温度とエネルギー、平衡状態、太陽と地球は
3.温度と色、黒体、黒体放射
4.地球の温度をきめるのは、黒以外
5.星の誕生と惑星系の形成、原始惑星系円盤
6.赤外線天文衛星「あかり」、若い星、惑星形成のシナリオ
7.赤外線天文衛星「あかり」
8.探る
◎△ 聴講および質問
展開
(80分)
小惑星探査機「はやぶさ」について
エントランス「はやぶさ」1/2模型前および管制室前 
森治先生

1.はやぶさのミッションについて
2.はやぶさの構造
3.実際の運用
4.トラブルの解決
5.管制室の状況
◎△ 聴講および模型観察、質問
まとめ
(110分)
「赤外線」について
片坐宏一先生

1.赤外線画像実験
2.チョッピングによる赤外線放射源の同定
3.秋月電子 焦電型赤外線センサーによる実験
4.質疑応答
◎△ 聴講および実験と質問

授業の感想・メモ

  • *チョッピングとは、片坐先生が用意してくださった、赤外線をパルス化する方法のこと。
    *秋月電子は秋葉原の電子部品販売店のこと。
    *焦電型赤外線センサ-は、片坐先生が購入された赤外線を探知する電子部品のこと。

埼玉県・埼玉県立川越高等学校

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