1

10月22日

100分

講義

40名

「ビッグバンと宇宙のしくみについて」

講師:曽根　理嗣
(JAXA宇宙科学研究本部　宇宙探査工学研究系　准教授)
支援:宮原　有香

2

10月29日

100分

講義
実験

40名

「宇宙ステーションと宇宙実験」

講師:荒井　康智
(JAXA宇宙科学研究本部　ISS科学プロジェクト室　主任研究員)
支援:浅野　眞

3

11月5日

100分

講義
実験

40名

簡易型落下実験装置を用いた落下実験

指導:高沖　宗夫
(JAXA有人宇宙環境利用プログラムグループ　宇宙環境利用センター　主幹研究員)
支援:岸　詔子・宮原　有香・藤沢　宏美

4

11月12日

100分

講義

40名

簡易型落下実験装置を用いた落下実験

指導:高沖　宗夫
(JAXA有人宇宙環境利用プログラムグループ　宇宙環境利用センター　主幹研究員)
支援:藤沢　宏美

5

11月19日

100分

講義

40名

簡易型落下実験装置を用いた落下実験

指導:高沖　宗夫
(JAXA有人宇宙環境利用プログラムグループ　宇宙環境利用センター　主幹研究員)
支援:岸　詔子・宮原　有香

6

11月26日

100分

講義

40名

実験結果発表会
支援:岸　詔子・宮原　有香

講義

『JAXAとは』
･ロケットの開発
･地球観測
･宇宙ステーションの運用

講義

『微小重力環境』
･重力とは:体の重さを感じるのは、重力に対して、地面から逆向きの力を受けているから。
･人工衛星が飛び続ける理由:物を速く投げると遠くまで飛ぶ。地上に落ちない速度7.9km/s(第１宇宙速度)で飛べば、地球の丸みに沿っていつまでも落ち続ける。
･パラボリックフライト：飛行機で自由落下(放物線飛行)するときに20秒ほど、機内は微小重力状態になっている。
･ラグランジュポイント:地球は太陽の重力を受けながら太陽の周りを回っている。この空間へ人工衛星のような小物を置くと軌道が不安定となり、地球や太陽にぶつかってしまう。ところが重力バランスが絶妙につり合う場所が複数あり、ここへ人工衛星をおくと安定して回り続ける。この場所をラグランジュポイントといい、L1からL5の5つある。アニメの機動戦士ガンダムでは、L4とL5にスペースコロニーが置かれていた！「次世代大口径赤外線天文衛星SPICA」をL2へ打ち上げるミッションが進行中である。

講義

『宇宙探査(科学観測)』
･H-IIAロケットはJAXAが開発し三菱重工が製造･打ち上げ。液体･固体燃料併用で大出力。気象衛星など商用衛星を打ち上げる。
･M-VロケットはJAXAの宇宙科学研究本部が運用する3段式固体燃料ロケット。惑星探査機など(X線天文衛星すざく･赤外線天文衛星あかり･太陽観測衛星ひので)内之浦宇宙観測所に発射基地。夏休みの国内研修ではM-Vロケットを見学した。

講義

『宇宙探査(月･惑星探査)』
･惑星探査では、小惑星イトカワへ探査衛星はやぶさを打ち上げた。
･現在注目は月探査。月探査衛星かぐやが月の周回軌道へ投入され、ハイビジョンで月の映像や月から見た地球の出を送ってきた。月探査はアポロ計画が現時点で最大のものだが、実は日本はアメリカ、ロシア(当時はソ連)についで1933年に月へ衛星ひてんを着陸させた。現在でも未解明な部分が多い未知の星月、かぐやには様々な観測機器が積まれており、今後様々なミッションを行って、月の謎を解明してくれるに違いない。
･3～4年後は金星探査。10カ国で水星探査が計画中である(水星には磁場があるから)

講義

『宇宙探査(将来像)』
･次世代惑星間航行技術･太陽系探査ミッション･宇宙の果てまでの観測完全再利用型ロケットの実験機「RVT」など様々な計画がある。

『国際宇宙ステーションの紹介』
･国際宇宙ステーションの機動は高度400km。大気がほとんどなくなる高度は100km、スペースシャトルは高度600kmを飛んでいる。地球観測衛星は500～1000km、GPS衛星は20000km、気象観測衛星なおの静止衛星は高度36000kmである。
･1998年、最初のモジュールであるザーリャがロシアのバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた。
･宇宙ステーションへの連絡運搬には、アメリカのスペースシャトルが使われる。
･2000年10月、長期滞在クルーが宇宙へ、2007年6月宇宙ステーションとして機能を開始、日本の実験棟きぼうは2008年2月に打ち上げ予定。
･宇宙服は小型宇宙船のような機能をもち、船外活動できる時間が7時間程度。

『無重力とは』
･重さを感じない世界。高度400kmの宇宙にいるだけでは無重力にならない(地上の90%くらい)、それは自由落下しているから。自由落下している物体の中は無重力になる。物体を秒速8km/sで水平に投げると、地球の丸みにそって自由落下する。したがって地球に墜落しない。よって地球の周りを飛び続けるシャトルや宇宙ステーションの内部は無重力状態となっている。
･地上ではパラボリックフライトなどで体験ができる。

『無重力下での実験について』
･宇宙では有精卵からひよこは生まれるか
･メダカやイモリはどのように動くか
･細胞培着実験
･振り子、水滴、ローソクの炎はどうなる
･雪の結晶の成長はどう変わるか

『宇宙ステーションでの生活について』
･宇宙飛行士や日課の紹介
･宇宙食について
･宇宙飛行士になるには
･宇宙旅行へはいついけるのか

実験の日程とグループ設定

『実験装置の概略』
･装置の透明な箱を落下させると、箱の中が無重力状態になる。
･箱にはカメラが取り付けられ、箱の中の無重量状態を観察･記録することができる。
･映像は無線でコンピュータに接続された受信機に送られ、動画として記録される。
･記録された映像は、コンピュータを用いてスロー･コマ送り再生ができる。
･箱には観察対象を固定することができる。また、水分のあるものも観察できるよう、簡単な防水がしてある。

『実験の方法』
･無重力状態で何の観察をするか(目的)を考える。
･どのような結果が得られるか(予想)を考える。
･実験に必要な材料を集め、観察対象を作成する。
･透明な箱の中に自作の観察対象を入れて固定し、箱を落下させる
･落下中、透明な箱の中は無重力に近い微小重力になる。箱の中に設置した無線カメラで観察対象を撮影する
･実験後、パソコンに録画された映像をスローやコマ送り再生で調べる。
･実験結果をグループで議論し、
(1)予想通りならばその結果が得られた理由を考える。時間があれば別の実験を試みる。
(2)予想と違ったら、その原因を考える(自分たちの考えが違うのか、実験が失敗だったのか)時間があれば、再実験や別の実験を試みる。
･以上のすべてを写真に撮り、レポートにまとめる。

実験の日程とグループ設定

『実験装置の概略』
･装置の透明な箱を落下させると、箱の中が無重力状態になる。
･箱にはカメラが取り付けられ、箱の中の無重量状態を観察･記録することができる。
･映像は無線でコンピュータに接続された受信機に送られ、動画として記録される。
･記録された映像は、コンピュータを用いてスロー･コマ送り再生ができる。
･箱には観察対象を固定することができる。また、水分のあるものも観察できるよう、簡単な防水がしてある。

『実験の方法』
･無重力状態で何の観察をするか(目的)を考える。
･どのような結果が得られるか(予想)を考える。
･実験に必要な材料を集め、観察対象を作成する。
・透明な箱の中に自作の観察対象を入れて固定し、箱を落下させる。
･落下中、透明な箱の中は無重力に近い微小重力になる。箱の中に設置した無線カメラで観察対象を撮影する。
･実験後、パソコンに録画された映像をスローやコマ送り再生で調べる。
･実験結果をグループで議論し、
(1)予想通りならばその結果が得られた理由を考える。時間があれば別の実験を試みる。
(2)予想と違ったら、その原因を考える(自分たちの考えが違うのか、実験が失敗だったのか)時間があれば、再実験や別の実験を試みる。
･以上のすべてを写真に撮り、レポートにまとめる。

実験の日程とグループ設定

『実験装置の概略』
･装置の透明な箱を落下させると、箱の中が無重力状態になる。
･箱にはカメラが取り付けられ、箱の中の無重量状態を観察・記録することができる。
･映像は無線でコンピュータに接続された受信機に送られ、動画として記録される。
･記録された映像は、コンピュータを用いてスロー・コマ送り再生ができる。
･箱には観察対象を固定することができる。また、水分のあるものも観察できるよう、簡単な防水がしてある。

『実験の方法』
･無重力状態で何の観察をするか(目的)を考える。
･どのような結果が得られるか(予想)を考える。
･実験に必要な材料を集め、観察対象を作成する。
・透明な箱の中に自作の観察対象を入れて固定し、箱を落下させる。
･落下中、透明な箱の中は無重力に近い微小重力になる。箱の中に設置した無線カメラで観察対象を撮影する。
･実験後、パソコンに録画された映像をスローやコマ送り再生で調べる。
･実験結果をグループで議論し、
(1)予想通りならばその結果が得られた理由を考える。時間があれば別の実験を試みる。
(2)予想と違ったら、その原因を考える(自分たちの考えが違うのか、実験が失敗だったのか)時間があれば、再実験や別の実験を試みる。
･以上のすべてを写真に撮り、レポートにまとめる。

『発表準備』
11/20～22の3日間でパワーポイントによるプレゼン資料作成と発表原稿の準備、リハーサルを行う。ポスターセッション班は掲示物を作成。ポスターの適切な提示方法を学ぶ。

『日程』
･概要･発表方法の説明及び諸注意
･発表準備
･校長先生の挨拶
･パワーポイントによる発表
･落下実験の映像紹介
･ポスターセッション
･JAXA先生方による講評とまとめ

『パワーポイントによる発表』
『ポスターセッションによる発表』

『発表方法と注意事項』

パワーポイントによる発表
･発表は7分、質疑は2分以内。あいさつをした後、発表テーマ、班員名を述べる。発表は公式の場であり、真剣に発表すること。また終了直前には、参考、引用した文献の紹介、実験･発表において世話になった方々への謝辞を述べ、礼をして終了する。
･発表終了後は、質疑を行う。今回は班ごとに予め質問感想班を決めておく。質問感想班は必ず１つ以上質問が出来るよう、発表時にしっかり聞いておくこと。また発表に対しての感想(ありがとうカード)も書いてもらう。
･発表班は質問に対して、科学的観点から論理的に答えること。

ポスターセッションの仕方
･各班は1回7分程度のポスターセッションを2回実施する。発表とともに質疑も行う。質問感想班はローテーションして行う。
･ポスターの前で全員が並び、聴衆に対して説明を行う。今回は班ごとに予め質問感想班を決めておく。質問感想班は必ず1つ以上質問が出来るよう、発表時にしっかり聞いておくこと。また発表全体の感想(ありがとうカード)も書いてもらう。
･本来のポスターセッションでは、ポスターの前で、実験に使用した用具を展示したり、また時には重要な内容に関して、理解しやすいよう簡単な実験を行うこともある。

その他
･今回は、パワーポイントを用いたプレゼンテーションの方法やポスターセッションの仕方を学ぶことが第一の目標であるが、各自いづれか一方の実験しか学習していないので、学習していない方の講義・実験の内容についてしっかり学習・理解すること。
･発表前の10分の準備時間に、発表内容の確認はもちろんのこと、予想される質問事項を考え、それに対する回答についても考えておくこと。
･講師先生の講評、他班の様子・質疑内容や発表の反省から、今後の科学実験における実験結果のまとめ方やパワーポイント・ポスターのより適切な提示方法を学ぶこと。