放送大学スクーリングメモ　天体の軌道と運動　24後期　吉川　真先生

放送大学ではスクーリングを面接授業といいます。オンラインスクーリングもあり、zoomで受けますがライブWebと呼んでます。（ほかの通信制大学の人にはピンとこない独特の名前なので一応解説しておきますね）
この天体の軌道と運動という科目はZoomの科目でした。

トップの写真はこの講義で開設されたもろもろの惑星探査機のイメージです
講義資料でもあるけどJAXAなどから写真もわかるしとくに情報流出ということもないと思いますので掲載させていただきました。二日間古代の天文学からコペルニクスだとかケプラーニュートンの話につなげてこういった探査衛星の話をたっぷり聞けます。

こういうことを学べて興味持てると思う人に宣伝になればいいと思います
またスクーリングでなくても放送大学のレギュラーの配信授業にこのテーマを含むものがあります。

この記事は放送大学のスクーリング授業の雰囲気をお伝えして、ファンが増えていろんなスクーリング科目がふえたらいいな・・・という放送大学応援しておけば自分に利益もあるかも。。。。というような動機でアップしてます。自分の日記で勉強したことメモにもなるし

まず通信制の大学で理系の科目勉強しようとしたら大学は放送大学一択かなと思います（情報系はたくさんあるんですけど）
放送大学のすごいところはまず先生。そしてその内容の幅広さと深さです。この科目はJAXAの先生が遠くの天体に探査機飛ばしたときの技術的なことを直々に教えてくれる科目でした。

実施日は2024年11月23-24日でした。授業のあと問題が出てレポート出して評点をもらうスタイルです。
（24年後期　評価＝Ａいただきました、放送大学の評点にはエーの上にＡを〇でかこんだエーまるというのがあります。　Ａ○と書きますね。Ａ〇逃しました・・・・頑張ったのに）

担当はJAXAの先生です。太陽と太陽系の科学というスクーリングでないレギュラー科目でもいくつかの回を担当されてます
https://www.wakaba.ouj.ac.jp/kyoumu/syllabus/PU02060200211/display.do?taglib.html.TOKEN=null
受講したところ参加者は上記放送授業は聞いていた様で
ファンはきっとたくさんいます。
だからこの面接科目は今後も定期的に開講される可能性が高いと思います。

この先生は人工衛星の軌道を計算する人です。
JAXAから探査機を飛ばして遠くの小惑星りゅうぐうから岩石サンプルを取って帰ってくる。。。という大事業を成し遂げたお話を聞ける。

そもそもJAXAってどんな研究機関？って話から始まりました。
JAXAは種子島以外にも筑波とか相模原にたくさん研究者がいて
NASAの10分の1くらいの規模しかないとはおっしゃってたけど
かなりなもの・・・話聞いて日本ってすごいなとワクワクしました。

人工衛星というか探査機も地球の周りに浮かべとくやつと違って
「りゅうぐう」にいってサンプル取ってくるとかだと
途中で向きを変えて戻ってこないといけない・・・

あらためてりゅうぐうを調べたけど地球のすぐ近くを回ってるんですね
（土星の外くらい回ってるのかと思った＾＾）
軌道の短いとこは地球より太陽よりの内側
長いところは地球より外側・・・

発射する前に計画して、発射した後も通信で位置を変えるようにすこしづつ燃料ふかしながら制御していたそうです

サンプルとってくるのは着陸して自分で再度打ちあけて
戻ってきたのかと思えば
着陸したというより一瞬表面でバウンドして
ちょっとかすってサンプルこそぎ取ってからエンジンふかして
方向修正して戻ってきたとか・・・
（なるほど・・・妄想がかなりたくましかったことがわかりました）

お話は面白かったな
まずはお約束の古代の人は宇宙をどうみてた・・・みたいな話から
ストーンヘンジは3500以上前だったら夏至や冬至、春分点の太陽の位置が
示されてたと考えるとつじつまが合うらしい

ストーンヘンジはロンドンとバーミンガムの間くらいにある
すると3500年（あるいはそれ以上）前はローマが収める前だから
文字伝承の残ってないケルト民族のもの・。。。と考えてよいだろうか

メソポタミア文明ともエジプト文明とも独自におそらくギリシャローマ以前に
かなり正確な暦と祭祀宗教をもった文明があったということになる
そもそもあのデカい石をどうやっておったてたのか
その労力をこなし、そこに意味を見出す文明があったのかと
感じ入る・・・。

天動説と地動説の話、天動説と地動説が宇宙をよく知らないときに
どっちが正しいと判別するのにどんな議論があったか
こういうことをきちんと語ってくれてとても感銘を受けました

【コペルニクス的転回】
なるほと図解してみるとすぐにわかることだが
天動説を正しいとして地球を真ん中に持ってくると
内惑星の水星と金星はいつでも周転円のどの位置にあってもいいが
外惑星はその周転円の中心からその惑星を結ぶ線がすべて地球から太陽に向かう線と平行になるはずである。
このルールが星によって違ってるところが不自然である。
コペルニクスはいよいよ自分の寿命の年に地動説を発表した。
これを信じて地動説を唱えて火あぶりになった人もいる。
昔はモノをいうのも命がけだ。どこもかしこも北朝鮮や中国ロシアみたいな国だったんだろう。

【ケプラー的転回】
惑星の本来の軌道が円で表せないことも天動説支持者も気づいていて
架空の点エカントという点を用いて周転円の中心をずらして観測に合わせる苦労をしていた。

火星と水星は円からちょっとひしゃげてるので中世の観測精度でもごまかせない（天動説でも地動説でも円軌道では説明できない）誤差がある
ケプラーはここに楕円をもちこんで太陽をその焦点に置いた。

天体をなにがしか神聖なモノとみなしていた時代には
軌道は円で表現されると中世の人の心には響いたのだろう
だ円などというひしゃげたもの・・・・じゃない　となんとなく信じてたんだろう
火星のデータでどうしても円で説明つかないため
そう結論つけたようだがケプラーはあくまで客観的に結論をおいたようだ
でもってサインコサインにいたってケプラーの法則へいく

【ニュートン的転回】
ついに天体も地上も同じ力の法則で表せるとう結論がでてきた
天体は神から物体に降格された（キリスト教では星は神でないから
神の特別な被造物からと言うべきか・・・）

二次曲線だけはきっちり説明してくれて
ニュートン力学に関しては
授業ではふわふわしてる話だが
きちんと参考資料は中心力問題としてケプラー問題を解いてある資料が配られてる


他の受講生は
「オケムアムアは双曲線軌道で太陽系に入って出てきたということでしょうか？」
などとマニアックな質問をする
・・・オケムアムアとはなんじゃ・・・
どうも太陽系外から太陽の引力につかまってすこし引き寄せられて
曲がって遠くにさっていったそういう天体があるらしい・・・

先生はズームのチャットに書かれたオケムアムアのことを説明してくれて
そのうえで
「はい。そうです双曲線軌道です」

こんな感じで参加者の好奇心はしっかり満たしてくれてます

そのあとは惑星とか彗星とかいろんな太陽系の天体の話が続く

質問は活発である。みんな夜空と星が好きなんだろうと思います。
僕は細かいことたくさん聞くのは苦手でちょっと眠気
とはいえ遠くの惑星・・・には僕も心が動く

冥王星が惑星でない判定されて久しいが
一度惑星認定された第10の惑星エリスというのがあった

いまは冥王星とともに準惑星と地位を落とされてるが
その準惑星には小惑星のセレスとさらにエリスよりも遠くに見つかりかつ冥王星よりも
デカい星　ハウメア　と　マケマケというのがあるそうだ。
（ハウメア　はハワイの豊穣の女神から　マケマケはイースター島の創造神からの命名だそうだ。　暗記は嫌いだが惑星になったかもしれない神の名前は覚えててもいい）

これらの星は十分にデカいので自分の重力でほぼ球形になる。これ以上小さい天体はいびつだ。直径500kmくらいが分かれ目みたいだ。
それ以下だと雪だるまみたいのもある。

丸くなる＆軌道上に別の天体とぶつからないみたいなルールをおくと
準惑星たちは惑星と呼べないらしい
また他の惑星と全然違う面を公転している。
たしかに惑星と呼ぶにはいびつなのかもしれない。美しい丸い形だけど・・・

レポートは複数の課題から一部選んでいい内容で単位は取れると思います
他の惑星に向うための簡単な軌道を求めるとか暦のデータ読んで惑星の動きを語るとかそんな内容から選ぶ感じです
（大学の規則で問題などは公開しないと言われてますがこの程度ならいいでしょう）

さてライブWebですが音はヘッドセットでなくオープンに聴いてたのですが、
いよいよりゅうぐうに近づいてるところの動画になったら
家族が私にも見せてと・・・途中の話がついていけなくても
見ずにいられなかったようです。気持ちはよくわかるロマンのある講義でした。

これまでの放送大学スクーリングのレビュー一覧はこちらです

以下、放送大学外の人にもわかるようにシラバスの抜粋を載せます
（こんな授業がたくさんあるんですよ・・・よかったら応援またはみなさんも入学して一科目でも取って楽しんで下さい）
【授業内容】
天体の軌道や運動というものは、天文学では最も基本的なことの一つです。「惑星は太陽の周りを回っている」ということは現在では当然のことですが、このことを理解しようとしたことが現代科学に繋がることになりました。太陽系には惑星以外に衛星、小惑星、彗星など様々な天体があり、それぞれ特徴のある軌道運動をしています。さらに、人工衛星や太陽系天体探査機を運用するときにも軌道が重要です。この授業では、天体力学の基礎に触れながら、太陽系天体あるいは人工天体の軌道というものを理解することを目的としています。
【学生へのメッセージ】
天体の軌道や運動というと、天体力学の知識を使って数式を駆使しながら理解することになりますが、この講義では複雑な数学はあまり使わずに直感的に理解するように進めます。ただし、簡単な計算は行います。