皆さんこんにちは、星のソムリエ®︎ゆすらこちゃんです。
(※星のソムリエ®︎は星空案内人資格認定制度運営機構が管理・運用する商標です。このコンテンツの企画・運営に星空案内人資格認定制度運営機構が関わったものではありません。)
夏休みの自由研究に絡めて、ペルセウス座γ流星群を記録したい！
そんなお母さんやお父さんのために、星のソムリエ®︎ゆすらこちゃんが提案する、天文に絡めた夏休みの自由研究です。
学年別に書いてありますが、お子さんによっては、3年生でも6年生の内容のことができる場合もありますし4年生でも2年生の内容をやりたいという場合もあるかと思います。学年はあくまで目安であって、興味を持ったものに取り組むのが良いと思います。ただ、学年に合わせたレベルの内容にアレンジはしましょう。
また、ペルセウス座流星群とは関係ない研究テーマもあります。ペルセウス座流星群の観測や記録方法などについてのみお知りになりたい方は、すっ飛ばして⑩をご覧ください。
自由研究で大切なこと
自由研究は、とにかくテーマが大事
提案したテーマは、どんどんアレンジしてください。お子さんの能力に合わせて発展させたり、簡略化したりして研究を進めてください。天文には親御さんの協力が必要ですので、お母さん、お父さん、しんどいかもしれないけれど頑張って！
研究ノートの書き方はこちら
星のソムリエ®︎ゆすらこちゃんが提案する夏休み自由研究のテーマ案
※学年は目安です。
小学1,2年生
①自宅周辺から見える星(恒星)や星座を、毎日同じ時間に観測して記録する
①内容
自分が生活している地域内で、またはおうちの部屋から、自宅の前から観測可能な星を、同じ場所で同じ時間に観察して記録をしていくスタイルです。これは定点観測と言って、同じ場所で同じ時間に観測する事で、いつも見ている同じ星がどのような動きをしたかと言うことを知る研究です。
応用としては、星(恒星)に限らず、月や惑星など(今だと南側は木星や土星が観測可能)の定点観測も面白いですね。
※1年生は、ある一定の方向だけ(東の空だけ)などで研究を終わりにしたり2年生は、さらに観測した星座について調べるなどしてアレンジをしてください。
・観測していた対象(恒星)は、何の星座の星なのかということは調べましょう。
・星の明るさや色など特徴があったら書きましょう。
・どのように調べたのかを書きましょう。本を見たとか、星座早見版を使ったとか。
・分かったことを書いてまとめましょう
・この研究をしてみて、感想や次はどんなことを研究してみたいか書いて終わると良いでしょう。
②ペルセウス座とペルセウス座流星群について
②内容
ペルセウス座というものが、夜空のどの方向にあるのかということを調べる。ペルセウス座流星群の極大(一番流星が多く出現されるとされる)日に観測してみて、どのくらい流星が出現したか記録してまとめる。
流星群を見て、何個流れたかを数える。もしも特徴があったら、特徴があったものにだけ特徴を書いておく。
観測した日、場所、観測していた時間(例 9時から１２時まで)の間、流星を何個見ることができたかを記録する。
※ここでは散在流星と群流星の特定はしない前提で流星の数だけを数えるやり方です。また、最微光星光度の測定はせず(難しいから)、どの辺が曇って来たとか明るくて見えにくい場所だったというのは星図などで記入してください。
小学3,4年生
③夏の大三角の動きを調べる
③内容
夏の大三角という、３つの星座の明るい星を結んだ広い範囲で観測をする内容です。1時間おきに、大三角がどのように移動していったのかを観察し、記録します。
夏の大三角がどういうもので構成されているのかを調べたり、デネブ、アルタイル、ベガが一等星だとか０等級だとかいうことを調べても良いです。また、日本の文化である七夕にまつわる話について調べても良いです。
④夏の大三角の中にある星(恒星)を数える(スケッチ)
④内容
書いてある通り、夏の大三角の中に、星がどのくらい見えたのかを記録します。記録方法は、スケッチになります。点描画のように、トントンと叩くように書いていくのが良いのですが。。。結構根気がいるし、立ってやるのは辛いので椅子と画板は用意した方が良いですね。
夏の大三角の一部は、天の川の中にあります。自分の家からだと、10個くらいしか見えなかったのに山に行ったら、もっとたくさん見えたと言うような、場所を変えて観察をして比較するというのが良いかもしれません。
また、今回は夏の大三角と書いてありますが、「自分が見た星座」を星座早見版と照らし合わせてノートに記録していくというのも良いと思います。その場合のテーマは「私の星狩コレクション」とかどうや？
⑤月の動きと形を観察して記録する
⑤内容
こちらは定点観測です。天体の動きを観察する場合、目印になる電柱や、樹木など、動かないものがあると記録しやすいです。毎日同じ時間に、月を観察して１枚の紙に月の位置と月の形を書いていくものです。作品としては1枚から2枚ですが、最低でも観察する期間は2週間くらいは欲しいですね。上弦の月、満月、下弦の月、といった過程が記録できると良いのですが、大体満月が南中するのは真夜中になってしまいます。夜更かしでかわいそうなので、月の出、入りをしっかり調べましょう。観察期間によっては、見えなかった、見えなかった、ということになってしまうので、下調べが必要です。また、雨や曇りでも観察できなかった場合は、曇ってて見えなかたっと言う、見えなかった原因は記録しておきましょう。
⑥ペルセウス座にまつわる神話について調べる
⑥内容
ペルセウス座流星群のペルセウス座ってなんだろう？また、ペルセウス座周辺の星座は、ペルセウス座に関係あるのだろうか。神話について調べてまとめて、ペルセウス座流星群は神話と関係があるのか、それとも関係ないのかということを調べてまとめる。ペルセウス座流星群は実際の夜空で、どんな風に光り輝いていたかという印象について書いたり、流星群を見た感想を付け足しても良い。
図書館でいろいろな本を借りて、読んだことを要約するのも良いと思います。
小学5年生
⑦自分で望遠鏡を組み立てながら、望遠鏡の仕組みを理解して学ぶ。(キットを購入)
⑦内容
もし、興味があれば、他の天体望遠鏡の種類がいろいろあるので、ケプラー式ガリレオ式といった仕組みと比べたり、どう違うのかを考察すると良いかもしれません。
天体望遠鏡を組み立てるときに、望遠鏡の仕組みを組み立てながら、自分なりに絵や図を書いてまとめるというもの。どの部分が難しかったとか、そういうところを書いていくと良いと思います。
天体望遠鏡を買ってもらうことになるのですが、高くありません。とりあえず、組み立てていく中で、学習していくのが良いと思います。
コルキットスピカ
35倍 惑星や、月面の模様が見たい
15倍 連星(二重星)や恒星を見たい
※注意点があります。
35倍の方ですが、35倍というのは倍率が高いです。手で持って観測するのは厳しいので、ビデオ三脚のようなものに取り付けてあげましょう。そういったものがなければ、15倍が良いと思います。
オペラグラスとか双眼鏡っていうのは、倍率は大体5倍から7倍くらいです。だいたいね。だから、15倍でも手で持つのは厳しいと思います。
もし、手でもって観測するのが難しそうであれば、このような三脚を買っても良いと思います。組み立て望遠鏡には、そういうものが取り付けられるようにねじ込みの穴があります。
⑧ピンホール式プラネタリウムを作る
⑧内容
プラネタリウムを自作する。穴を開けていく際に、穴の大きさなど細かいところに気をつけたり星座の星の数をかぞえて計画的に穴を開けられなければならないので集中力が必要だが、どこかに出かけるわけではなく部屋で作業できる。ただ、制作期間は結構日数が必要。
制作していく過程を写真で記録していき、まとめて作品と一緒に記録すると良い。工夫した点や、気を付けたところなどについても書いておくと良い、また、これをどんなふうに使ったのかというのもあるとなお良い。(仲のの良い友達とお泊まり会で使ったとか、天気の悪かった日に家族で部屋で使ってみたとかね。)そして感想も書いて。作品や物作りは、今後の課題や、こんなのも作りたいという抱負を書いても良い。
ダウンロードはこちら
6年生
⑨6cmの屈折望遠鏡を使って、天体観測と記録をする(天体望遠鏡購入)
ラプトル50という天体望遠鏡の方が安いのですが、ラプトル60の方が主鏡が大きいためより鮮明に見えます。もしも購入されるのであればこの程度のスペックは最低限欲しいと思います。人気の機種ですし買って損はありません。デザインも良いし、国産のアクロマートレンズ使用でコスパ最高！本当にホントにとってもオススメです！
⑨内容
ある一つの星を肉眼で見た時と、望遠鏡を使って見た時ではどのような違いがあったのかを知ることができます。肉眼ではよく見えなかったけど、色が分かったとか。肉眼では恒星だと思って見てみたら、惑星だったとか、そういった眼視体験を記録していく感じの研究です。
恒星でも良いですし、月の満ち欠けでも良いです。月の満ち欠けを観測記録する場合は、さらに６年生なのでどうして満ち欠けをするのかといった原理について調べると良いでしょう。調べてまとめて理解して、観測をおこうなうことで、どう感じたのかを書いておくと良いでしょう。
また、月が満ち欠けした部分はどうなっているんだろう？暗い部分は見えるのか？といったテーマにしても良いですし、思いつくものをアレンジしてテーマにしてください。
http://www.yac-j.or.jp/labo/list/pdf/3.AstronomicalObject/3-3.pdf
応用としては、今時期は惑星が見頃なので、「ホルスト」というイギリス人が作曲した組曲「惑星」という音楽には、木星や土星という曲もあるよ。それらを 聞いてみてイメージ通りか試してみるのも良いです。望遠鏡で見た土星が、イメージ通りの曲だったかどうか。それとも、違う曲の方が土星にあっていると感じたか。または、別の曲を聞いてその惑星を見てみたいと思ったなど、そこから惑星について細かく調べても良いよね。いろんなことに絡めて発展させるテーマも良いと思います。
⑩流星観測〜流星群の放射点の高度によって流星群の出現数は変化するか
⑩内容
ペルセウス座の高度は9時から10時と10時から11時の間では、15度も差があります。
「高度が高くなると流星の出現が多くなると理論上言われているけれど、それは本当かな？」ということを実証するという目的のテーマです。より明確で、時間をタイマーなどで管理して、流星の数さえ記録すれば立派な自由研究になります。
このテーマの場合は、流星の数だけを数えられれば３年生でも取り組めると思います。
11. 流星観測の記録に関して(眼視で行う記録)
流星観測の記録は、細かく記録したりざっくり記録したりで学年やそのお子さんの能力の合わせて内容を簡単にしたり難しくしたりすることができます。
また、一人での観測は難しい場合があるので家族で手伝ってもらうと良いです。
例えば、お父さんは南。お母さんは北、妹は西側で自分は東側といったようにみんなで協力して観察するのです。妹がもし頑張ったら、何かご褒美をあげましょう。もちろん、仲の良い友達と共同で研究作品をやっても良いと思います、が、夜の活動のため保護者の協力がどうしても必要だと思います。
まずは、記録ノートを用意しましょう。(記録ノートに決まりはありませんが、無料ダウンロードできるものを紹介しています。)
線のない厚めのかみに穴を開けて直接書いて行ったり、プリントしたものや写真を貼り付けるというのも良いでしょう。
最低限ノートに記録してほしい内容
・観測年月日
・観測していた時間 21:00-3:30
・その時の空の状況(雲があったとか、街灯があったとか、障害物があったとか)
・観測地
・誰と観測したか
・観測スタイル(イス、寝っ転がって、車の中から)
・流星が流れた個数
study styleさんの天体観測ノート 無料でダウンロードができます。
https://www.study-style.com/jiyuu/data/astro_note.pdf
空の状態がどうだったのか
晴天だったら、
流星の特徴を記録する方法
どの方向へ、どんなふうに、どんな色で流れたか、流星痕は残ったか
「ああ！」と、叫んでいる場合ではないんだよ。
レコーダーで声を録音する方法
今、スマホでもICレコーダーのアプリケーションがあって録音も簡単。
ただ、注意して欲しいのはスマホのバッテリー切れ。容量の多いモバイルバッテリーも用意しましょう。
「21:45分、〇〇座から〇〇座α星まで流れた。スピードは早く、明るく、長い。」書くよりも録音の方が楽ですが、最後に集計するとき、それを聞きながら記録することになります。ダブルでできるとミスも少なく、上手に記録ができます。
ノートに記録する内容(研究方法)の例
実際に夜、このような細かい記録をするのはかなり難しいです。闇の中で正確に流星を捉えるためには練習が必要です。このような罫線に沿って書くのは難しい場合もあるので、スケッチブックのような大きなものにどんどん書き込んでいくというやり方でも良いですし、赤いライトをつけて小さくメモをするというたり方でも良いです。人それぞれ好みややりやすさは違うのでお子さんに合ったやり方を探してください。
[1.方向]天頂から西の方へ流れた！(星図に流星が現れたところから方角に線を引いて記録していく)できれば、長さもわかると良いね。長さは、空に腕を伸ばして拳一つ分とか、指ひとつ分で距離を測ってみてもいいよ。
[2.大きさ]太かったとか、長さは、○○座のα星のあたりから○○座のγ星のあたり。または、腕を伸ばしてこぶしを立てて10度。流星が発生したところからこぶしを数えて、「こぶし何個分」と記録してもO.K.（実際、流星を見ながらこんなに細かく書いていくのは大変です。）
[3.明るさや色]結構明るかった。緑色だった。見えたままの印象。ただ白っぽかった。
[4.どんなふうなひかり方をしたか]何か、ゆらゆら揺れながら落ちていった。
[5.音は聞こえた？]バンっ！て、大きな音が響いた。(音がなってから光ったかな？)
[6.流星痕]流れて消えてから、「12345。5秒くらいも流星の痕が残ってた」
[7.速度]速度は、「一瞬で消えちゃった、どうやって数えたらいいの。。。」
専門家に聞いてみよう！
札幌市青少年科学館に勤務する福澄孝博氏に、「流星が何秒で消えたか」を計測する方法を教えてもらいました。
10秒10回だるまさんがころんだ
「まず「だるまさんがころんだ」という言葉を10秒で10回、正確に言えるようになること。」
読者が「？？？」となっていると思うので、解説すると
「だるまさんがころんだ」は、全部で10文字ありますね。
つまり、1秒で「だるまさんがころんだ」×10＝10秒でだるまさんがころんだ10回
どうして10回なのかというと、正確に秒を刻むための訓練だそうです。
福澄氏は、中学生の頃にすでに完璧に習得したため、今でもかなりの精度で10秒10回だるまさんがころんだを言えるらしい。
流星を見たらすぐに「だるまさ、、、」
「あ！」とか言っている場合じゃないと先ほど書きましたが、正解は「だるまさんがころんだ」というと言うということです。
1秒で10文字なので、光ってから「だるまさ」のところで、流星が消えた場合に、流星は0.4秒で消えたということになる。したがって、流星が発光していた時間を正確に記録することができる。
もちろん、滑舌や刻みに個人差があるため「かなり正確」とは言えないが、タイマーやストップウォッチを使って練習してみれば流星群までにはある程度の習得ができそう。
「だるまさんがころんだ」を教えてくれたのは札幌市青少年科学館で学芸課天文係として勤務している「福澄 孝博」氏 (2021年)
福澄さん、貴重なことを教えてくださりありがとうございます。
専門家の人に直接質問して回答をもらうと言うことも大切なことなんだよ。だからもし自分が住んでいる地域の天文台の人とかプラネタリウムの施設の人とかにお話を聞けるチャンスがあったら是非聞いてみてね。やる気のある方なら大体喜んで答えてくれると思うよ。でも、忙しいかもしれないから、質問しても大丈夫かどうか聞いて、ダメだったら後から電話してもいいか聞くのも良いよ。
私は、国立天文台の相談室に時々電話をかけることがあるんだけど、その時ちょっと質問が難しかったみたいで、調べてから電話かけ直すねって言ってくれて返事をもらったんだ。
「回答ありがとうございます、ちなみに、どのようにお調べになられたのか情報源を教えていただけますか？」って言ったら
「インターネットで調べました」って、言うてたよ。
え、そ、そ、そうなの？しかも、インターネットのHP聞いたら、私が既に調べてあるHPだったし、それ読んでも信用できないから国立天文台に電話したのにね。ちゃんとした機関とかじゃなくて個人的なblogのようなものを適当に閲覧して回答していたんだよ。ちょっと信用できないな。電話相談室の人って、もしかしてそこらへんの大学生がバイトとかで返事してるの？そんな喋り方だったよ。ちょっとわからないと言うのも立派な回答だと思うので、素直にわからなかったと言うか、国立天文台の中にいる研究者の先生とかたくさん在籍しているんだから内線で質問して回答聞いてくれてもいんじゃないのかね。。。
こんなことが実際にあったから、信用できないので専門誌を扱う出版物か、専門家に直接聞いた方がいいよ。
さて、流星観測の記録は後で綺麗に描き直す。
もちろん、臨場感を伝えるために、一冊のノートのなかで完結しても良いのですが、最後のまとめにはこういったものを書いておくと誰が見てもわかりやすいです。
このまま研究ノートに貼っても良いよね。
ちょっと、みんなも気がついたかな？西と東の場所、反対じゃん！と思った人がいるかもしれないね。それにはちゃんとした理由があるよ。星空は地面じゃなくて空にあるよね。だから、こんな風になるんだ。寝っ転がって使うものだからね。つまり空を見上げて使うものだから、西と東の位置が逆になるんだ。
東西南北の言葉が苦手な人は、建物や樹木など、動かないものを目印にして記録するのが良いよ！
天にかざして使ってね。
オススメの星座は闇版は藤井旭先生が監修した「星の手帖社 全国版星座早見 (新版)」離島や、地方に住んでいる子はこれを使うのがおすすめだよ。
夏休みの自由研究にコンクールがある
MATHコン 算数・数学のコンクール
小中高大賞
- テーマは自由です。
- 日常生活や社会で感じた疑問を算数・数学の力を活用して解決する，あるいは，算数・数学の学びを発展させて新たな数理的課題を探究する中で，気づいたことやわかったこと，自らの解決の方法などをレポートにまとめてください。
https://www.rimse.or.jp/research/pdf/sho.pdf
過去受賞作品の中に、ペルセウス座流星群に関するものがあったよ
https://www.rimse.or.jp/research/past/pdf/8th/work04.pdf
ベネッセ 「全国小学生 『未来』をつくるコンクール」
いろんな部門があるから一度見てみてね。お母さんが、お子さんの夏休みの研究の姿を撮った写真の部門なんかもあるみたいだよ。
NUMO 夏休み大作戦 2021「博士とチカちゃんの自由研究」
●応募資格
・夏休み大作戦 2021「博士とチカちゃんの自由研究」を参考に自由研究を作成された小学生・中学生の方。
・ご応募は、お一人様 1 回とさせていただきます。
・電力関係者の方及び本キャンペーン関係者のご応募はお控えください。
筑波大学 第16回「科学の芽」賞応募要領
- 応募資格全国（海外を含む）の小学校3学年 ～，中学校，義務教育学校，高等学校〔高等専門学校3年次までを含む〕，中等教育学校，特別支援学校の個人もしくは団体「小学生部門」，「中学生部門」，「高校生部門」に分けて公募します。
- 募集作品ふしぎだと思うこと
これが科学の芽です
よく観察してたしかめ
そして考えること
これが科学の茎です
そうして最後になぞがとける
これが科学の花です
朝永振一郎
朝永先生の言葉のように自然現象の不思議を発見し，観察・実験して考えたことをまとめましょう。素直な疑問や発見があるもので，この一年間で新しく発見したことを中心にまとめた作品を募集します。
応募作品は，レポート用紙A4判 片面10枚以内にまとめてください。
（注）表紙は枚数に含みません。レポート用紙の両面使用は禁止致します。
手書き，PC等による作成のどちらでもかまいません。
※朝永博士の言葉は，京都市青少年科学センター所蔵の色紙に書かれたものです。 - 応募期間2021年8月16日（月）～9月18日（土） 〔消印有効〕
第65回 全国サイエンスコンクール
部門も多く、応募数も他のコンクールとは桁違いに多い。内閣総理大臣賞などもあります。
https://www.obunsha.co.jp/gakkon/files/order65_pr.pdf
今回は、理系のものを中心としたコンクールを紹介したけど、他にもたくさんコンクールがあるから応募してみてね！
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