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天文ソフトの活用 太陽系シミュレーターとヒップライナー 「天文教育」(2010年9月号)

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(1)

―18― ■ 連 載 文ソ 活用 5 ■

文教育 「010 9 月号 Vol.「「 No.5

文 ソ

活 用

5

陽 系

ー タ ー

半 田 利 弘

東 京 大 学 大 学 院 理 学 系 研 究 科

木 村

科 学 技 術 館

高 幣 俊 之

コ ン

野 本 知 理

千 葉 大 学 大 学 院

学 研 究 科

1 . 「 次 元 」 次 元 へ

定 知 識 や 概 念 伝 遉 方 法 あ

20世 紀 後 半 頭 明 や 用 い

方 法 主 流 あ 用 い 明

言 葉 理 解 大 助

時 言 葉 的 確 概 念

伝 遉 能 あ 百 聞 一 見

い う 諺 的 確 示

い 解 釈 う

定 方 法 教 育 及 長

い あ い 使 わ 適 対 象

2 元 静 い あ

文 学 対 象 本 質 的 3 元

あ 陽 系 体 運 動 対 象

相 当 割 合 占 空 間 把 握

能 力 劣 初 心 者 文 学 話 題

供 大 害 い

定 動 地 動 象 徴 一 対 象

対 異 視 点 う 相 互 関

連 理 解 文 学 基 本 1

あ 2 元 静 画 像

使 え い 視 点 移 動 体 的 表 現

い 初 学 者 理 解 妨 や い

い え 3 元 動 視 点 移 動 必 要 い う 概 念 現 代 社 会

必 要 素 養 あ 逆 い え 専 門

家 目 指 い 民 文 学 要

い う 示 ン あ

う 考 え 文 学 い 3

元 動 対 象 的 確 表 示 媒 体 極

要 あ わ う 媒

体 模 型 や 体 験

連 想 優 教 育 指 方

法 案 実 施

近 年 ソ ン 実 時 間 様 々 画 像

合 成 表 示 う 状 況 考 え

3 元 動 対 象 視 点

示 ソ ン 比 較 的 容 易 実

現 う

う ソ 例

陽 系 [1]

[2] 紹 科 学

術 館 科 学

([3],[4],[5], 1) 演 開

ソ 起 源 あ 現 在

使 用 あ

誰 容 易 入 手 利 用 あ

図1 科 学 ー ー

1 99【 開 始 当 時 面 ー ン 演

い た 現 在 立 体 視 ー 演 進 化

こ こ 紹 介 ソ ー 対 応 へ

(2)

陽系 ータ ッ ー ―19―

「 . 陽 系 ー タ

「 . 1 特 徴

定 文 通 陽 系 惑 星 運 行 再 現

ソ 当 時 東 京 大 学 学 生

高 幣 俊 之 中 心 丸 山 義 巨 原 淳

協 力 開 2 ソ

NASA い

着 想 目 的 異

NASA 長 い

図 「 ー ッ 版 陽 系 ー タ

ー 起 動 画 面

操 作 ッ 画 面 部

行 う 標 準

定 い 主 体

運 動 あ 録 い 軌 遈 要 素

任 意 時 刻 体 相 互 配 置 視 点 再 現

類 似 ソ 本 連 載 既

紹 い Mitaka[6]やCelestia[7]

あ 陽 系

い 公 開

[8] Mitaka 機 能 張 更 新 版 あ

Mitaka PlusやMitaka Pro 陽 系

元 改 良 加 え

あ Celestia い 見 本 語 表 記 関 問 題 本 人 開

定 公 開 時 期 い 陳 腐 思 う 人 い

極 軽 快 使 用 大 利 点

あ 私 以 前 愛 用 い

W2 動 画 表 示 能 力 劣 い わ い

使 用 感

惑 星 表 面 模 様 解 像 昨

ソ 比 見 劣

動 作 軽 快 初 学 者 内 容 理 解 極

要 あ 手 軽 使 用

点 補 余 あ

定 手 動 操 作 基 本

全 機 能 キ

割 画 面 乱

動 作 行 う

定 専 用 操 作 記 述

独 自 編 出 一 連 操 作 繰 返 再 現

「 . 「 主 機 能

定 陽 系 開 ン

基 本 機 能 供 あ 特

文 現 象 文 概 念 紹 適 化

番 組 自 体 供 い

各 自 自 思 う う 操 作 基 本 あ

定 起 動 直 後 画 面 陽 中 心 陽 系

瞰 あ 注 目 い 体 対

視 線 方 向 遠 近 変 更

対 象 好 方 向 好

距 見

定 中 心 体 録 い

選 ぶ

定 時 間 加 速 表 示 逆 転 表 示 任 意 時 点

移 動 能 あ 注 目 い

運 動 わ 時 間 尺 表 示

注 目 い 中 心 体

画 面 停 標 系 選 択

陽 以 外 体 選 択 い 場 合 注 意

(3)

―「0― ■ 連 載 文ソ 活用 5 ■

文教育 「010 9 月号 Vol.「「 No.5 い う 大 あ

定 選 択 い 中 心 体 表 面 着 陸 地 球 主 要 都

録 土 地 見 夜 空

周 運 動 や 季 節 星 変 化 示 昼 間 空 示 機 能

い 常 星 空 着 陸 機 能

画 面 滑 見 え

い 地 視 点 宇 視 点

え い う 感 覚 両 者 移

動 い い う 感 視 点 移 動

比 較 的 容 易 理 解

定 惑 星 表 示 非 表 示 選 択 出 荷 時 理 科 年 表 選 択 主 惑 星

録 い 個 々 惑 星 対

表 示 非 表 示 え

開 時 準 惑 星 陽 系 外 縁 体 概

念 一 括 惑 星

扱 わ い い 改 良

予 い 彗 星 い 惑 星

様 機 能 持

定 惑 星 大 表 示 方 法 2

持 特 徴 あ 陽 系 瞰 通 例

惑 星 大 異 常 大 い

事 実 い 示 惑 星

識 別 容 易 両 立 惑

星 間 距 対 惑 星 実 寸 表 示

大 表 示 用 意 い

定 背 星 い 星 線 星

星 表 示 非 表 示 選 択 黄 遈 面 星 関 係 示

定 衛 星 い 個 々 惑 星 陽

惑 星 周 衛 星 表 示

あ 用 い

衛 星 惑 星 対 う 運 動 い

定 対 食 明

相 当 作

本 影 半 影 表 示 地 球

通 宇 見 食 様 子 再 現

図 」 ー ッ 版 同

Wじn do て上 】/ Vじ 上下 a版 右 表

「 . 」 入 手 方 法

定 陽 系 一

ン ン 用 い 3 大 別

ン あ 別 方 法 入 手

1 書 店

定 多 人 簡 単 方 法 書 店

購 入 あ 講 談 社

陽 系 売

い 書 籍 3 ソ

ン CD-ROM 形 添 付

い 書 前 半 ソ

用 い 理 解 陽 系 構 造 運 動

い 解 後 半 操 作

い 点 購 入 損

い Windows98/XP Mac

OS-X版[1] Windows7/Vista対 応 版[9]

別 書 籍 売 い

注 意 い 書 籍 掲 載 文 学 関 連 記 述 一 あ

定 個 人 購 入 自 操 作 楽

想 い 操 作 表 示 画 面

一 体 い 特 徴 惑 星 特 徴

や 星 簡 単 紹 い い

(4)

陽系 ータ ッ ー ―「1―

特 利 用 申 請 必 要 時 動

作 ソ ン 数 応 数 書 籍

購 入 い 出 版 社 や 開 者

関 係 各 位 了 得 い

「 ン タ ー ッ

定 陽 系 頒 元 独 自 公

式 持 ン

や 無 償 ン

http://www.sssim.com/

定 や 科 学

用 い 想 版

教 育 用 及 版 ン 基 本

的 機 能 共 通 い い 点

版 異

定 版

操 作 表 示 画 面 別 ン

い ソ ン 2画 面 機 能

用 い 観 客 見

細 い 操 作 行 え 舞 裏 見 い 場 合 便 利 あ

定 操 作 記 録 機 能 あ

録 画 う 操 作 自 体 記 録 結

果 生 成 編 集 操

作 微 調 整 4

図4 タ 版 画 面

表 示 用 ン 右 操 作 用 ン

定 教 育 用 及 版 ・ 中 学 校 理 科 学 習 内

容 合 わ 動 や 陽 系

い 用 意

ン 押 画 面 側 目

5

録 表 示 画

面 部 あ ン

起 動 陽 系 模 ン

簡 単 表 示 画 面

う い 残 念

ン 版 MacOS対 応 版 入 手 い

図5 教 育 用 普 及 版 表 示 例

」 講 習 会

定 年 数 回 程 科 学 術 館 やJAHOU

主 催 陽 系 用 い

教 育 及 者 講 習 会 行 わ い 学 校 教 育 使 用 想

教 育 用 及 版 使 用 参 加 資 料 ン CD-ROM 特 別 配

場 合 限 Windows対 応 教 育 用 及 版 供

定 諸 般 事 情 講 習 会 回 数 参 加 人 数 限

い 点 知 目

応 募 い う

「 . 4 主 演 出 例

定 詳 い

紹 い 主 項 目 以

列 挙

1 地 球 運 動

定 自 転 周 運 動 経 時 差 緯 星 公 転 季 節 星 陽 恒 星

(5)

―「「― ■ 連 載 文ソ 活用 5 ■

文教育 「010 9 月号 Vol.「「 No.5 公 転

」 惑 星 運 動

定 惑 星 配 置 軌 遈 面 黄 遈 面 12 星 星 意 義 惑 星 彗 星 軌 遈 流 星 群

彗 星 ワ

雲 4 日 食

定 皆 既 食 食 全 体 像 6 食 前

翌 食 頻

図【 教 育 用 普 及 版 日 食 明 画 面 「009 】月 日 食 再 現 本 影 半 影 赤 い 半

透 明 領 域 示 さ 部 入 こ

「 . 5 者 向 け タ 定 陽 系

陽 系 明 開

随 時 追 加 変 更 対

キ 編 集 補 助

書 換 え や 表 示 文

追 加 変 更 行 え う 設 計 い 機 能 着 陸 地 追 加

惑 星 彗 星 追 加 能 あ

教 育 用 及 版 追 加 や

ン 配 置 ン 変

更 簡 単 う い

定 術 情 報 未 公 開 資 料 形

い い ン 知 識 あ 人

比 較 的 簡 単 見

構 造 比 較 的 単 純 あ 実 筆 者

演 当 キ

編 集 作 業 惑 星

語 表 示 要 望 あ

開 者 協 力 得 公 開 い

い 考 え い

」 . ッ ー

」 . 1 特 徴

定 1997年 出 版 星 表

[10] 比 桁 遊 い 高 い 精

約12万 個 恒 星 い 年 周 視 差 測

距 方 向 示 星 表 あ 使

え 個 々 恒 星 距 1 学 術

的 吟 味 陽 系 近 傍 恒 星 3

元 配 置 計 算 機 空 間 展 開

定 計 画 担 当 者 許 得 星

表 情 報 本 知 理 当 時 東 京 大 学 在 学 現 在 千 葉 大 学 教 員 実 装

あ 元 々 陽 系

背 星 結 星 線

画 GUI 開

直 恒 星 間 移 動 様 子 機 能 中 心 移

星 表

準 線 引 遈 原 義 あ

星 表 宇 進 高 速 航 行

船 意 味 持 う い 7

図】 ッ ー 起 動 画 面 例

主 操 作 端 ー 行 う 右 側 「

つ ン 詳 細 設 定 用 星 表 示 ン

(6)

陽系 ータ ッ ー ―「」―

初 時 期 2001年

現 在 標 準 的 ソ ン

極 軽快 利用 OS

Windows95R2/98/Me/NT/2000/XP 対 応

Windows7/Vista 問

題 動 作 予 想 Mac版 開

い い

表 示 能 対 象 陽 近 傍 恒 星 限 い Mitaka 系 ソ 視

点 中 心 陽 系 動 い 動 的

表 示 あ 対 直 交3 元 標

全 恒 星 空 間 的 対 等 扱 う う

い 大 特 徴 あ

」 . 「 主 機 能

3 元 恒 星 間 空 間

把 握 3 元 恒 星 間 移 動 再

現 主 目 的 惑 星 表 示

地 球 運 動 原 因 あ 周 運 動 年 周

運 動 差 章 動 一 い

い 代 わ 表 示 任 意 恒 星 移

動 い

系 ソ 実 装 い い 多

機 能 い

定 や 星 選 移 動 ン

指 示 指 速 星

移 動 様 子 画 面 動 画 表 示

途 中 速 変 え 停

定 視 線 方 向

ctrl+shift+ 視 回 転 ctrl+

表 示 視 範 変 更 視 線 方

向 移 動 方 向 独 立 指 進

行 面 様 子 横 や 後 見

視 線 方 向 表 示 視 変 更

移 動 中 能 あ 恒 星 間 航

行 中 好 窓 眺 様 子 楽

両 眼 立 体 視 立 体 表 示

対 応 用 い 能

あ 組 合 わ 恒 星 配 置 手

取 い う 感 覚 得

観 察 視 点 恒 星 距 shift+

調 整 表 示 視 変 更 誤 操 作

あ 場 合 着 地

中 心 見 即 復

定 立 体 配 置 理 解 補 助 機 能 銀

河 面 示 格 子 遉 垂 線 表 示

機 能 あ

定 恒 星 明 星 表 準

表 現 い 画 面 表 示 輝 限 界 あ

画 素 輝 大 組 合 わ

表 示 い 観 測 地 点 距 基

恒 星 明 変 化

移 動 中 目 標 星 第 明 様 子

再 現 星 近 通 過

大 変 実 感 的 ン 恒 星 色 星 表 B-V 元 黒 体 輻 射 温 対 応 色 RGB 再 現 着 色

い 標 準 あ 遊 い わ

意 的 色 彩 強 調 表 示 能 あ

定 元 々 星 線 引 ソ

自 結 星 線 表 示

頒 い 主 要

星 IAU88星 [11] 中 国 星

選 択 各 自 新 星 場 作

能 あ 8 星 線 恒 星

3 元 的 対 応 い 恒 星 間

(7)

―「4― ■ 連 載 文ソ 活用 5 ■

文教育 「010 9 月号 Vol.「「 No.5 図8 IA U88星 座 。 ) 中 国 古 典 星 座 。 )

同 域 対 異 星 座 線

込 こ 星 座 線 表 示 こ

定 恒 星 表 示 位 置 星 表 固 運 動 情 報 入 力 い

何 万 年 い う 星 変 形

加 速 表 示 大 特 徴 あ

15672個 星 い 入 力

星 表 [12] 視 線 速 入 力 い

実 3 元 固 運 動 実 装

等 速 直 線 運 動 続 い う 仮

範 内 他 恒 星 見 大 異 時

代 星 空 再 現

定 情 報 不 足 星 あ 必 要 応 表 示 設 視 線 速 未 知 星 表 示 誤

差 > 年 周 視 差 表 示 外

方 い う

定 一 方 恒 星 間 飛 行 再 現 恒 星 全 体 像 把 握 必 適 い い

恒 星 無 限 遠 眺

対 等 級 機 能 あ

場 合 長 表 示 表 示

縮 尺 容 易 認 識

定 新 版[13] 恒 星 間 移 動 相 対 論 的 行 差 偏 移 実 装

星 虹 実

う え 再 現

定 基 本 操 作 主 画 面

端 端 ン ン

行 い 細 い 設 制 御 2 制 御 用 ン 行 う 制 御 用 ン 独 立

ン ソ ン 2画 面 表 示

利 用 操 作 状 況 あ 見 他 人

演 示 能 あ 大 部 機 能

キ 割 付

操 作 キ 行

え 1 画 面 場 合 演 出 問 題 い

経 験 い え う 操 作

い 観 客 見 え う 方

感 薄 い う あ

」 . 」 入 手 方 法

定 単 行 本 や ソ

売 い い

ン ン 安

入 手 方 法 あ

1 ン タ ー ッ

定 開 者 本 知 理 運 営 い 公 式 あ

http://T.NOMOTO.org/HippLiner/

参 考 資 料 や 開

経 緯 キ 一 覧

掲 載 い

定 ソ 頒 Vector

http://www.vector.co.jp/

Windows 学 習 & 教 育 科 学 文

宇 録

(8)

陽系 ータ ッ ー ―「5―

」 . 4 主 演 出 例 定

用 い 以 う 解

1 恒 星 間 移 動 星 座 変 形

定 数 年 以 及 ぶ 恒 星 間 移 動 星

形 見 変 わ わ

星 対 的 い 恒

星 距 個 々 恒 星 異 伝

え 恒 星 間 移 動 様 子 目 陽 系 恒 星 間 漂 う 在 あ

わ 球 概 念 固 宇 観

一 変 9

図9 た 星 座

ン 座 真 中 星 地 球

1」 00 光 ほ 離 い こ こ 陽 系

方 向 見 主 要 星 座 形 成 さ い こ

わ ほ ベ ン タ 同

方 向 見 え

「 星 座 変 更

定 星 線 IAU88 星 中 国 星

変 え 両 者 容 易

え 星

区 科 学 的 い う 便 宜 的 決

い 実 例 示

星 線 星 1 ン 表 示 非

表 示 え 一 非 表 示

入 え

」 運 動 星 団 散 開 星 団

用 意 い 使

固 運 動 加 速 表 示 行 う ン

変 形 比 星 団 見 形

状 変 化 い 示

10 後 星 団 移

動 周 周 回 3

元 的 集 団 成 い 明 示

定 星 団 用 い

表 示 [15] 基 い 散 開

星 団 表 示

図10 現 在 。 ) 西 暦」 「800 。右 ) 星 座

ン 座 や い 座 変 形 い

対 ほ 変 形 い

4 恒 星 分 布 銀 河 盤

定 地 対 等 級 表 示 組 合 わ

陽 系 近 傍 恒 星 3 元 地 表 示 視 線 方 向 回 転 立 体 形 状 直 観 的 示

厚 数 百 年 あ わ 11

図11 地 図 ー + 絶 対 等 表 示

視 線 回 転 さ せ 分 布 盤 状 あ こ

(9)

―「【― ■ 連 載 文ソ 活用 5 ■

文教育 「010 9 月号 Vol.「「 No.5

定 衛 星 測 限 界

陽 系 数 千 年 表 示

恒 星 数 激 減 観 測 都 合

常 頭 明 い

逆 文 学 観 測 限 界 あ

い 言 及

5 銀 河 分 布 局 所 超 銀 河 団

定 陽 系 付 近 恒 星

示 主 目 的 あ 実 近 傍 銀

河 [16] 組 込 い

航 行 目 的 地 指

星 表 番 号 あ 恒 星 陽 含

銀 河 航 行 い

川 銀 河 全 体 表 示 機 能 い

恒 星 銀 河 連 続 的 明

定 地 銀 河 立 体 的

示 能 銀 河 団 中 心

局 所 超 銀 河 団 銀 河 示

12 い え

銀 河 大 見 え

本 来 銀 河 画 像 表 示 あ

現 状 点 像 画 機 能 い

点 い 改 善 余 地 あ

図1 「 近 傍 銀 河 分 布

地 図 ー 表 示 た 側 え 塊

座 銀 河 団

」 . 5 者 向 け タ 定

明 目 的 開 随 時 追 加

変 更 対 キ 編 集

補 助 書 換 え

や 表 示 文 変 更 行 え 機 能

恒 星 星 星 線 追 加

能 あ い

詳 細 情 報 添 付

項 目 記 載 い

興 味 あ 方 覧 利 用 い

4 . わ

定 紹 2 ソ

文 学 知 識 や 概 念 伝 え 素 材

あ 自 動 的

文 学 教 育 及 わ い

素 材 う 使 何 伝 え

使 用 者 知 識 腕 い い え

使 い う 新 明

見 い 当 初 想 う い 演 出

方 法 見 あ ン

意 見 交 換 機 能 あ

ソ 利 用 人 々 間 意 見 交

換 行 わ 文 学 教 育 及 や 方 全

体 向 い 開 関 係 者 望

定 従 来 媒 体 や ソ 用 い 文 学

教 育 及 何 不 満 持 い 人

一 試 用 い

定 科 学 術 館 2009年 8 全

周 立 体 視 設 備 完 成 や

使 用 ソ 対 応

展 い ン

教 室 利 用 い 臨 場 感 抜 群 あ 興 味 あ 方 一 来 場 い

(10)

陽系 ータ ッ ー ―「】―

文 献

[1] SSSP編 2003 陽

系 , 講 談 社

[2] 本 知 理 半 利 弘 2002 陽 系 近 傍

恒 星 位 置 3 元 視 化 ソ

HippLiner 用 い 科 学 館 演 示 ,

本 文 学 会2002年 春 季 年 会 講 演 Y17b

[3] Handa T. (2003 ‘Universe Live-show’,

Hands-on Universe 2002,eds. A.-L.

Melchior & R. Ferlet, Frontier Group, ESA, pp.221-227

[4] Ogino S. (2008) ‘Universe Live-show – History and Overview’ , Hands-on Universe 2007 for win-win relations

between science research and education,

eds. T. Handa & M. Okyudo, Universal Academy Press, Tokyo, pp.139-142

[5] Matsuura K. (2008) ‘Universe Live-show – History and Overview’, Hands-on Universe 2007 for win-win relations between science research and

education,eds. T. Handa & M. Okyudo,

Universal Academy Press, Tokyo, pp.143-145

[6] 高 梨 直 紘 (2010) Mitaka 使 宇

語 , 文 教 育 ,22 (2):66

[7] 塚 健 (2010) Celestria 宇 飛 ぶ ,

文 教 育 ,22 (4):28

[8] 陽 系 一 般

売 2000年 行 陽 系 大 紀 行 始

Cerestia 2001年 Mitaka 2005

年 公 開 初

[9] SSSP編 2010 陽

系 Windows7/Vista 版 , 講 談 社

[10] ESA (1997) ‘The Hipparcos and Tycho Catalogues’, ESA SP-1200

[11] 国 文 学 連 合 決 全 88星

[12] ESA (1992) ‘The Hipparcos Input Catalogue’, ESA SP-1136

[13] Nomoto T. (2008) ‘Interstellar spaceship simulator for astronomical education and communications’ , Hands-on Universe 2007 for win-win relations between science research and

education,eds. T. Handa & M. Okyudo,

Universal Academy Press, Tokyo, pp.147-151

[14] hippliner 検 索 容 易 見

現 在 新 版 い Vector

ン い

[15] Dias W. S., Alessi B. S., Moitinho A., Lepine J. R. D. (2002) ‘New Catalog of Optically Visible Open Clusters and Candidates’, A&A 389:871.

参照

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