国際 宇宙 ステーション き ぼう 今日。 日時の選択

国際宇宙ステーションをみよう

よく知られているように、物質には「固体」「液体」「気体」といった状態があります。 物質がイオンと電子に分かれた（電離した）気体である「プラズマ」もその1つです。 さらに、これらの4つに加えて第5の状態と呼ばれているものがあり、「ボース・アインシュタイン凝縮」（ボーズ・アインシュタイン凝縮）という名前がつけられています（英語の頭文字を取ってBECと呼ばれます）。 科学者が初めて（気体について）ボーズ・アインシュタイン凝縮の状態を作り出したのは今から25年前で、その成果に対しノーベル物理学賞が与えられました。 BECは非常に低温の環境下でたくさんの原子がひとつの状態に収まり、それらがまとまって振る舞うような状態を指します。 「ひとつの状態に収まり」というのが「凝縮」という表現になっていますが、これは物理的に同じ場所に集まるということではありません。 直感的にはわかりにくく、厳密な説明は難しいのですが、人がみな同じような顔・おとなしさで集団で動いているようなものと言えるかもしれません。 有名な現象としては、ある温度以下に冷やした液体ヘリウムの粘性（粘り気）がなくなってしまう「超流動」と呼ばれるものがあります。 2018年7月、国際宇宙ステーションにあるNASAの実験室「Cold Atom Lab」は地球軌道上で初めてBECを実現した施設となりました。 この実験室では原子を極低温まで冷やし、その基本的な物理性質を探っています。 原子やさらに小さいスケールの世界を探ろうとするとき、物理学の1分野である「量子力学」が欠かせません。 量子力学では「電子が波のような性質を持つ」など私たちの感覚では理解しにくい現象が登場しますが、そうした性質が携帯電話やパソコンにも応用されており、実は身近なものでもあります。 量子力学的な（量子的な）現象が初めて観測されたのは1世紀以上も前ですが、天文学でも重要な役割を果たすことがあり、その意味でもまだ研究が続けられています。 それではなぜ極低温まで冷やし、また宇宙で実験するのでしょうか？ 物質中の原子や分子は温度が高いほどその動きが激しくなり、逆に冷やしていくとその動きはだんだんとゆっくりになっていき、研究しやすくなります。 Cold Atom Labでは温度を絶対零度（約マイナス273度）近くまで下げることが可能です。 また、原子を冷やすことはBECを実現する唯一の方法でもあります。 BECの状態となった原子はすべて量子的に同じように振る舞うため、それらをまとめて見ることによって、本来であれば個々の原子やそれ以下のサイズで現れる性質をマクロなスケールで見ることができるようになります。 その意味でBECは量子力学の研究をする上で使える良いツールであり、Cold Atom LabでBECを生み出しているのです。 地球上でBECを実現する場合は実験する容器（チャンバー）を真空に近い状態にして実験しますが、実現しても地球の重力で原子がすぐにチャンバーの底に落ちてしまいます。 逆に、国際宇宙ステーションでは無重力状態のためBECの状態となった物質は浮かんだままで、より長い観測・実験を行うことが可能です。 地球上で行われた以前の極低温の実験ではロケットを使ったり、高い塔の上から落としたりして無重力状態を作っていましたが、その状態が続くのは数秒や数分といった程度でした。 国際宇宙ステーションであれば数千時間もの間、微小な重力の環境を維持することができます。 ここに、宇宙で実験することの意義があります。 Cold Atom Labでは温度を下げるために複数の手段をとっており、最終的な温度は絶対零度まであとわずか10億分の1度ほどのところまで迫っています。 冒頭の画像は6本のレーザー光で冷却する様子のイメージです。 これを含めた、低温を作り出す方法についてNASAのジェット推進研究所（JPL）が3分ほどの動画を公開しています。 英語ですがYouTubeの機械翻訳と映像で雰囲気を感じることができると思いますのでぜひご覧ください。

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宇宙からだと原理がよく分かる 国際宇宙ステーションから見た日食

こんにちは。 宇宙大好き主婦カエデです。 今日は宇宙ステーションついて気になった疑問について。。 地球が自転と公転をしているのは、わかっている。。 そしてその速度がきっと遅くはないことも何となくわかっている。。 でも、具体的にどのくらいのスピードなのか、 そして、地球の上空にある宇宙ステーションはどのくらいの速さで動いているのか、 すっごく気になったので調べてみた！• 地球の自転と公転の速度は？ 地球の自転速度 出典： News about science and technology. 地球の自転速度は赤道上で 時速約 1674. 4kmです。 （秒速約 0. 465km） 上の図の通り経度によって変わります。 日本の経度の場合、時速約 1350km 前後になります。 地球の公転の速度 出典： 地球が太陽の周りを回る公転速度は、 時速約 10万7280km です。 （秒速約 30km） うーん、どちらにせよやっぱりすごい速さですね。。 宇宙ステーションも同じくらいの速さで動いてるのでしょうか？ 船外活動とかしてるけど、こんな速さで動きながら、 身一つで宇宙空間に出て大丈夫なの！？ 宇宙ステーションの速度は？ （）は、 地球の 上空400kmを時速27,700kmのスピードで動いています。 （秒速約7. 7km） 約90分で地球1周できてしまう速さです。 ここで、また疑問が沸いてきちゃいました。 そもそも、 なぜこんなに早く動く必要があるのか？ そして、上空400kmって低い気が。。 東京～大阪間位しかないよね？ なぜこの位置になったんだろう？？ そもそもとは何をしているところ？ の主な目的は、宇宙だけの特殊な環境を利用したさまざまな実験や研究を長期間行える場所を確保し、そこで得られた成果を活かして科学・技術をより一層進歩させること、そして、地上の生活や産業に役立てていくことにあります。 なぜ地上400kmにあるの？ まず、あまり高すぎると、宇宙から来る紫外線や、太陽粒子線といった 有害なが、地球上にいるよりも多く届いてしまいます。 （の被ばく線量は地球よりも数百倍高い） に関してはまだわかっていないことも多く、実験をしている段階ですが、傷を治しやすくなるなどのメリットもあるのではないかと言われています。 そして、には宇宙飛行士が長期間滞在することになりますので、 そこまで行く時間やロケットの燃料、生活に必要な食糧や燃料なども増えてしまいす。 そして、もう一つの大きな理由は「 」が関係しています。 逆にもっと高度（ 800km～850km）になると1㎝～ほどの小さなが 50万個以上はあるといわれています。 なるほど、、高すぎても低すぎてもの影響があったり、の影響あったりするんですね。。 なぜとても速いスピードで動いているの？ まず、実はは ではないのです。 の中の映像なんか見ると宇宙飛行士たちは浮いて見えるけど、で浮いているわけではないらしい。。 地球の重力が80％も残っている状態で、50㎏の人が40㎏くらいになる程度だそう。 ではなぜ浮いているのか？ それは、が「 自由落下」しているからです。 自由落下とは何ぞや！？と思ったあなた！ではなく私。。 自由落下とは 重力だけの力によって落下すること。 空気の抵抗や回転の影響がないと考えられる時にいう。 つまり、空気抵抗のない場合は重いものも軽いものも同じ速さで落ちますよね。 だけど、重いものと軽いものでは、かかる重力が違う（重いもののが強い）はずなのになぜ同じスピードで落ちるのか。。 落下とは地球が｢引っ張っているから｣落ちるのですが、 重たいものには大きな重力がかかるかわりに、 大きな質量のものを動かさなければ 落下させなければ ならないので 落ちる速度は同じになります ちょっと角度を変えてみましょう。 一定の摩擦のある板の上を軽いものと重いものを水平に引っ張る場合 同じ速さで動かすためには重いものは強い力で引っ張らなければなりません。 それと同じです。 なるほど！！なんとなくわかったぞ！ 話はそれましたが、 は地球に向かって落下しているが、速いスピードで地球を回ることによる遠心力で落ちずにとどまっている。 遠心力は、水が入ったバケツをグルグル回したときに、速く回せば水が落ちてこないってやつですね。 も同じで、高速で地球の周りを回っているのでその遠心力で地球の外側に向かって飛んでいく力が働いています。 地球が外側に行こうとする遠心力と、地球にむかって落ちてる重力とがつりあってる状態だからは落ちてこないのです。 これを「 」と言います。 船外活動をしている宇宙飛行士はなぜ振り落とされないの！？ すごいスピードで地球の周りを回っている宇宙ステーション。 よく宇宙飛行士が船外活動している動画なんか見たりするけど、なぜ振り落とされないの？ それは、宇宙飛行士も宇宙ステーションと同じ速度で動いているから。 そして、宇宙ステーションのある空間は大気がほとんどありません。 そのため摩擦が非常に少なく風の抵抗もなく集中して作業が出来ます。 なるほど～。 いろんな疑問が解決してスッキリ！ 宇宙ステーションは地球の周りを早く回らなきゃいけない理由があったんですねぇ～。 それにしても、ってどうにかしない限り増え続けちゃうよね？？ 掃除とかしないのかしら？ なんだかまた新たな疑問が沸いてきてしまったので 次回はについて調べてみようと思います！！ xplanetwoman.

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よく知られているように、物質には「固体」「液体」「気体」といった状態があります。 物質がイオンと電子に分かれた（電離した）気体である「プラズマ」もその1つです。 さらに、これらの4つに加えて第5の状態と呼ばれているものがあり、「ボース・アインシュタイン凝縮」（ボーズ・アインシュタイン凝縮）という名前がつけられています（英語の頭文字を取ってBECと呼ばれます）。 科学者が初めて（気体について）ボーズ・アインシュタイン凝縮の状態を作り出したのは今から25年前で、その成果に対しノーベル物理学賞が与えられました。 BECは非常に低温の環境下でたくさんの原子がひとつの状態に収まり、それらがまとまって振る舞うような状態を指します。 「ひとつの状態に収まり」というのが「凝縮」という表現になっていますが、これは物理的に同じ場所に集まるということではありません。 直感的にはわかりにくく、厳密な説明は難しいのですが、人がみな同じような顔・おとなしさで集団で動いているようなものと言えるかもしれません。 有名な現象としては、ある温度以下に冷やした液体ヘリウムの粘性（粘り気）がなくなってしまう「超流動」と呼ばれるものがあります。 2018年7月、国際宇宙ステーションにあるNASAの実験室「Cold Atom Lab」は地球軌道上で初めてBECを実現した施設となりました。 この実験室では原子を極低温まで冷やし、その基本的な物理性質を探っています。 原子やさらに小さいスケールの世界を探ろうとするとき、物理学の1分野である「量子力学」が欠かせません。 量子力学では「電子が波のような性質を持つ」など私たちの感覚では理解しにくい現象が登場しますが、そうした性質が携帯電話やパソコンにも応用されており、実は身近なものでもあります。 量子力学的な（量子的な）現象が初めて観測されたのは1世紀以上も前ですが、天文学でも重要な役割を果たすことがあり、その意味でもまだ研究が続けられています。 それではなぜ極低温まで冷やし、また宇宙で実験するのでしょうか？ 物質中の原子や分子は温度が高いほどその動きが激しくなり、逆に冷やしていくとその動きはだんだんとゆっくりになっていき、研究しやすくなります。 Cold Atom Labでは温度を絶対零度（約マイナス273度）近くまで下げることが可能です。 また、原子を冷やすことはBECを実現する唯一の方法でもあります。 BECの状態となった原子はすべて量子的に同じように振る舞うため、それらをまとめて見ることによって、本来であれば個々の原子やそれ以下のサイズで現れる性質をマクロなスケールで見ることができるようになります。 その意味でBECは量子力学の研究をする上で使える良いツールであり、Cold Atom LabでBECを生み出しているのです。 地球上でBECを実現する場合は実験する容器（チャンバー）を真空に近い状態にして実験しますが、実現しても地球の重力で原子がすぐにチャンバーの底に落ちてしまいます。 逆に、国際宇宙ステーションでは無重力状態のためBECの状態となった物質は浮かんだままで、より長い観測・実験を行うことが可能です。 地球上で行われた以前の極低温の実験ではロケットを使ったり、高い塔の上から落としたりして無重力状態を作っていましたが、その状態が続くのは数秒や数分といった程度でした。 国際宇宙ステーションであれば数千時間もの間、微小な重力の環境を維持することができます。 ここに、宇宙で実験することの意義があります。 Cold Atom Labでは温度を下げるために複数の手段をとっており、最終的な温度は絶対零度まであとわずか10億分の1度ほどのところまで迫っています。 冒頭の画像は6本のレーザー光で冷却する様子のイメージです。 これを含めた、低温を作り出す方法についてNASAのジェット推進研究所（JPL）が3分ほどの動画を公開しています。 英語ですがYouTubeの機械翻訳と映像で雰囲気を感じることができると思いますのでぜひご覧ください。

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