#惑星・宇宙開発
惑星やロケット、宇宙開発についての「気になる」を集めました。
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月に おいてきた きかいの うち、いまも はたらくのは どれ？
アポロが月に置いた機械の観測は1977年に打ち切られたが、電気を使わない鏡は50年以上たった今も、地球から撃つレーザーを返している。なぜ鏡だけが現役なのか。月が鐘のように鳴った記録と、数秒に光子1個でミリ単位の距離を測る方法が分かる。
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ボイジャー2ごうは、わくせいの ならびを つかって 海王星まで とんだ
海王星までの旅は、重力アシストで30年から12年に縮まった。鍵は、木星・土星・天王星・海王星が約175年に1度だけ並ぶ時期だった。並びに気づいた夏の学生、2号が見た海王星、1号が選んだ別の道が分かる。
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オーロラが 見えた よる、スマホの いちが ずれた ── 磁気嵐で なにが おきたの？
2024年5月、日本でもオーロラが撮れた夜に、スマホの位置がずれる時間帯があった。同じ磁気嵐で、測量の方式は精度を保ち、送電への影響は報告されていない。影響の差はどこから来たのかが分かります。
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夕日が 赤いのは、青が にげて いくから？
夕日の赤は、赤が足された色ではなく、青が途中で横へ逃げて残った色だと説明されます。昼の青空と同じ現象の裏表で、火星では夕日のまわりが青く写ります。なぜ逆になるのかが分かります。
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ハレーすいせいを さいしょに 見つけたのは、がくしゃじゃ なかった？
ハレー彗星の再来を予言したハレーは、その年を見ることなく亡くなっていた。1758年のクリスマスに最初に見つけたのは、学者ではなくドイツの農夫だった。自分では確かめられない年を、どう言い当てたのか。予言の根拠とずれ、南の空の星表、金星の提案までが分かります。
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ロケットを うつ ばしょは、どうして 海の 近くに あるの？
種子島も、ケープカナベラルも、ギアナも、地図で見ると海のふち。東へ打つと自転の速さを足せることと、落下物や失敗でも人に被害が出にくいこと、その2つの理由をJAXAやNASAなどの資料からたどる。
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宇宙に いくと、どうして 背が のびるの？
宇宙に行くと背が伸びるのはなぜ？ 金井宣茂さんの「9cm伸びた」が測り直すと2cmだった話から、重力で押されていた背骨がゆるむ仕組みと、まだ直接は確かめきれていない部分をたどる。
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にっしょくで、まっくらに なる ときと、ひかりの わが のこる ときが あるのは なぜ？
同じ日食なのに、太陽が全部かくれる日と、光の輪が残る日がある。太陽と月の見かけの大きさの偶然と、月の距離が約1割変わる仕組みから、その分かれ目をたどる。
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流れ星は どうして 光りながら きえて しまうの？
流れ星の正体は、砂つぶほどの宇宙のちり。高さ100km前後で空気にぶつかって光るまでの道すじと、「まさつで燃える」という説明が資料でちがう理由をたどる。
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うちゅうで ふわふわ うくのは、なぜ？
宇宙飛行士が浮くのは、重力がないからではありません。ISSごと地球のまわりを落ち続けているから。ニュートンの大砲の考え方をたどります。
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まんげつは いつも おなじ おおきさなの？
満月の見かけの大きさは、月ごとに最大で約14%ちがう。月の軌道が楕円だからだ。なぜ気づきにくいのか、地平線の月の錯視とは何がちがうのかを、天文台の数字でたどる。
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木星の しまは、どうして いつも よこに ならぶの？
木星の縞はなぜいつも横に並ぶのか。縞のあいだを吹く東西の風、10時間弱で回る自転、探査機ジュノーが重力から探った風の深さ、単純ではなかった上昇気流の話をたどる。
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ちきゅうは、だれが まわしたの？ ── まわる わけを さがそう
地球は誰が回したわけでもなく、太陽系のもとになった雲の回転と、斜めの衝突の名残だと考えられている。昼と夜、1日が自転1回より約4分長い理由、金星や天王星の変わった回り方まで、資料を見比べてたどる。
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ふねの でんぱを、うちゅうから どうやって ひろうの？
数十キロしか届かない船の電波を、宇宙から拾う。ところが、世界中の船の声を一度に聞くと、信号があふれてしまう。その困りごとと解き方、ノルウェーの小さな衛星の話をたどる。
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宇宙船の ソユーズは、どうして ふるい のに 使われて いるの？
帰還用のソユーズに冷却材漏れが起きた。3人はその船では帰らず、代わりのソユーズを無人で宇宙へ送り、迎えに行かせた。1960年代構想の古い設計が使われ続けた理由が、事故ごとの改良の歴史とJAXAの説明から分かる。
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土星の ほかにも、わっかを もつ 星が あるの？
環を持つのは土星だけではない。星が一瞬またたいて見つかった天王星の環、探査機がたまたま写した木星の環、一か所に塵が固まった海王星の環を、NASAなどの資料で比べる。
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ひまわりは どうして「とうけい 140ど」に いるの？
衛星の高さは物理法則で決まる。でも「東経140度」は、物理では決まらなかった。ひまわりが赤道上空のこの場所にいる理由には、1978年の国どうしの話し合いがある。
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火星まで ずっと ねむって 行けたら？
火星まで行く半年以上の旅を、冬眠のような状態で過ごせないか。NASAとESAの構想、冬眠しない動物を眠らせた実験、人ではまだできていないことをたどる。
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なんきょくの 白い 氷の 上に、どうして 宇宙の 石が あつまるの？
南極は宇宙の石（隕石）がいちばん見つかる場所のひとつ。でも、たくさん落ちるからではないらしい。1969年の偶然の9個から、氷の流れと風が石を集める仕組みまでをたどる。
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火星の 石は もう あつめて ある。でも、とりに いく 道が ないの？
火星の石は、探査車がもう30本ほど管に集めている。けれど地球へ取りに行く計画は、2026年1月の米国予算で現行案に資金が付かなかった。何が起きたのかと、日本のMMXがフォボスの試料を持ち帰ろうとする別の道を、公式資料の範囲でたどる。
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みちびきは どうして 空で 8の字を えがくの？ ── ビルの あいだの 空から
ビルにはさまれた道では、空の低いところの衛星は隠れてしまう。日本のみちびきは、空の一か所に止まらず、地上から見て8の字を描く。静止軌道を約40度傾けて少し楕円にした形、北で遅く南で速い動き、3機が8時間ずつ交代するしくみ、5号機の喪失と7号機の打ち上げまでをたどる。
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星は どうして チカチカ して 見えるの？ ── 空気からの たより
星がチカチカするのは、星ではなく空気のゆれのせい。300年前のニュートンの嘆きから、山や宇宙、レーザーの人工の星、風の言い伝え、高校生の北極星の測定までをたどります。
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木星の 赤い うずは、土星の 六角形と おなじ「なみ」なの？
土星の六角形は風の「波」と考えられている。では木星の大赤斑も波なのか。1976年には実際に波説があった。今は反対向きのジェット気流にはさまれた渦と見られ、深さは約300〜500km。縮みながら90日で伸び縮みし、「300年以上」の紹介にも疑いが出ている。
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月に 行った 3人の うち、おりたのは 2人だけ？
3人で月へ向かったのに、月に降りたのは2人。帰ってきたのは、打ち上げた全体の1%にも届かない司令船だけ。なぜ船を分けたのか、月まで約3日でどう飛び、どう降りて、どう帰ったのかを、NASAの資料の数字で追う。
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音の はやさは、あつい 日と さむい 日で ちがうの？
空気中の音は、0℃で秒速約331m、20℃で約343m。差は4%にも届かないのに、管楽器の音程は暑さ寒さで動く。空気の粒の動き、水や鉄の中の速さ、昼と夜で音が曲がるわけ、火星で測られた音の速さまで、たどる。
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1円玉 2まい半の ちからで、たんさきは どう すすむの？
はやぶさの3基のイオンエンジンが出せた力は、1円玉2枚半ほど。その弱い力で、探査機はなぜ旅ができたのか。キセノンを電気で飛ばすしくみと、壊れたエンジンをつないだクロス運転、電子を出す中和器の弱点をたどる。
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月には、どうして 人が すめないの？
月に立つと、地球は空で動かず、月食の夜は日食になる。そんな月に人が住めない理由を、SLIM、かぐや、嫦娥4号、LCROSS、LUPEXなどの測定でひとつずつ確かめ、月の砂から酸素や燃料を作る「月の工場」の構想まで見る。
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たった 1台の たんさきが、水星に 3かいも 会えた わけ
1970年代、たった1台の探査機マリナー10号が、水星に3回も接近した。1つの惑星をめざす探査機が、なぜ同じ星に3回も出会えたのか。その仕組みを見つけたイタリアの数学者、機体を苦しめた度重なる故障、そして予想外だった水星の磁場の発見をたどる。ところが、3回出会えたのと同じ仕組みが、水星の顔の半分をずっと見えないままにしていた事実にもたどりつく。
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月や 火星にも、「うちゅうごみ」は のこって いるのか
月には人類が残した人工物が17万kg以上あり、その中には96個の排せつ物の袋まで含まれる。火星でも、探査車が着陸するたびにパラシュートや機材が地表に投げ捨てられている。そして今、火星の石を地球に持ち帰る「マーズ・サンプル・リターン」計画が、さらなる「置き土産」を残そうとしている。予算の混乱や2026年の決定を控えるこの計画から、月や火星の「宇宙ごみ」について考える。
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人は また、月に 行けるの？
1972年12月、アポロ17号のユージン・サーナンが月面から地球へ帰る船に乗りこんで以来、人類は誰も月に降り立っていない。2026年4月、NASAのアルテミスII号が4人の乗組員を乗せて月を回り、アポロ13号の記録を抜く人類最遠の有人飛行を達成した。次の有人月面着陸をめざす計画は、途中で何度も形を変えながら、いまも進んでいる。JAXAが開発する日本の月面車も、その計画の一部だ。
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じんこうえいせいは、どうして 落ちて こないの？
人工衛星は「落ちてこない」のではなく「落ちつづけている」。17世紀にニュートンが考えた大砲の思考実験から、実際の速度・高度、1957年のスプートニク1号がわずか92日で燃え尽きた話、国際宇宙ステーションが定期的に軌道を「持ち上げ」直している事情までをたどった。
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空の 一てんに とまって 見える 人工えいせいの きどうは、だれの もの？
地球のまわりには、地上から見るといつも同じ場所に静止しているように見える、たった一つの特別な軌道がある。1976年、赤道直下の8か国はそこを自国の領土だと主張したが認められなかった。1990年には、人口10万人ほどの島国トンガが衛星を1つも持たないまま16の軌道スロットを申請し、世界を驚かせた。なぜそんなことができたのか、そしてその後どう変わったのかをたどった。
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ISSは、うちゅうの ごみを どう よけて いるの
秒速7キロメートル以上で飛んでくる宇宙ごみから、国際宇宙ステーション(ISS)とその乗組員は、どうやって身を守っているのか。地上の監視網による追跡、「ピザボックス」と呼ばれる安全領域とデブリ回避マニューバ、間に合わないときの宇宙船への緊急退避、2021年のロシアによる対衛星ミサイル実験と乗組員の避難、外壁を守る多層構造の盾「ウィペルシールド」、そして実験後に広がった国際的なルールづくりの動きまでをたどった。
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水星の 1にちは、どうして そんなに ながいの？
水星が太陽をまわる1年はたった88日。ところが水星の1日（日の出から次の日の出まで）は176日もかかる。1965年まで信じられていた「月と同じ」説をくつがえした、アレシボ天文台のレーダー観測と、楕円軌道が生む3対2共鳴のしくみをたどった。
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土星の わっかは、いつ、どうやって できたの？
1610年、ガリレオ・ガリレイは望遠鏡で土星を見て、その両側に奇妙な「耳」のようなものがあることに気づいた。だが当時の望遠鏡ではそれが環だとは分からなかった。1655年にホイヘンスが環だと確かめてから350年以上たった2017年、探査機カッシーニが土星本体とリングのすき間に飛びこみ、リングの正体に迫った。ほぼ氷でできていること、驚くほど薄いこと、そして土星本体よりもずっと若いかもしれないという発見、氷の衛星が壊れてリングになったとする説までをたどった。
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なぜ、ぐるぐる まわると めが まわるの？
遊園地のコーヒーカップで目が回った経験はないだろうか。この謎を解くきっかけは、ある医師が患者から聞いた何気ない一言だった。半規管の仕組みから、訓練で目が回りにくくなる人、宇宙飛行士、ロボットのセンサーまでをたどる。
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うちゅうの ふしぎな ことばを、40年も 早く 言いだして いた 人
暗黒物質、重力レンズ、中性子星。いまでは常識になった考えを、数十年早く提唱していたスイスの天文学者ツビッキー。はげしい気性の持ち主が、なぜ多くのことを見通せたのかをたどる。
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GPSは、じかんの ずれを どうやって ふせいでいるの？
GPS衛星の時計は、動く速さのために地上より少し遅れ、重力が弱いために地上より少し進む。差し引くと1日あたり約38マイクロ秒のずれになり、直さなければ位置の誤差は日を追うごとに広がってしまう。1977年、技術者たちが実際に確かめてから理論を信じた逸話をたどる。
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GPSは、どうやって いま いる ばしょが わかるの？
スマホや釣り船のGPSは、どうやって「今どこにいるか」を知るのか。4つの衛星からの電波が届く時間を距離に変える発想と、それを支える正確すぎる原子時計。軍事技術から、みんなの道具になるまでの話。
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ロケットは どうして 宇宙に 行けるの？
空気のない宇宙で、ロケットはどうやって進むのか。中国生まれの火薬兵器から、酷評された1926年のゴダードの実験、戦争に使われたV2ロケット、スプートニクとアポロ、現代の再使用ロケット、自分でも作れる水ロケットまでをたどる。
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月の いしを、どうやって 地球に もって かえるの？
アポロ計画では、6回の月面着陸で合計382キログラムもの月の石が持ち帰られた。どんな道具で採り、どんな箱に入れ、地球に着いてからはどうやって守られたのか。21日間の検疫、47年間開けられなかった石、そしてソ連や中国の無人探査機による石の持ち帰りまで。
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どせいの くもは、なんで ろっかくの かたちなの？
土星の北極には、雲が正六角形のような形にならぶ、太陽系でもめずらしい場所がある。この形の正体は何なのか、なぜ40年以上も同じ形を保っているのか、地球の台風や偏西風とはどこが違うのか。そして2026年9月に発表されたばかりの、南極の「十角形」の新発見まで。
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すいせいまで、なんで 8ねんも かかるの？
水星は太陽系のなかで地球にかなり近い惑星なのに、探査機ベピコロンボは到着までに8年もかかっている。なぜ「近い」のに時間がかかるのか。重力アシスト（スイングバイ）という技術、その軌道を発見したジュゼッペ・コロンボ、そしていままさに水星に到着しようとしているベピコロンボの旅まで。
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うちゅうの ごみは、どう かたづけるの？
役目を終えた人工衛星やロケットは、宇宙に浮かんだままになる。宇宙ごみ（スペースデブリ）はどのくらいあるのか、なぜ危険なのか、そしてどうやって片づけているのか。ケスラーシンドローム、墓場軌道、日本のアストロスケールの取り組みまで。
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うちゅうの はじまりと、ブラックホールの ふしぎ
138億年前の始まりから、のびちぢみする時間、小さな世界の変なルール、そして「光るブラックホール」まで。宇宙物理学をひとまわりします。