月面微小天体衝突発光・閃光現象観測－117－

月面微小天体衝突発光・閃光現象観測～LIME(Lunar Impact Monitoring Event)プロジェクト～
友田和美（日本天文愛好者連絡会）、茶木恵子（子ども達に星を観せる会）、黒柳貴子（日本大学大学院）
1. はじめにオリジナルの月面衝突発光現象・閃光観察プ

日本時間 2013 年 9 月 7 日（土）12:27、米ロジェクト「LIME（ライム）プロジェクト」

国航空宇宙局（NASA）月科学研究所 Lunarを提案し、デイ氏が JAAA に紹介しました[1]。

Science Institute（NLSI）は、月面の大気・2012 年 7 月、JAAA が日本のアマチュアほかチリを観察するため探査機 LADEE（Lunar

研究者や天文台など天文関係者に呼びかけをAtmosphereEnvironment

し、帰国した黒柳氏とともに LIME プロジェ

Explorer：ラディー）を Minotaur V ロケッ

クトをスタート、LIME プロジェクトワーキ

トで打ち上げました（図 1）。

ンググループを発足させました[2]。

andDust2. LADEE と連携ミッション
2.1

NASA の イ ン タ ー ン シ ッ プ プ ロ グ ラ ム

から生まれた LIME プロジェクト
2012 年夏、NASA Ames Academy2012 に黒柳は参加しました。これは国際宇宙教育会議（International Space Education Board）の一環として、日本では（独）宇宙航空研究開発機構（JAXA）が毎年 1 名の学生を選出し NASA にインターンシップ派遣するものです。参加した目的は、日本で Space EPO
図1

探査機 LADEE の概要（Education and Public Outreach：子供から大人までを対象とした宇宙教育、宇宙に興LADEE は月を周回し、月の薄い大気の成味をもってもらう活動）をどのようにアプロ分や隕石が月に衝突した際のチリの成分を調ーチしたらいいか、NASA と共に何かイベン査します。NASA では学生や一般が参画してトができないか、というものでした。当時、の様々な観測の企画があり、LADEE との月黒柳が行っていた Ames（米国カリフォルニ面観測も、NASA NLSI の広報部長ブライア

ア 州 エイ ム ズ研 究 セ ン タ ー） で は ち ょ う どン・デイ(Brian Day)氏が全世界に呼びかけてLADEE という月面探査機が設計開発されていました。これを知ったアメリカ在住の浦田いたところでした。その LADEE と共に、地伸夫氏が、日本に呼びかけてみることをデイ球からも月を観測する必要がある、その観測氏に提案、日本天文愛好者連絡会（JAAA）を日本でも行ってくれないかと、NLSI にいとつないでくれました。同じ頃、NASA にいるデイ氏から黒柳に話があり、日本のアマチた日本大学理工学部生（当時）の黒柳が日本

ュア天文学者、宇宙や天文に興味のある学生

天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

－118－■ 投稿 ■に、月面衝突閃光を観測してもらう LIME を後、100 日間、月上空 20～75km の位置で大立ち上げました。この活動を広めていくこと気観察し終了となります。一度は、100 日間で、宇宙や天文に興味のある人だけではなく、観測後も可能な範囲で観測期間を延長し最後

科学に苦手意識を持っている人や興味のないは宇宙空間のはるかかなたを彷徨う予定にな

人にも、宇宙って不思議だな、空って綺麗だった LADEE ですが、打ち上げまで残り数週な、ちょっとでも気持ちが宇宙（そら）へ向間というころで観測期間が 100 日に戻され、いてもらえたらと思っています。

100 日間観測後は月に自ら衝突、衝突直前まで月大気を観測しデータを送信し続けること2.2探査機 LADEE とそのミッションになりました。LADEE は本格事業のためのLADEE の目的は、月の希薄な大気や塵、事前情報収集を目的とした探査機で、ミッシ粉塵環境を観察するというものです。月表面

ョン成功後は本格的な月探査と月面開発のた大気塵物質の密度や組成、隕石などの小天体めの計画が動き出すことになっています。の月面衝突などによるこれまでの月面大気の変化に関するデータを取得し、大気中の微粒子のサイズ、電荷、静電輸送ダストの空間分布などを観測します。更なる目的として、アポロ宇宙飛行士の報告した情報通りの環境や現象がどうであるかなどを判断し、宇宙基地建設やロボットによるミッション（観測、建設など）において大気中のチリの影響や隕石などの衝突頻度を明らかにすることがあります。LADEE には、質量分析計（Neutral Mass
Spectrometer：NMS）、紫外・可視分光計（UVSpectrometer：UVS）、ダスト検出器（Lunar

図2LADEE に搭載された観測機器

Dust EXperiment：LDEX）が装備され、月軌道上で複数のミッションを行います（図 2）。 2.3

LIME プロジェクト WG

搭載機器による地球・月間の大容量レーザー

LIME プロジェクトの提案者・黒柳はプラ

通 信 実 験 （ Lunar Laser Communication

ズマ物理学の研究学生で、月面衝突発光現象

Demonstration：LLCD）も 51~622Mbps での研究状況や観測条件等に関する知識を持っ行う計画で、10 月に入り 622Mbps での最大ていませんでした。また、LIME プロジェク

通信速度の実証に成功したことが報じられまトに参画することを表明した日本の天文アマした[3]。LADEE は打ち上げ後 30 日で月上チュアたちも LADEE が何者かもわかりませ

空に到達し、その後 30 日をかけて月大気をんでした。そこで、興味関心を持つ仲間を少観測できる一定の月軌道にのり、その後 100しずつ増やしながら仕事の合間をぬってのミ日間かけて観測を行います。実際には、30 日ーティングを行い、ワーキンググループを発かけて周回軌道にのせながら遠目で月を観察足させました。こうして、徐々に LADEE、し、その後 30 日で月に近づきながら月上空閃光観測、NASA 推奨の観測条件について勉250km を周回観察し各種テストを実施、その強し、日本での観測条件や解析方法、報告方

天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

月面微小天体衝突発光・閃光現象観測－119－法を検討しました。また、InOMN [4] との発光を捕える上で、まず大事なのは月齢にな連携が NASA からのプランで示されておりります。当然ですが、満月前後の月面の明るましたので、一般の人にも月に親しんでもらい状態では、発光を見ることは困難です。月う企画を検討し、月を楽しむ企画として、国面が 10～55％見えている時を NASA は推奨

際お月見ナイトの連携を組み込み、動き始めしています。55％以上では明るすぎ、10％以ました。そして、2013 年晩春より一層の情報下では高度も低く、正確なデータも取り難い共有と情報発信を図るため各々の立場でいくようです。従って、月齢 3-8, 22-27 の辺りでつかのホームページ（図 3）や掲示板を設置の観測が望まれます。月齢 3-8 は日入後、し、日本版推奨機材・観測条件設定のための22-27 は日出前になります（表 1）。

プレ観測を開始し 11 月中旬からの本観測期間に向けて準備を進めています。
観測計画の日時は、初期予定でも幅があったのですが、幾分変動しています。これは、LADEE に微小な不具合が途中でおきたことと、打ち上げ直後の米国議会紛糾による米国政府機関閉鎖が影響していると思われます。

表 1 LADEE 本格観測期間中の観測好機
LIME
観測好機
月齢
時刻
DAY

1 11/6-11/10
2 11/26-12/1
3 12/5-12/9
4 12/25-12/30
5 1/3-1/7
6 1/24-1/29
7 2/2-2/6
8 2/11-2/27

3.0-7.0
23.0-28.0
2.5-6.5
22.5-27.5
1.7-6.7
22.7-27.7
2.2-6.2
22.2-27.2

夕方
明け方
夕方
明け方
夕方
明け方
夕方
明け方

11/9,10
12/7,8
1/4,5
1/25,26

LIME プロジェクトでは、観測に最適な土日を選び、全国一斉に観測を呼びかけると同時に、月を見て楽しもうという「LIME DAY」
を設けています（表 2）。
図3

MOON.J（ LIME プロジェクト詳細案内版）
http://moonjapan.wordpress.com/

3. LIME プロジェクト
3.1

月面発光・閃光観測

LIME プロジェクトでは、一定レベルでのデータ取得のため、科学の手法にのっとり一定の観測条件下での観測とデータ処理が求めら

表2

LIME DAY ―全国一斉に月を見よう―
月日
月齢 観察推奨時刻
6.0
19:00-21:00
2013 年 11 月 9 日(土)19:00-22:00
2013 年 11 月 10 日(日) 7.0
4.5
18:00-20:00
2013 年 12 月 7 日(土)5.5
19:00-21:00
2013 年 12 月 8 日(日)2.9
18:00-19:00
2014 年 1 月 4 日(土)3.9
18:00-20:00
2014 年 1 月 5 日(土)2014 年 1 月 25 日(土) 23.3 02:00-05:00
2014 年 1 月 26 日(日) 24.3 03:00-05:00

れています。しかし、この LADEE のための高度観測のほか、多くの人に月観察に参画し尚、LIME プロジェクトのウェブサイトにてもらうための月観察プログラムも実施し、は、LIME や天体観測向けの月齢カレンダー

高校生や中学生、一定規格の機材を持っていも掲載されています。一回限りの参加でも歓ない方の参加も募集しています。

迎です。本格的観測でなく、お気軽観測や撮影も良いでしょう。参加される場合、LIME【観測条件】

月に微小天体が衝突した時のプロジェクトに登録をしていただくと、情報

天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

－120－■ 投

Step1 撮影交換や観測ノウハウを共有できます。
問合せ参加連絡先

稿 ■ladee2013@gmail.com

・機材をセットし月を導入し、月の欠けた部分の地球照が確認できる程度まで調整。
・可能な限り、撮影開始時にタイムスタンプ（1）高度な観測実際の観測方法をご紹介します。ここではが押されるようにする。(*3)

NASA 推奨のスペックを基準に、日本で用い*3) ファイル名の中に自動で時刻がスタンられている機材での例や観測手順、観測報告、プされる仕組み。

取りまとめについて、東亜天文学会（OAA）

Step2 編集の長谷部孝男氏（図 4）と池村俊彦氏がまと・撮影した動画を PC に取り込み、月面発光を検出する（図 5）。検出には NASA 提供めたものを簡単に紹介します。の月面閃光検出ソフト

Lunar Scan[5]を利用する。Lunar Scan の日本語での大【観測に必要な機材】
・天体望遠鏡(*1)（口径 20cm 以上推奨）

まかな使い方は MOON.J（LIME プロジェ・架台（自動追尾できるもの）

クト詳細案内版）[1]で公開している。

・高感度ビデオモジュール(*2)、又は動画撮・閃光のあった部分を前後込みで切り取る。

影可能な高感度デジタル一眼レフカメラ等・動画から発光部分とその前後のフレームを・動画取り込みや処理のための PC

静止画像として取り出す。

・時刻や観測位置を正確に確認できるもの。

・発光部分の動画は保存しておく。

（GPS、タイムエンコーダー、シグナルエンコ

・できれば発光部分を一枚の静止画に編集すーダー、PC 時刻補正ソフト『さとくん』等）る。できなければ、バラのままで良い。

*1) 7～8 等級の 0.1 秒間の発光撮影可能な

Step3 報告

明るく、且つ広視野の光学系が理想的

・発光部分の前後のフレームも含め、静止画*2) WAT 100,120,902,VixenC0014-3M 等

像で LIME プロジェクト報告サイトに報告する。報告方法詳細は東亜天文学会（OAA）の報告サイトに明記されている。
報告先

この中の図4

http://zetta.jpn.ph/OAA/
掲示板＞ 15.LIME＞観測報告。

本格観測機材例

望遠鏡：C11 D=280mm+自作レデューサー
焦点距離 394mm

F=1.41

合成

改造 DFK21AU04 USB

2.0 Color Camera

図5

報告例：四角内が閃光 2008/3/13【観測手順】

02:04:21UT.NASA Meteor Environment Office 撮影
天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

月面微小天体衝突発光・閃光現象観測－121－

・同時同地点での閃光観測が報告された場合、スキープラス」で取り上げられています[7]。

NASA Meteoroid Environment Office

また、これら機材での観測例、OAA の今谷拓(NMEO)に LIME-WG から報告する。観測郎氏がまとめて下さった京都ミーティングで者の直接報告も可能である。

話し合われた観測と解析のためのノウハウメ
モや情報は、MOON.J（LIME プロジェクト）（2）よりハードルの低い観測のサイトで入手可能です。

前述のような機材が無くとも、月面発光観NASA および連携機関が捉えた月面衝突発測は可能です。例えば口径 10cm 程度の屈折光現象は 7 年間で約 300 個で、決して多いと望遠鏡でも、地球照を動画で撮影できるレベはいえません。一つでも多くの現象を捉える

ルの機材であれば、明るい閃光を捕える事はためには、多くの観測者と観測時間が必要な決して難しくはありません。実際、図６に利ため、NASA 推奨の機材および観測基準に満用した機材でも９等台の恒星まで確認できてたない観測記録でも、現象を捉えたものにつおり、閃光観測は十分可能です。また、一眼いては検証に利用するとともに、NASA 報告

レフデジカメの動画機能を利用すれば、長焦の対象とすることを WG では検討しています。

点の機材でも広視野が確保できます。更に、

望遠鏡 2 本でそれぞれ離れた位置で現象を観古い機材やアナログビデオカメラでも、閃光測し捉えることができれば、捉えたものがノ観測には使えます。NASA 推奨タイプのワテイズかどうかの確認をすることができます。

ック社の白黒カメラモジュール「120N」など

また、月面での発光現象なのか流星や人工衛は、黄色のアナログビデオ端子で映像出力な星などによるものなのかを確認することがでので、アナログビデオカメラやビデオデッキきます。そのため、推奨される機材で捉えたで録画すれば、撮影中放置もしやすく、撮影現象であるかどうかにかかわらず、２点以上後スロー再生で確認するというのも一つの手で観測された現象かどうかであることが、時として求められるためです。

です。

（3）別角度からの観測参画！検出役募集中
機材を全く持ち合わせていないけれど、観測に協力しても良いという方は、他の形で参画も可能です。それは閃光検出の担当です。
撮影された映像から閃光を検出するソフトが、なかなかくせもので、上手く働いてくれない時もあるようですし、ソフトで検出されたけれど、ノイズかもしれないという時には、人
図6Pentax105 D=105mm + reducer F:4.82

fl=504mm DMK21AU618 60fps exposure:1/30sec
手持ちの機材を組み合わせ工夫して、是非観測にチャレンジしてみましょう。その一例の眼での確認が必要になります。この検出役をして下さる方、あるいはグループを募集しております。数分に小分けしたファイルを、みんなで分け合い、みんなでチェック。これも一つの楽しみ方と思いましょう。

として武島祐季氏（帝京大学天文部 OB）のVixen のカラービデオモジュールを使った例
が週刊アスキー[6]と関連情報サイト「週刊ア3.2

月を楽しむ企画

LIME プロジェクトでは、月を本格的に観天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

－122－■ 投稿 ■

察するプログラムのほかに、月を見たり写真を撮って『月を楽しむ』企画も展開しています。月を撮ったら是非、『LIME 月を見よう！
撮ろう！描こう！掲示板』[8]にご投稿下さい。
月のある風景も歓迎です。過去のものでも構いません、月のイラストや絵画もスキャンして、是非ご投稿下さい。JAAA2014 で皆様の『月』をお待ちしています。
また、LIME プロジェクトを「オタク的に図8

LADEE の飛行安泰・月探査成就祈願楽しむ企画」として、探査機を擬人化しLADEE ちゃんというアイドルを育成する非4. LIME プロジェクトの意義公式盛り上げ企画も行っています（図 7）。

LIME プロジェクトの実施にあたって、こ打ち上げ当日、東京の飛不動尊で飛行安泰とれまで木星や月の閃光観測を行ってきた研究

月探査成就のお願いをする「いきなり神頼み者・天文アマチュアなどの高度観測者からは、企画」を行うなど LADEE の応援をしていま

観測機材の問題、観測期間の短さ、検出の難す（図 8）。前項(3)の検出支援参画者の募集

易度と検出率の問題などから、多く助言が寄も非公式応援プロジェクトサイト「みんなでせられました。そこで、LIME プロジェクト

いっしょに月面（の欠けてるとこ）探査！望

は観測隊をいくつかのレベルにわけて実施・遠鏡がなくても大丈夫！オブザーバーさん募募集することにしました。それが、3.節に書集中」のページで受け付けています[9]。

いた各プランです。閃光観測はじめ流星観測、月惑星観測などを行ってきている天文ファンや研究者・学生と、「見ること」や「撮影すること」を中心に行ってきた天文ファンや学生
では、観測技術にも差があります。しかしその差にとらわれず機会を生かすこと、参加したい、面白そうという思いを大切にすることを、NASA への報告による月開発・宇宙開発支援とともに、LIME プロジェクトではした
いと考えています。
1 人でも多くの人と月を見たいと思います。
皆様の参加、心よりお待ちしております。
文献[1] NASA ホームページ内「LIME プロジェ
図 7

探査機 LADEE と擬人化アイドル LIME

クト募集要項（日本語）」

M@STER ラディー・オービター（イラストレー

http://lunarscience.nasa.gov/citizen-scie

ション Katsu & Suzu、プロデュース

nce/impact/ja/友田哲）[2] 藤由嘉昭「天文教育」2013 年 5 月号,p.37,
天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）

月面微小天体衝突発光・閃光現象観測

投稿「LIME プロジェクト」

－123－

掲示板』

[3] LUNAR LASER COMMUNICATION

http://6249.teacup.com/limemoon/bbs

DEMONSTRATION（LLCD）公式サイト[9] LIME プロジェクト応援企画（非公式）
The LIME M@STER

http://esc.gsfc.nasa.gov/267/271.html[4]InternationalObservetheMoonのホームページ

http://ladee.web.fc2.com/

Night(InOMN)のホームページ（英語）
http://observethemoonnight.org/
日本語説明支援サイトは国際お月見ナイト(InOMN；International Otsuki-Mi Night)
として情報発信中。
https://sites.google.com/site/inomnjapan/[5] Lunar Scan Detection Software v1.5
LUNAR SCAN の圧縮ファイル無料ダウン
ロード先（NASA サイト内）。
http://www.gvarros.com/lunarscan15.zip

LIME プロジェクト WG メインメンバー[6] 秋山文野(2013)「週刊アスキー」2013 11/5

左から武島祐季,藤由嘉昭,茶木恵子,友田 哲,号,p.48,「2013 年宇宙 の旅

月 探査 機

黒柳貴子,菅野さちこ,友田和美。撮影：米田 晃

LADEE といっしょに月を眺めよう」[7] 週刊アスキー＋（プラス）ホームページ

LIME プロジェクト詳細案内サイト「月探査機 LADEE といっしょに月を眺め

http://moonjapan.wordpress.com/

る MOON.J プロジェクトって？」http://weekly.ascii.jp/elem/000/000/178/1
78286/[8] 『LIME 月を見よう！撮ろう！描こう！
―――――――――――――――――――――――編集部

註――――――――――――――――――――――「月には空気がない」と教わってきた編集子には、記事の中に「LADEE は月の薄い大気や塵を調べる」と書いてあることに、少々、衝撃を受けました。Wikipdeia の「月の大気」（http://ja.wikipedia.org/wiki/月の大気）を見ると、月の大気は、アルゴンやヘリウムなどからなり、原子の数にして 1cm3 あたり約 80000 個であると書いてあります。結構多そうな気もしますが、地球大気の 10－ 14 倍（1000 万分の 1 の、更に 1000 万分の１）に過ぎないので、やはりほとんど真空ですね。月の大気はこのように非常に薄いため、流星が一つ月に落ちても、月の大気の組成や密度、塵の量などに、変動が生じるのかもしれません。このため、
LADEE の探査中は、月面の流星の観測が重要であると考えられます。
「身近な天体」と言われる月ですが、まだまだ謎が多そうです。
なお、LADEE の探査については、
http://www.nasa.gov/mission_pages/ladee/main/（LADEE のメインページ）

http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=27450（SpaceRef 社提供のページ）なども参考になります。
天文教育 2013 年 11 月号（Vol.25 No.6）