SIC 有人宇宙学研究センター
NewsLetter 2024 年 4 月号 No.28
クラウドファンディング寄附者見学会開催報告
3月22日(金)にクラウドファンディングに寄附していただいた方をご招待して宇宙木材研究室見学会を開催しました。当日は、寄附者の方々のお子様含め6名と高校生の見学者2名、合計8名の方が見学会に参加されました。まず、本部構内総合研究 16号館の宇宙木材研究室に集合し、参加者全員自己紹介をし、その後土井隆雄先生よりスライドにて研究室の紹介、その後実験室を2室見学していただきました。実験室では真空チャンバーやクリーンブースなどの実験装置の説明、試作品からエンジニアモデルまで歴代の木造人工衛星の実物も手に取って見ていただ
きました。その後、北部構内に移動し、農学部総合館にある真空木材実験室にて 6年間真空木材実験を続けている真空装置内の木材を観察していただきました。真空木材実験室の後は、同
じ北部構内にある北部総合教育研究棟に移動し、ポプラ育成実験中の低圧植物実験の様子と木造人工衛星を打ち上げた後管制室となる無線装置を見学していただきました。その後北部総合教育研究棟の屋上に設置しているアンテナも見ていただき参加者全員で記念写真を撮りました。宇宙木材研究室では今年度も、クラウドファンディングを行う予定です。引き続き皆様のご支
援を何卒宜しくお願い致します。

-1-

EXOKYOTO セミナー・宇宙学セミナー開催報告
3 月 20 日、「Are We Alone in the Universe」と題して、EXOKYOTO セミナー・宇宙学セミナーが開催されました。
まず、Vladimir Airapetian氏(NASA/GSFC)が 、山 敷 セ ン タ ー 長 の 通 訳で、現在の太陽系外惑星観測によって明らかになった世界に、どのように観測技術を切り込
み、他の惑星での「生命のシグナル(Biosignature)」を探すのか、JWST などの成果をもとにお話がありました。さらに、仮に宇宙に知的生命体が存在する場合、どのような「テクノシグニチャー」が見えうるのか？また人類の未来の姿はどうなるのか？について議論が進みました。
次に、佐々木貴教氏（理学研究科）による太陽系外惑星の観測技術の歴史とその手法について講演がありました。どのようにして、現在の技術で太陽系外惑星がこれだけ見つかる
ようになってきたかについて報告がありました。
次に、山敷氏が、太陽系外惑星データベー
ス EXOKYOTO の開発の歴史と現在の状況を報告しました。
次に、清水海羽氏（大学院総合生存学
館博士課程）によって、EXOKYOTO ホーム
ページの紹介と、滋賀県立守山高等学校のメンバーによる絵などについての詳しい報告がありました。また、白樫聖夢氏（医学部３年生）
が、太陽系外惑星データベースを用いての被ばく量推定について報告しました。
最後のディスカッションタイムには、山崎直子
宇宙飛行士（特任准教授）がオンラインで加わり、ISS の背景から Airapetian 氏の講演に対してメッセージを述べました。宇宙での知的生命体探査についてのコメントは大いに盛り上がり、会場からも質問が出ました。（山敷庸亮 記）-2-

FM 熱真空試験
LignoSat 開発チームでは、３月５日から３月８日にかけて、FM（フライトモデル、実際に宇宙へ行く衛星）の熱真空試験を九州工業大学で行いました。熱真空試験とは、衛星を
宇宙環境を模した高真空かつ激しい温度変化の状況下に置き、正常に稼働するか確認する試験です。今回の試験では、
気圧を 10-4 Pa 程度に、温度を-15 ℃～60 ℃（図１）に設定し、２日間かけて実施しました。

図１ 温度スケジュール

試験前の準備として、衛星内部の温度変化を計測するため
熱電対と呼ばれる温度センサを組みこむ必要があるのですが（図２）、超小型衛星であるため衛星内部は既にほぼ隙間なく埋まっており、組み立てに非常に時間がかかってしまいました。そのため試験初日は組み立てと機能チェックに専念することになりました。2 日
目には衛星を熱真空チャンバーに入れ（図３）、真空にするためポンプで吸引する作業を行ったのですが、前日が雨だったことによる木材の吸水の影響もあってか、なかなか目標の気圧値まで到達せず、結局試験開始は 3 日目の午前までもつれることとなりました。
試験は 4 日目に無事終了し、衛星は異常をきたすことなく稼働-3-

図２ 熱電対（赤丸）しました。熱電対で取得した温度データは図４の通りです。-Yex となっている温度が衛星外部の基準温度となるのですが、衛星の温度変化はそれと比べて穏やかであり、木材の断熱性の高さが伺えます。
また、試験後の衛星分解時に、木板が真空に晒されたことで大きく湾曲する事象も確認されましたが、LignoSat の木板は釘やネジ等を使用しない伝統工法で作られているため、割れが生じることはなく、再使用可能な状態でした。
熱真空試験を終えたことにより、衛星は宇宙環境での使用に耐えうることが証明されました。今後は通信機能試験や打ち上げ時の振動を模擬する試験を行い、打ち上げに備えてまいります。
（山本陽大 記）図 4 衛星の温度変化

図３ チャンバーに設置した FM【学ント】「火星に住もう！Season4」紹介
SIC 有人宇宙学研究センターとよみうりカルチャーOSAKA の連携講座「火星に住もう！ Season4」（全 6 回）の最終回が 3 月 17 日、読売京都ビル（京都市中京区）で開かれ、「火星移住の最大の障壁は⁉ 小惑星・磁場・大気・砂嵐？」をテーマに、京都大学大学院総合生存学館教授で SIC
有人宇宙学研究センター長の山敷庸亮先生が登壇した。
火星とはどういう惑星か？
火星の半径は地球の半分（0.53）、金星は 0.95 で地球と変わらない。火星の表面積は地球の４分の１、体積は８分の１ぐらいになり、さらに比重を考慮すると質量は地球の 10 分の１程度になる。
これらの基本的な数字が全てにおいて後々、地球人にとっては困難さを与える。地球に何かあった時にどこに移住するのかを考えると火星になる。しかし火星で大丈夫なのか？ 水星、金星に住むことができな
い理由を説明し、太陽系において火星に替わる惑星はない。地球が住むのに適しているのは自転周期が 0.997 で、公転周期に比べ自転周期が短いこと、これによって地球は昼面と夜面が分かれず温度が均等になる。その点においては火星の自転周期は地球と類似しているといえる。
火・金星にも過去に水（海）があったと考えられており、火星は太陽風と極紫外線の影響、金星は暴走温室により海がなくなったと考えられており、地球の良いところは、コールドトラップにより水（海）が蒸発してもある一定の高さで止まり再び地球に降り注ぐので水（海）が守られていることなどを紹介した。
-4-

火星移住の障壁（小惑星）
プラネタリーディフェンス（惑星防御）を研究する JAXA の吉川真先生によると、今見つかっているだ
けでも地球の軌道をクロスする小惑星は 2 万個で火星は 5 万個で、2.5 倍にのぼる。すぐに小惑星が地球に衝突することはないが、仮に 6500 万年前に巨大隕石が衝突し、恐竜たちを絶滅に追い込んだ
チクシュルーブ隕石は直径が 15 ㎞でエベレスト山が直接宇宙から降ってきた。その威力は地球上にあるすべての核兵器爆発の数万倍以上の破壊力という。INSIGHT 火星震計によって確認されたクレータ
群では、火星には 2020 年 5 月、2021 年 2 月、2021 年 8 月に直径 100ｍほどのクレーターが形成されたと考えられている。
火星移住の障壁（磁場）
地球はダイポール磁場（磁力線）で地球を守っているが、火星は局所的な地場しかなく太陽嵐が防げない。火星に住む一番の問題は、磁場がないことでプラズマが直撃することである。なお、宇宙にはガンマ線バーストという現象があり、数千万光年彼方の銀河からもガンマ線が飛来しているが、このガンマ線バーストがもし我々の住む天の川銀河系で発生すると大変なことになり、発生する距離にもよるが地球の大気、特にオゾン層に非常に大きな影響が与えられるリスクがある。
火星には過去には地球の半分程度の大気圧があったが剥離されている。仮に深さ５㎞に存在する石灰岩からすべての CO2 が大気中に出れば 1 気圧ほどになるが、現実には無理だと考えられる。火星で温暖化を作る方法として、火星の極冠のドライアイス（CO2）を溶かし、温室効果ガスを火星中に放出すればテラフォーミングできると考えられる学者もいるが、絶対量が足りないという研究成果もある。
テラフォーミングの問題
仮にテラフォーミングをしたとして、①火星のコアは冷えているため磁気圏がなく、太陽風により大気と水が剥ぎ取られるため「人工磁場」が必要。②重力が弱い（地球の 0.38 倍）ため「人工重力」が必要。
③小惑星帯に近く、大気が薄い。隕石衝突の確立が高く、かつ燃え尽きない。④火星には水の絶対量が少ない。地球は海のお陰で熱輸送があって赤道付近の熱が海流によって極地方に運ばれ全体として安定した気候となる。海のない火星は気候が安定しない。
テラフォーミングだけでは限界があり、地球環境を再現したテラウィンドウズ（閉鎖的施設）で①酸素濃度制御 ②生物多様性制御 ③物質環境制御 ④境界条件制御 ⑤エネルギー制御 ⑥重力が必要となることなど、火星に移住するための問題と可能性を交え解説した。
オンライン視聴を含め約 40 人が受講した。
「DMG MORI presents 火星に住もう！ SEASON４」は今回で終了となった。火星に住もう！
ＳＥＡＳＯＮ5 は準備が整い次第開催する。（よみうりカルチャー大阪 今井文能 記）-5-

次月以降の講義・イベント予告(1)ILAS セミナー：有人宇宙学実習-6-

(2)水惑星地球(科目ナンバリング)

G-LAS15 80004 LB58
-7-

(科目名) 水惑星地球(英 訳)
Earth, the Water Planet
(群)

院横断 群

(分野
(分
類))

複合領域系

(単位数)

2 単位

(所属部局)

(職 名)

(氏 名)

総合生存学館

教授

山敷 庸亮

(使用言
語)

(週コマ数)

英語（日本
語）

1 コマ

(授業形態) 講義 （対面授業科目）(開講年 2024・前期 (配当学年)度・開講期)(曜時限) 水 3

大学院生

(教室)

(対象学生)

全学向

東一条館 201 大講義室

(総合生存学館の学生は、全学共通科目として履修できません。所属部局で履修登録してください。)(授業の概要・目的)（授業概要）本講義においては地球が水惑星として誕生した地球惑星科学的条件について焦点をあて，他の地球型惑星との比較，放射平衡温度（黒体温度）と惑星探査機による惑星表面温度との比較からそれぞれの惑星の大気による温室効果の比較，また暴走温室効果や雪玉地球形成条件から水惑星として存在しうる条件について学ぶ。また地球史の学習を通じて海洋と大気の形成条件と，海洋循環や水文循環プロセスがもたらす気候安定
効果について学び，そのシステムが機能しなくなった際の極端事象について学ぶ。また大量絶滅事象を学習する
ことにより，地球生態システムを維持するための要因について学ぶ。また同時に、地球と類似の環境を持ちうる太陽系外惑星についてその分類方法とハビタブルゾーンの定義について太陽系外惑星データベース ExoKyoto を用いて学ぶ。
(Outline) This lecture will focus on physical background on the formation and development of Planet Earth as
the Water Planet. The critical condition for the formation of ocean and presence of hydrological cycle on the
Earth will be discussed by introducing basis of planetary physics and the history of the Earth. After
introducing global scale issues, this lecture will also focus on catchment scale hydrology by introducing theconcept of Sustainable Catchment Management aiming for better protection of lakes, reservoirs andsurrounding ocean area/coastal zone. In addition, we’ll study classification of extrasolar planetary system bylearning definition of Goldilocks (Habitable) zone by using Exoplanetkyoto exoplanetary database.
（学習目標）地球システムの太陽系における特異性と共通性について深く理解し，かつ地球史の学習を通じて海洋や水文循環が地球の気候システムの安定や生態系システムを育んできたその原因を理解し，過去の大量絶滅事象を深く考察することにより完新世の我々が直面している大量絶滅の危機をどのように回避することができるかについて,講義毎の小レポートをもとに受講者との討論を交えながら,一人一人深く考察する力を育むことを目標とする。
(Learning goal) This lecture aims for all students to comprehend basic knowledge of our planet earth as“Water Planet” in the solar system by learning specific characteristics of inner / outer planets through mutualcomparison, by learning several extinction events throughout history of the earth, and by considering themission of our “Human being” as creature living in this planet.
【研究科横断型教育の概要・目的】
本講義においては，地球環境問題を考えてゆく上で基礎となる地球型惑星の形成と地球環境の維持，および地球の歴史について，様々な研究成果や映像を交えながら学び取ることを目標とするが、特に地球惑星科学を専攻していない方々、また人文系の方々も対象としている。また、英語／日本語を交えた講義により、この分野における英語能力の向上にも務める。
(到達目標)

地球環境問題を考えてゆく上で基礎となる地球型惑星の形成過程と、地球のみが水惑星として生命を育むことができた条件を理解し、また地球自体の変遷過程の学習を通じて、豊かな海洋資源と短水資源に育まれた現在の人類を取り巻く環境を今後どのようにして維持してゆくべきかについての解決策を探求することができる大学院生としてふさわしい知見を身につける。
(Learning goal) This lecture aims for all students to comprehend basic knowledge in the following: (1)formation process of the planet earth as Water Planet, comparing other planets with less / no water in its
surface (2) concepts of “Goldilocks zone” through learning extrasolar planets (3) celestial bodies that induce
potential thread to human being, and (4) necessary skills and knowledge required to design Earth’s futureenvironment.

-8-

(授業計画と内容)（山敷 庸亮 15 回 講義）【第 1～2 回】 地球型惑星それぞれの比較を通じて水惑星地球の形成について学ぶ。地球型惑星それぞれについての太陽定数・惑星アルベドを利用した放射平衡温度(黒体温度 Blackbody Temperature)算定を通じて，各惑星における大気の組成比較とその温室効果の違いについて学ぶ。
【第 3～4 回】 海洋形成の条件１-金星を例にとり暴走温室効果(Runaway Greenhouse Effect)と射出限界(Critical Flax)について学ぶ。同時に、太陽の影響についても学ぶ。
【第 5 回】 海洋形成の条件２-雪玉地球(Snowball Earth)を例にとり，水文プロセス形成条件について学ぶ。
【第 6 回】 大気海洋相互作用-エルニーニョ南方振動(ENSO)とインド洋ダイポールモード(IOD)について学ぶ。
【第 7 回】太陽面活動現象が地球に与える影響(宇宙天気)について学ぶ【第 8 回】太陽の長期変動が地球気候に与える影響(宇宙気候)について学ぶ【第 9～10 回】 地球惑星形成の歴史１-月誕生過程について，ジャイアント・インパクト説をもとに解説する。
【第 11 回】 地球惑星形成の歴史２-雪玉地球(Snowball Earth)時代の証拠とその大気組成への影響（過酸化水素の生成による酸素濃度増加説）,海洋凍結による海洋循環停止の影響について学ぶ。
【第 12 回】 地球惑星形成の歴史３-ペルム期末大量絶滅(P-T 境界事変)と海洋無酸素事変(Oceanic Anoxic
Events - OAEs)について学ぶ。
【第 13 回】 地球惑星形成の歴史４-白亜紀末大量絶滅(K-Pg (K-T) 境界事変)と隕石衝突説，またその証拠とされる K-Pg(K-T)境界層のイリジウムについて学ぶ。
【第 14 回】 地球惑星形成の歴史５-新生代・完新世の大量絶滅の可能性につて学ぶ。
【第 15 回】 ExoKyoto を利用して太陽系外惑星、ハビタブルゾーンについて学び、水惑星を守り，生命を維持してゆくための仕組みについて学ぶ。
【第 16 回】 フィードバック
講義期間中の晴天日の夜に、望遠鏡や双眼鏡を用いた太陽系の惑星および天体観測を行っている。場所は大学キャンパス、大学周辺および花山天文台である。
First & Second： Overview of the course; Introduction of the Planet Earth as Water Planet throughintercomparison with other (Terrestrial and Jovian) planets in the solar system. .
Third & Fourth：Critical condition for the formation of ocean and hydrological cycle on the Earth; Introductionof the basis of planetary physics and history of the Earth, throughout comprehension of Critical fluxes andrunaway greenhouse effect. Learning also important effect of solar radiation and solar activities.
Fifth: Interaction of near land surface atmospheric processes with catchment hydrologic and geomorphic
processes as well as land cover effects, examples from rain and snow dominated environments. Evaporationand transpiration, and potential threat of shutdown all processes throughout Snowball Earth.
Sixth：Oceanic-continental mutual interaction. Introduction of ENSO and IOD as ocean-atmosphereinteractions.. Introduction of basic physical oceanography focusing on surrounding ocean area and coastal
zone.
Seventh & Eighth : Introduce Solar - Earth Interaction, space weather (Seventh) and impact of Solar activity on
Earth's long term climate.
Ninth & Tenth：Formation of the Moon based on the hypothesis of Giant Impact and its important effect on
creating current Earth’s environment.
Eleventh : Learning the root cause and its effect of Snowball earth and complete shutdown of hydrologicalprocesses on the Earth.
Twelveth: Introducing Permian-Triassic (P-Tr) Extinction Event and potential threat of Oceanic Anoxia Events(OAE).
Thirteenth : Learning historical extinction event induced by large asteroid attack through introducing
Cretaceous-Paleogene (K-Pg) (or Cretateous-Tertiary (K-T)) Extinction Event and K-Pg (K-T) boundary.
Fourteenth: Learning Cenozoic and Holocene catastrophic events by introducing several hypotheses ofasteroid impacts and volcanic eruptions.
Fifteenth: Learning concepts of “Goldilocks zone” by introducing solar and extrasolar planetary system using
ExoKyoto, an extrasolar planetary database system.
Sixteenth: Feedback
Astronomical observation events for inner/outer planets are scheduled in Kyoto (at Kwasan Observatory, andsurrounding area etc.) using refracting telescope and binocular telescope for those who wish to join.
(履修要件)

特になし(成績評価の方法・観点)

講義中に行う簡単なレポートと、最終回に提示するレポートにより評価する。
An examination will be given at the conclusion of the course; students will also be asked to submit a “final
report”. Grades given in these two components will determine the grade assigned to each student.

-9-(教科書)

資料を配布。
To be recommended during the lecture(参考書等)

シリーズ現代の天文学 第一巻 人類の住む宇宙 及び 第九巻太陽系と惑星 ・ 京大学術出版会 総合生存学概論
ExoplanetKyoto- ExoKyoto www.exoplanetkyoto.org(授業外学修（予習・復習）等)

宇宙関連の情報をできるだけ収集する。
It is strongly recommended for all student to constantly browse information concerning spatial science
update and educational program available both internet and television program.
(その他（オフィスアワー等）)

望遠鏡や双眼鏡を用いたフィールドでの天体観測を講義期間中に随時案内する予定であるが、京大吉田キャン
パス内で実施する場合以外は小人数での移動を伴うので、参加希望の学生は学研災（学生教育研究災害傷害保険・付帯賠償責任保険）に加入する必要があります。また、移動交通費は希望者多数の場合、学生の実費負担にて行う場合があります。＊H26-H30 年度は大学周辺にて受講生とともに火星・木星・土星の観測を行った。
As astronomical observation events for inner/outer planets are scheduled in Kyoto (Kyoto university’ssurrounding area etc.) using refracting telescope and binocular telescope during the semester, those students
who wish to join must participate necessary student insurance recommended by the university. We anticipate
all students both with and without Earth & Planetary science background.
地球惑星科学を専攻する学生と、広い分野の学生の受講を期待する。
事前に e-mail でアポを取ること．メールアドレスは yamashiki.yosuke.3u@kyoto-u.ac.jp
Please contact through e-mail at Yamashiki.yosuke.3u@kyoto-u.ac.jp(3)ILAS セミナー：ハビタブル・アースー生命を育む地球史(科目ナンバリング)

U-LAS70 10001 SJ50

(科目名) ILAS セミナー ：ハビタブル・アース－生命を育む

地球史
(英 訳)

(群)

ILAS Seminar :Habitable Earth History of our Home Planet(所属部局)

(職 名)

(氏 名)

総合生存学館

教授 山敷 庸亮

少人数 群
(単位数)

2 単位

(週コマ数)

1 コマ(授業形態) ゼミナール （対面

授業科目）(開講年 2024・前期 受講定員度・開(1 回生定講期)
員)(曜時限) 水 5

(キーワー
ド)

(教室)

12(12) (配当学年) 主として１人
回生
東一条館 201 大講義
室

(使用言
語)

(対象学生)

全学向

日本語及び
英語

ハビタブルゾーン / 地球惑星系 / 太陽系 / 太陽系外惑星 / ExoKyoto(授業の概要・目的)

地球が誕生した後、長期にわたってハビタブルゾーン（ゴルディロックスゾーン）に位置し、様々な生命の発展を支えた事実を、太陽系の他の惑星群の放射平衡温度（黒体温度）と惑星探査機による惑星表面温度との比較、大- 10 -

気組成や自転・公転周期、衛星（月）の形成と存在などを考慮しながら考察する。同時に、現在までに発見された
太陽系外惑星について様々な知見をもとに分類し、様々な恒星系での複数のハビタブルゾーン定義について考察し、生命が存在する可能性のあるハビタブル惑星の条件を考察する。
また、シュミットカセグレン望遠鏡を用いた天体観望を通じて太陽系の惑星と主な一等星や星座・メシエ天体について学習する。NASA の JWST、HST や、岡山せいめい望遠鏡などについても解説を行う。
また地球史の学習を通じて海洋と大気の形成条件と，海洋循環や水文循環プロセスがもたらす気候安定効果について学び，そのシステムが機能しなくなった際の極端事象について学ぶ。また大量絶滅事象を学習することにより，地球生態システムを維持するための要因について学び、人類の生存のための重要な惑星的条件について考慮する。同時に、太陽フレア・恒星フレアによる生命・宇宙開発への影響についても考察する。
本 ILAS セミナーは、2015 年度にポケットゼミとして開講されて以来、9 年目の開講となるが、2016-2023 年度には太陽系外惑星データベース ExoKyoto を ILAS セミナー受講生が中心となって開発・公開を行ない、現在様々な分野で利用されている。また総合生存学館環境災害研究会、SIC 有人宇宙学研究センター、宇宙生物学ゼミらと連携しつつ観望会や系外惑星セミナー・観測を開催するなど、活発な交流活動を行っており、そのようなアウト
リーチ活動の開催や ILAS セミナー終了後の相互連携も目標としている。
(到達目標)

ハビタブル・ゾーン（ゴルディロックスゾーン）についての理解を深め、地球の特殊性を理解し、生命が存在する惑
星についての基礎的条件について考察する。身近な天体に親しみ、天体観測についての基礎的スキルを身につける。さらに、人類および生命の維持のために必要な惑星の条件について学び、太陽系外惑星の分類に応用したのち、人類と生命の生存のために我々が何をなすべきかについて知見を育む。
天体観望会の開催や、系外惑星データベースの開発、ワークショップや合宿を通じての人材交流を通じて、「市民に開かれた大学」として、積極的に情報発信できる学生となることをもう一つの目標とする。
(授業計画と内容)

以下のテーマについて授業を行う予定である。なお、２コマ相当を京都大学防災研究所白浜海象観測所での実習に充てる。
１．地球型惑星それぞれの比較を通じて第三番惑星の特殊性について学ぶ。地球型惑星それぞれについての太陽定数・惑星アルベドを利用した放射平衡温度(黒体温度 Blackbody Temperature)算定を通じて、各惑星における大気の組成比較とその温室効果の違いについて学ぶ。
２．ハビタブル惑星の条件１－金星を例にとり暴走温室効果(Runaway Greenhouse Effect)と射出限界(CriticalFlux)について学ぶ。さらに、地球と金星の比較とそれぞれの磁気圏とその作用、またビーナス・エクスプレスによる磁気リコネクションの証拠などをもとに惑星磁場の重要性について学ぶ。
３．ハビタブル惑星の条件２－雪玉地球(Snowball Earth)を例にとり，水文プロセスの重要性について学ぶ。 これらから、Kopparapu et al.2013 によるハビタブルゾーン設定について学ぶ。
４．地球惑星形成の歴史１－月誕生過程について、ジャイアント・インパクト説をもとに解説し、月の存在と地球環境の安定、自転軸の安定について学ぶ。
５．地球惑星形成の歴史２－雪玉地球(Snowball Earth)時代の証拠とその大気組成への影響（過酸化水素の生成による酸素濃度増加説）、海洋凍結による海洋循環停止の影響について学ぶ。
６．地球惑星形成の歴史３－ペルム期末大量絶滅(P-T 境界事変)と海洋無酸素事変(Oceanic Anoxic Events OAEs)について学ぶ。
７．地球惑星形成の歴史４－白亜紀末大量絶滅(K-T 境界事変)と隕石衝突説、またその証拠とされる K-T 境界
層のイリジウムについて学ぶ。
８．地球惑星形成の歴史５－新生代・完新世の大量絶滅の可能性について学ぶ。
９．太陽系外惑星１－系外惑星発見の歴史とその手法（視線速度法）、ケプラー宇宙望遠鏡とトランジット法について学ぶ。
１０．太陽系外惑星２－系外惑星の分類・愛称（ホットジュピター・ホットネプチューン、スーパーアースなど）を学
び、系外惑星の居住可能性の分類方法について学ぶ。
１１．太陽系外惑星３－系外惑星データベース“ExoKyoto”を用いて、ハビタブルな惑星を探り、その居住可能性について議論を行う。
１２．＜フィードバック＞以下のフィールド見学会および、望遠鏡の基本操作、主な星座と一等星、メシエ天体について解説する。
＊防災研究所白浜海象見学と惑星の観望会実施予定 7 月 6 日-7 月 7 日（土曜日・日曜日）【場所】京都大学防災研究所白浜海象観測所
http://rcfcd.dpri.kyoto-u.ac.jp/frs/shirahama/index.html
白浜水族館【現地協力教員（予定）】馬場 康之（准教授）- 11 -

【予定費用（受講生実費）】交通費 プラス宿泊代（１万円前後）＋食事代（参加人数によって変化） （昨年度は、バスにて全員で移動・今年度もバス移動であれば交通費は不徴収）＊白浜海の家宿泊が可能となれば、安く宿泊可能です。
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/about/facilities/outside/fa_sirahama.html【内容】白浜海象観測所の見学 ボートによる観測実習（海象次第）望遠鏡を用いた惑星観測（天候次第）＊受講生には基本的に全員参加いただく予定ですが、参加できない学生は特別措置を講じます。
＊2023 年度は有志での串本実習も実施しました。
(履修要件)

宇宙や地球・他の惑星系について興味のある学生であること。
(成績評価の方法・観点)

講義の後の短いレポートと最終レポートによる。
講義の理解、惑星系と宇宙についての興味などを評価する。
(教科書)

授業中に指示する(参考書等)

岡村定矩他編『シリーズ現代の天文学 第一巻 人類の住む宇宙』(日本評論社)
岡村定矩他編『シリーズ現代の天文学 第九巻 太陽系と惑星』(日本評論社)(関連 URL)

http://www.exoplanetkyoto.org (初めての日本語での太陽系外惑星データベース。本 ILAS セミナー担
当者と ILAS セミナー受講生有志が中心になってこのデータベースを作成している。)
http://www.gwrlab.org (担当教員の研究室ホームページ)(授業外学修（予習・復習）等)

NASA や ESA のホームページ、NHK 教育などでの宇宙関連番組、講義で紹介する英語での教育番組等を積極的に学習する。
(その他（オフィスアワー等）)

望遠鏡や双眼鏡を用いたフィールドでの天体観測も講義期間中に随時案内する予定であるが、京大吉田キャン
パス内で実施する場合以外は小人数での移動を伴うので、参加希望の学生は学研災（学生教育研究災害傷害保険・付帯賠償責任保険）に加入する必要があります。また、移動交通費は希望者多数の場合、学生の実費負担にて行う場合があります。

(4)「現代の教養講座-宇宙移住に向けた社会構築-」
受講生募集
公益財団法人 大学コンソーシアム京都が開講するリカレント教育プログラム。そのひとつ「現代の教養講座」では、2022 年は「宇宙移住の現在・未来について」、2023 年は「宇宙移住に向けた最先端研
究と企業技術」というテーマで開講してきました。本プログラムは、京都大学大学院総合生存学館 教授および京都大学 SIC 有人宇宙学研究センター長の山敷庸亮先生がプログラムを構築し、最先端の知を学ぶことができるプログラムとなっています。また、喜一工具株式会社 代表取締役の石川武氏がコーディネーターを務め、3 年目を迎える 2024 年は「現代の教養講座-宇宙移住に向けた社会構築-」というテーマで、実社会における宇宙移住に向けた取り組みについても知ることができる実践的な内容となっています。宇宙で社会を構築するという課題に対して、宇宙での生存、人体への影響といった科学的な側面だけでなく、資源の活用、物流・金融といった経済システムの構築、法の整備といった社会学的な側面からも多くを学ぶことができます。講義では、教育・研究・ビジネス、あらゆる業界の第一線でご活躍されているスペシャリストの方々に、宇宙移住という共通テーマのもと語っていただきます。理系・文系、- 12 -

学生・社会人を問わず受講いただける唯一無二のプログラムです。（大学コンソーシアム 佐藤 記）- 13 -

- 14 -

第２回宇宙木材利用シンポジウム開催報告①
2024 年 3 月 21 日に京都大学益川ホールにて、第２回宇宙木材利用シンポジウムを開催しました。今月号から複数回連載して、ご紹介していきます。

(1)宇宙空間での木材の物性変化～宇宙曝露試験(ExBAS)と地上試験～
京都大学大学院農学研究科森林科学専攻 村田功二
１．木材の宇宙曝露試験
宇宙木材プロジェクトでは 2024 年度に木造人工衛星(LignoSat)の打ち上げを計画している。人工衛星を投入する軌道の環境に対する木材の耐性を実証するために、2022
年に木材の宇宙曝露試験を実施した。試験に供した木材
は、人工衛星に構体に使用することを検討している樹種（ホオノキ、ヤマザクラ、ダケカンバ）とした（図１）。56×9×
5mm の小さな試験体を各２本用意して、アルミニウムパネルで固定した試験体を JAXA に納品した（図２）。
2022 年 2 月 20 日(日)午前 2 時 40 分(JST)に米国バージニア州 NASA ワロップス飛行施設から打ち上げられ、翌日には補給船は国際宇宙ステーション(ISS)に到着した。木材の宇宙曝露試験の経過は以下である。
2021/9/21 ：曝露試験体を JAXA に納品
2022/2/20 ：アンタレスロケットで打ち上げ
2/21 ：シグナス補給船 17 号機(NG-17)が ISS に到着- 15 -

3/4 ：ISS 船外曝露開始
12/23 ：ISS 船内に回収（曝露期間 294 日）
2023/1/11 ：ドラゴン補給船 26 号機（SpX-26）がフロリダ半島沖へ着水
3/27 ：JAXA から引き渡し

図１ 曝露試験に供した木材

図２ 宇宙曝露試験体

図３ 「きぼう」船外実験プラットフ（上からヤマザクラ、ダケカンバ、🄫京都大学､🄫Space BD

ォーム 🄫Space BDホオノキ）🄫京都大学

２．ExBAS 試料マクロ分析結果
外観観察:JAXA から引き渡された宇宙曝露後の試験体と、打ち上げ前の未曝露試験体の比較を
図４に示す。目視では木材の表面に劣化は確認できなかった。
質量分析：木造人工衛星を投入する予定の地球低軌道(LEO)で有機材料の劣化について、最も心配されるのが真空紫外線(VUV)や原子状酸素(AO)である。特に AO による浸食(erosion)での表面の消失が考えられる。しかし、各樹種ともに重量変化はごくわずかしかなく、樹種間の違いもほぼな
かった。さらに詳しい解析は、岡山大学惑星物質研究所で進められている。

図４ 宇宙曝露試験後の木材試験体表面（ホオノキ）の拡大写真
左 宇宙曝露試験体 右 未曝露試験体- 16 -

３．木造人工衛星に使用する樹種の決定
宇宙曝露試験の結果から、木材の約 300 日間低軌道に曝露しても重大な劣化は生じないことが確認された。2017 年から継続している地上での真空曝露試験では寸法安定性では３樹種に大きな違いは確認されていない。曝露実験に供した樹種の密度は、ホオノキ：445 kg/m3、ヤマザクラ：
594 kg/m3、ダケカンバ：799 kg/m3 であった。また、木材の割れにくさの指標に「衝撃曲げ吸収エネ
ルギー」というのがあり、ホオノキ：11 J/cm2、ヤマザクラ：8 J/cm2、ダケカンバ：10 J/cm2(マカバ）とされる（出典：木の大百科）。密度や割れにくさの点から、木造人工衛星の構体にはホオノキを使用することとなった。
４．放射線が木材の物性に与える影響（地上試験）
ExBAS での宇宙曝露試験は地球上に比べるととても強い放射線を浴びることになる。地上では 1 年間に自然放射線から世界平均で 2.4 ミリシーベルトの放射線を受けているとされる。一方、ISS 滞在中の宇宙飛行士の被ばく線量は、1 日当たり 0.4～1 ミリシーベルト程度となり、1 日で地上での約半年分に相当する放射線を被ばくしている。さらに月面では銀河由来の放射線量は 1 年間に 161～416
ミリシーベルトでされ、さらに厳しい条件である。そこで放射線が木材の物性に与える影響を確認するため、地上でガンマ線照射試験を実施した。
樹種はホオノキとし、照射試験は京都大学複合原子力科学研究所コバルト 60 ガンマ線照射試験
装置で実施した。予備試験から照射線量が 1kGy 未満ではほとんど変化を観察できなかったので、
1kGy、10kGy、100kGy(200kGy)の線量とした。室温は約 20 度で、照射時間は 24 時間(48 時間)とした。試験体は絶乾とし、含水率変化を防ぐためポリエチレンフィルムで封入した。照射試験後の試験体について X 線解析(WAXD,SAXS)、破壊力学試験、クリープ試験、吸着等温線解析を実施した。解析結果の一例を以下に示す。
広角 X 線回折(WAXD)：ガンマ線を照射した結果、100kGy も結晶径の変化は見られなかった。
セルロースは放射線に強く、文献では 1000kGy を超えると強度と低下するとされる。また結晶化度が若干上昇することから、非結晶構造は何かしらの影響を受けていると考えられる。

図５ ガンマ線曝露木材の WAXD 解析結果（左：結晶径、右：結晶化度）
0.01kGy は未曝露試験体（コントロール）を示し、ガンマ線では 1Gy は 1 シーベルトに相当する。

破壊力学試験：片側き裂 3 点曲げ試験(SENB)による強度試験を実施し、破壊靭性値(臨界応
力拡大係数 KIC)と破壊エネルギーを評価した。破壊靭性値では 1kGy でもわずかな低下がみられたが、破壊エネルギーは 100kGy で低下を確認でした。月面での放射線量が年間 1 シーベルトに満たな- 17 -

い(銀河由来)を考えると、宇宙空間では木材は放射線の影響をあまり受けないと考えられる。
（村田功二 記）図６ ガンマ線曝露木材の破壊力学試験結果（左：破壊靭性値、右：破壊エネルギー）
0.01kGy は未曝露試験体（コントロール）を示し、ガンマ線では 1Gy は 1 シーベルトに相当する。

(2)宇宙木材産業の展望：パネルディスカッション
京都大学の仲村匡司先生の司会で、「宇宙木材産業の展望」というテーマでパネ
ルディスカッションを実施しました。パネリスト
は京都大学の山敷庸亮先生、岡山大学の中村栄三先生、住友林業株式会社の中嶋一郎様、京都府立大学の宮藤久士
先生、京都大学の高部圭司先生でした。
ディスカッションの冒頭では、シンポジウムの講演内容についての補足が各先生方からありました。山敷先生は、木材の組成だ
けでなく、組織構造を上手く利用した材料開発への期待や、木材は処理による用途の拡張が可能で、その広がりを活かしつつ、企業の持つ製品のばらつきを抑える工夫を上手く活用することについての期待を述べていました。中村先生は、月や火星に居住すること、新しい文化を作る意義について述べていました。また 2050 年くらいには月の溶岩洞内での森林が実現可能ではないかと述べていました。 中嶋様は、シンポジウムで大学教員の方々の講演を聞くことで、好奇心を刺激されることと、企業として経済を回すことにジレンマを感じて歯がゆいと述べていました。宮藤先生は、宇宙利用のための化学修飾を地
上と宇宙のどちらで行うのが良いかという点について述べていました。高部先生は、これまで木材の組織構造についての研究を行ってきており、初めて宇宙木材を聞いたときは無謀に感じたが、その後他のシンポジウムの際に宇宙木材の可能性を感じ、今回のシンポジウムで宇宙木材の可能性を確信したと述べていました。
その後は、宇宙に適した樹種、宇宙放射線、ハウスメーカーがどのように宇宙基地に挑戦していくか、宇宙でのリサイクルと循環型資源の可能性、などについてディスカッションが交わされました。会場からも多数質問が上がり、予定時間を超過するほど盛り上がりを見せていました。（三本勇貴 記）- 18 -

京都大学 SIC 有人宇宙学研究センター
https://space.innovationkyoto.org/〒606-8501 京都市左京区吉田本町 吉田キャンパス本部構内 総合研究 16 号館 208 号室
編集人：宇宙木材研究室 三本勇貴、豊西悟大、山本陽大
Tel: 075-753-5129 Email: spacewood@mail2.adm.kyoto-u.ac.jp
SIC 有人宇宙学研究センター NewsLetter No.28
2024 年 4 月 1 日発行- 19 -