かぐやデータを活用した教材アクティビティ−月長期滞在ミッション候補地を探そう−

宇宙航空研究開発機構（JAXA）の⽉周回衛星「かぐや」は、2007 年 9 ⽉ 14 ⽇に種⼦島から H-IIA ロケットで打上げられ、⽉を回る軌道に投⼊されてから約 1 年半の間、⽉の表⾯や周囲の観測をしました。
その「かぐや」が取得した貴重なデータを⽤いて作成した教材を、学校の授業などに使ってみませんか？
＜対象＞
理科指導における知識と経験を有する教師例）JST の CST（コアサイエンスティーチャ―）＜⽬的＞
このアクティビティは、⽉環境に関する様々な情報や既存知識、観測データを元に、ディスカッションとグループワークを⾏い、論理的な思考⼒の伸⻑を図るものです。
課題解決型の学習（アクティブラーニング）教材としてもご利用できます。

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Activity
No.X

月長期滞在ミッション候補地を探そう

Activity Guideline<MEMO>
・このアクティビティでは，グループディスカッションの成果を一度全体で見渡し，このアクティビティについて課題探しを行います．課題認識からよりよいアイディアを導くために，先端科学とは【概要】
月環境に関する様々な情報をまとめ，そこから滞在地として適した候補地を提案します．また，JAXA による研究成果を研究者の解説による動画で視聴し，より新しい知識に基づいた議論を展開します．

真逆の人類史の始まりをひもときます．そこからでた新しいアイディアが実証可能かどうかを，研究者による解説で理解し，その後得られた知識を元にさらなる思考活動を行います．最終的な思考活動は，対象と【目的】
既存知識や観測データを元にディスカッションとグループワークを行うことで，以下を目的とします．
・論理的な思考力の伸長する年齢や状況に応じた課題設定が可能です．

・知識を整理する段階で，学びあいをとおして議論を進め，個々の知識活用力 / 深化力の伸長<MEMO>

・協働作業による視点の多様化
・提案に対する課題（デメリット・不確実性）を見抜く洞察力を伸長

・ICT 機器は，必要な箇所が拡大でき，発・全く別の領域だと思われていたことにもヒントと関連性があることに気づく新たな発見

表内容を焦点化させやすいように工夫するとよいでしょう．

<MEMO>

所要時間
1 ユニット（45 ～ 60 分）～ ２ユニット
必要な環境
拡大投影が可能な普通教室

必要なもの○３D ムーンナビおよび必要周辺機器類 または 月面図○シンキングボード（A3 程度のホワイトボード） ＊注○シンキングボードに応じた文具（必要であれば付箋紙なども）○シンキングボードを拡大投影できるＩＣＴ機器（iPad などのタ
ブレット端末から撮影して画像取り込み後出力または直接出力．
その他ビデオカメラからのライン出力など）

・SESSION 1：
これまでの活動経歴によってさまざまに取り組むことができます．
例えば，上記 Preliminary Activity を経験済
みの場合は，短時間でのディスカッションとなります．その他以下の形式を想定しています．
a. 個人ワークシート ＋ 調べ学習
b. グループシンキングボード（ワークシート付き）＋
ディスカッション

Teaching Plan要素c. グループシンキングボード（ワークシートなし）＋
フリーディスカッション

活動の属性

時間導入

SESSION 1

セッションの概要【月環境を調査せよ！】

また、SESSION1 に関連した動画による家庭学習で，d. 反転学習スタイルでのディスカッションも可能です．

□地球とくらべて，月面はどんな環境だろう？
・SESSION 2：
全体のまとめの課題では、プラント資材・基地建設に必要な重機などについて着目を

SESSION 2基地の候補地はどこだろう？
~25min

促します．

・地図やムーンナビで候補地を探しに行こう

・SESSION 3：・グループの候補地を決めよう

ない先人たちの住環境について考えます．

・候補地を発表しよう（どこ / おすすめの理由）

かでないかもしれません．このセッション

・全体のまとめ：課題はなんだろう？

このアクティビティでは、ものを持たSESSION 2 では，洞窟という考えがなかなで新しい視点を提供するというスタンスでよく，「メリット」についてすこしディス活動の主題カッションまたはまとめを行います．

温故知新！原点回帰で新アイディア

SESSION 3
5min

・歴史をひもとこう・洞窟のいいところは？

・SESSION 4：
JAXA で月の地形についての資料・論文を調べてみます．ほんとうに月には洞窟があるのか？と前セッションによって知的好奇心の高まりを持って調べます．
・SESSION 5：
このセッションはまとめでもありますが，次へのステップとなります．小学生なSESSION 4

かぐやミッションで分かった新事実
10min

・先端探査が解き明かしたこと

高校生なら、グループディスカッションの上グループワークでの想像図を作成などが適しています。
特に年齢が上がるに従って、より快適な

5-7minSESSION 5

ら個人で月基地の想像図の作成、中学生～生活にするには何が必要か？を投げかけるとよいでしょう．その上で，高校生～大学想像してみよう
・月の洞窟での生活を想像してみよう

生～成人では、各所属機関を舞台とした避難所運営シュミレーションなど，「最低限」から起案して「快適さ」を考える日常に役まとめ立つ取り組みも効果的に行えます．

1

Detailed plan
Session １：月環境を調査せよ！
はじめに：
月長期滞在ミッションで最初にしなければならないことはなんでしょうか？このセッションでは，最初にすべきことはなにか？から始めます．
＜準備＞• ディスカッションボードと必要な文具• 必要に応じてワークシートを準備します□□このセッションは、月をテーマとしたグ
ループワークの経験の有無によって実施時間が左右されます．すでに取り組んだことがある場合は，教室内で作業に使う時間の比重を軽くする事も有効です．同＜展開＞【導入】月長期滞在ミッションを成功させるための最初の仕事とは？
• 月の環境についてデータを集めておくこと• 月までの移動についてもデータを集めておくことじ観点から，ワークシートは学習者の実情に合わせて準備してください．すでに
月環境について学びを深めているなら，「長期滞在ミッションには何を知っておくべきか」という問いから，学習者自身が必要な項目を抽出することができるで【グループディスカッション】月環境に関する情報を集めよう• これまでに preAct について取り組んでいれば，それらの復習になりますが，学習者間の学びあいを促し，できるだけ多くの項目についての気づきを目指します．

しょう．
□□月 の 赤 道 付 近 の 観 測 で は、 昼 間 で 約110℃、夜の場合約 -170℃で、その差はとても大きくなります。これは、月面にはほとんど大気がないためです（ほと【まとめ】長期滞在を前提に以降のディスカッションを行うのに必要な項目についてまとめます．
• 月の表面の温度• 月の 1 日• 月の地形• 月面の様子• その他，地球から月までの距離など

んど＝地球の大気の 10 京分の 1 ほどの希薄さのため，真空といってよいでしょう）。大気は毛布のように温度を一定に保ってくれる役割もありますが，これがないために極端に暑く・寒くなるのです。
□□月の一日は、地球のおよそ 29 日分です。
地球の約 15 日にわたる昼と夜が交互にやってきます。長い昼と夜のため，さきほどの昼と夜の温度差が大きくなってしまいます．
□□月には海と高地があり，起伏に富んでいます．しかし，月の地震（月震）は地球のように大きなものはほとんど発生しません。

Session2：基地の候補地はどこだろう？

□□地球との平均距離は地球中心から月の中心までの平均距離は 38 万 4403km あり，月までの距離はおよそ 38 万㎞としてよはじめに：いでしょう．

月環境に関する情報を収集したら，次に滞在するための基地の候補地を考えます．
□□学習者が，かぐや３Ｄムーンナビの操作＜準備＞に慣れているなど状況がそろっていれ・ディスカッションボードと必要な文具ば，ぜひこの場面で活用してください．

・月面の地図またはかぐや 3D ムーンナビ

ンナビを始めから用いてもディスカッ

また，大人対象の研修などでは，３Ｄムーションが進むでしょう．判断基準として＜展開＞【導入】先のセッションで出た観点を活用して，基地の候補地をディスカッションすることを伝えます．

は，かぐや３Ｄムーンナビをツールとして活用し，手段が目的化しない状況となります．

【ディスカッション 】基地の候補地はどこだろう？

□□参考までに，アポロ 11 号（初めての人• 月面地図をみながらどのような場所に基地を作るのがよいかをディスカッションします．

類月面探査）の着陸地点決定には，2 年• かぐや３D ムーンナビは必須ではありませんが，その場合は月面地図など臨場感のある資料を所を念入りに選定しています．その基準準備します．
• 候補地の選定理由，アピールポイントをまとめて，グループごとの発表に備えます．
• 学習者のディスカッションの様子をみながら，基地をどのように設営するかも考えるよう促します（ただし，必須ではありません）．

間を費やされ安全・確実に着陸できる場
は，できるだけ広くなめらかな地形であること（近くに複雑な地形があると月着陸船の着陸レーダーが高度を誤認する原因となる），探査機の推進材の消費量が最も少ないこと，着陸が出来ない場合など非常事態には月軌道へ自由に戻れることなどさまざまな条件が考慮されまし【まとめ】

陸地点も非常に険しい地形だったことか• グループごとに候補地の発表を行います．

ら，実際には宇宙飛行士が着陸船を操作• 候補地の場所について，優劣は付けなくてよいでしょう．さまざまな考え方があり，それぞれ計画段階で着陸候補地を選ぶのに使われにアピールする観点があることを学びます．

2た．しかし，事前の綿密な計画による着し，8㎞ほど離れた地点に着陸しました．
たデータの解像度が十分ではなかったことも一因です．

Detailed plan
Session3：温故知新！原点回帰で新アイディア
はじめに：
このセッションでは，Session2 までの取り組みに「壁」をつくり，それを突破する発想力を求めています．
＜準備＞• ディスカッションボードと必要な文具＜展開＞【導入】月基地建設の盲点とは• 月基地建設に関わる候補地を前セッションで検討しましたが，基地建設について資材面の盲点を示します．
• 資材をどのように調達するのかについて全体に問いかけます．
• 資材に関する考察がすでに考慮されていたグループがあれば，そのグループの案を好例として用い，例えば建設までには巨額の投資と時間がかかること（地球から資材を複数回に分けて運ぶ，など），月面作業の技術革新が必要なこと（月の岩石を利用してレンガをつくる，など）をまと□□月面では，気温差や強力な宇宙線から生命を守る必要があります．よって基地建設は不可欠となります．またその素材についても，地上では軽くて丈夫な一般的なプラスチック素材，木材なども，過酷な環境ではすぐに老朽化してしまいます．金属など，宇宙線に耐久性のある素材を使う必要があります．

めます．
• 基地建設について資材面で一挙に解決できる方法があることを示し，これについて問いかけます．
• 学習者の様子を見ながら，「初期の人類の生活の工夫とは？」をヒントとして示します．
【グループディスカッション】新しいアイディアを探そう• もちろん，先のセッションの段階で洞窟に関するアイディアが出ていれば，それを活用してグループディスカッションを行います．
• 資材面だけでなく，他にもあるメリットを探します．

□□地球上における原始の人々の洞窟の活用は，家そのものを自然の造形に求めたといえます．雨や風がしのげること，気温の変化が少なく，夏や冬などに過ごしや【まとめ】生きるための工夫と知恵すいことなどの利点がありました．

• モノをもたない先人たちが，経験知から選んだ場所はやはり科学的にも住み心地の良い環境であること，また，月面滞在という科学技術の先端のような場面でも，その経験知が活かされることなどをまとめます．
• ほんとうに月の洞窟はあるのだろうか？かぐやの観測なら見つけているのかもしれない，ほんとうのところを確認してみよう，と次のセッションにつなげます．

□□これまでの議論の積み重ねや知識の活用をもって，実際の研究の最前線に関する調査の素地作りとしています．

Session4：かぐやミッションでわかった新事実
はじめに：
これまでの学習者のディスカッションの経緯は，研究者たちの手立てと同じ経路です．この分野の研究者による研究成果と新たな事実について，論文や資料を調べて読み，ディスカッションします .

□□資料では，洞窟という生活空間のメリットについての解説もあり，これまでのディスカッションを振り返ることができます .

＜準備＞・論文，資料＜展開＞【導入】月基地の建設について，宇宙研究の最前線では，どう考えられているのか？ JAXA の研究者の意見を調べてみようと促します．
【資料】月面で発見された竪穴や月の洞窟に関する資料• ISAS ニュース：SELENE（かぐや）搭載カメラによる月面の縦穴発見 ～月面下の溶岩チューブ（溶岩トンネル）存在の可能性～ その裏話
http://www.isas.ac.jp/j/mailmaga/backnumber/2009/back267.shtml• 日本惑星科学会誌：第 5 回月と火星の縦孔・地下空洞探査研究会開催報告
https://www.wakusei.jp/book/pp/2015/2015-2/2015-2-130.pdf• Exploration of Lunar Holes, Possible Skylights of Underlying Lava Tubes, by Smart Lander for Investigating
Moon (SLIM)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/tastj/10/ists28/10_Pk_7/_article【まとめ】• かぐやミッションが明らかにした事実：洞窟は発見できなかったが，それに変わる縦穴の発見についてまとめます．
• これまでの成果をまとめ，次のセッションにつなげます．

□□論文や資料は，こちらからも調べることが可能です．
JAXA/ISASNews

http://www.isas.jaxa.jp/ISASnews/
月周回衛星「かぐや（SELENE）」
http://www.kaguya.jaxa.jp/index_j.htm
JAXA HP
http://www.jaxa.jp/
Google Scholar
https://scholar.google.co.jp/

3Detailed plan
Session5：想像してみよう
はじめに：
このセッションが，このテーマのアクティビティのまとめにあたります．月長期滞在ミッションについて得た知識をオープンエンドに活用しますが，ここでは学習者の年齢に応じたまとめ方を提案します．
＜準備＞• 必要に応じてディスカッションボードなど＜展開＞【個人活動・グループディスカッションなどの取り組み例】• 小学生なら ･･･ 個人で「月のおうち」「月基地の想像図をつくってみよう」• 中学生～高校生なら・・・グループディスカッションの上グループワークで「月面滞在・月面基地想像図の作成」• 学習者の年齢が上がるに従って、より快適な生活にするには何が必要か？を投げかけるとよいでしょう．
• その上で，高校生～大学生～成人では ･･･「月面滞在・月面基地想像図の作成」を経た上で，各所属機関を舞台とした避難所運営シュミレーションなどを行うとよいでしょう．月長期滞在に関するディスカッションは，非日常場面での創造活動ですが，「生きるために必要な最低限の条件」から起案して「滞在するための快適さ」を考えるという同じステップがあります．このように，日常へと創造・想像場面を移行させ，それらの取り組みを効果的に行えます．

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使用データ（静止画・動画）
・問いの例
Q1：どこか不思議なことは ･･･ ？
• ここはどこだろう• いまは昼？それとも夜？
• 太陽はどの方角にあるのだろう？

A1：
右上の写真は，1969 年 7 月 20 日（日本時間 7 月 21 日）のアポロ 11 号による月面着陸の写真です．歴史上初めて人類を月面に到達させた宇宙飛行でもあり， That's one small stepfor (a) man, one giant leap for mankind.（これは一人の人間にとっては小さな一歩だが、人類にとっては偉大な飛躍である）という，アームストロング船長の言葉は有名です．
単に写真を見ると，まるでフィクションのように見えますが，じっくりと観察すると地球との環境の違いも見えてきます．
探査機の足下にはその影が色濃く伸びています．宇宙飛行士の少し向こうの小さなくぼみにも影ができています．太陽はこの写真の右手やや奥に位置しています．アポロ 11 号が着陸したの地球から見た表側の静かの海近くです．下の写真は，アームストロング船長の後にオルドリン飛行士が着陸船から出てくる様子です．

Q2：ここは月のどこだろう？
かぐやが撮影した画像です．地球は北が上になっていて，アラビア半島あたりがみえています．地球の形は，まるで満月の数日前のように見えます．
• 太陽はどこにあるのでしょう．
• 撮影地点は月のどこでしょう．
月の地平線が見えることに着目してください．
• 地球から見ると月はどのように見えるのでしょう．

A2：「かぐや」撮影のハイビジョンカメラの映像から切り出した静止画です．
2007 年 11 月 7 日 ( 日本時間 ) に撮影された映像で，月の北極付近を飛行している際に撮影されました．太陽は後方のやや右側にあります．月面のクレーにおちた影からも太陽の方角がよくわかります．影が長く伸びコントラストが高いことに着目すると，この地点から振り返ると太陽は月の地平線近くに見えるでしょう．
一方地球は，月で例えるなら満月の少し前のように見えます．逆に地球からみると，月の向こう側に太陽があるのですから，月は新月近くのはずです．
この写真でみている地球は，太陽があたる昼間だということもわかります．北極を上として，地球からこの月を眺めると，左側がわずかに太陽に照らされて見える新月直前の月となります．月はこのあと，画面の右方向に，地球の周りを公転していきます．

5

Q3：月の地平線から出てくる「地球の出」です．時間は左側から右側へと移り変わりますう．かぐやによる画像ですが，どうやって撮影したのでしょう．
• 太陽はどこにあるでしょう．
• かぐやは止まった状態で撮影したのでしょうか？それとも動いていたのでしょうか？
• かぐやがいる場所は，月の表側でしょうか？
裏側でしょうか？

A3：
太陽はこの写真に向かった状態で後ろ側にあります．ですから，地球が明るく見えます．地球のお昼側を見ていることになり，この写真では，実は南半球が上になっています．
月面のクレーターに着目してください．同じクレーターにだんだんと近づいている様子がわかります．右端の写真がわかりやすいのですが，クレーターの内部には濃い影がみえ，この写真の月面には，すでに太陽が当たっていることがわかります．
月の昼側から地球の昼側が見えるのは，月面の「裏側」上空を飛行しているときのみです．実際には，かぐやは月の裏側を南極に向かって飛行して撮影された写真です．

Q4：動いているのは？
時間は左から右へと移り変わります．
• 太陽はどこにあるのでしょう．
• いったい何がどう変わっていく写真なのでしょう．

A4：
かぐやが 2008 年 5 月 2 日から 3 日にかけて撮影した自転する地球の様子です．よく見てみると地球は北が上で，左端の画像には太平洋とオーストラリア大陸が見えます．太陽は写真に向かって私たちの背面やや右側にあります．かぐやは，月の南極付近の上空にいて，月面のクレーターの様子からは，位置をあまり変えずに地球の写真を繰り返し撮っていたこともわかります．

6【かぐやデータを活用した教材アクティビティ−月長期滞在ミッション候補地を探そう−】
発行：2016 年 7 月

初版発行

製作：宇宙航空研究開発機構（JAXA）、高須佳奈＜島根大学＞
問合せ：宇宙教育センター

https://edu.jaxa.jp/contact/