13:45 〜 15:15
[O11-P25] NPAD＋SP（ニュースペーパーエアドームと投影機)～持ち運びのできるプラネタリウムの作成
キーワード：プラネタリウム
1. 目的・背景
プラネタリウムを上映できる施設は限られる。そこで、私たち横浜市立桜丘高校天文部プラネタリウム班は、手軽に持ち運べるドームと投影機があれば、どこでも気軽にプラネタリウムを上映することができるのではないかと考え、製作に至った。なお、今回製作するにあたりその目的上、「安さ」と「軽さ」を重視した。
2. NPAD（News Paper Air Dome）の製作
2.1. 条件
ドームを製作するにあたり、「安さ」と「軽さ」に加え、「半球状」であることを条件とした。これは、私たちの目がそれぞれの星を同じ距離にあるように認識し、星空を半球状に感じていることに倣ったものである。以上の条件を考慮し、私たちは新聞紙を利用した直径4mの半球状のエアードーム、News Paper Air Dome（以下、略称NPAD使用）を製作することにした。
2.2. 手法
①直径50㎝の地球儀を緯度15°×経度10°ごとに小数点以下2桁で測定。（天頂の円形部のみ緯度6.4°）
②①で測定した数値を8倍し、新聞紙で台形のパーツ24×8つと天頂部の円形のパーツ1つを製作。
③②で製作したパーツをスティックのりと養生テープで接着。
④新聞紙ドームの赤道面から下に60cmの段ボールを養生テープで接着。
※赤道面以下の60cm段ボールは歪みを抑えると同時に光が観客の目に当たらないようにするため。
2.3. 結果と課題
・NPADは、歪みが少なく、星を投影できる空間として十分に機能した。
・非上映時には最小で60㎝まで縮小可能で、扇風機を使用して約5分で膨らませることができた。
・課題：NPAD自体には遮光性がないため、暗い室内での投影が前提となってしまった。
3. 投影機の製作
2. で製作したNPADに加え、手軽に持ち運べる投影機も製作したいと考え、以下の条件のもとで製作した。
3.1. 条件
この時、条件としたのは、課題としても挙げられた「安さ」と「軽さ」の他、ドーム全面に投影できることだ。これは、NPADがドーム状であるということに加え、持ち運びしやすい反面一面の投影に特化した家庭用プラネタリウムとの差別化を図る目的がある。そこで、ピンホール式とデジタル式のプラネタリウム投影機の製作に挑戦した。
3.2. 製作
3.2.1 ピンホール式
・ピンホール式投影機とは、本体に恒星を投影するための穴を開け、内部から光を当てることで投影する上映方法である。 緯度（南北緯52.62°、10.81°）×経度4.8hごとに星図を五角形に分割。 ②①の五角形十二枚を①より一回り大きく五角形に切った画用紙に張り付ける。 星図を目印に②に画鋲で穴を開ける。 ③のパーツを正十二面体に組み立てた。 ⑤南極点付近から豆電球を挿入し内部から光を当てる。
3.2.2 デジタル式
・デジタル式プラネタリウム投影機とは、複数台のプロジェクター用いてドームに多面的に星図を投影する上映方法である。 お絵描きアプリ（アイビスペイント）を用いて星図を曲面に編集、東西南北＋天頂×1の五面に分割した。 段ボール（39cm×27cm×27cm）に穴を開け、虫眼鏡をつけ、プロジェクターを製作した。 ③①で製作した画像を映したChromebookを内部に配置したプロジェクターを、各方角とドーム中央に1つずつ設置し、投影。
3.3. 結果と課題
・ピンホール式：光がドームにまで到達せず、投影できなかったため、穴の大きさや豆電球の明るさを変えることが挙げられた。
・デジタル式：ドーム状に星図を投影することができた。しかし、恒星が見にくいため、恒星の色を見やすい色にするなどの解決策が挙げられた。また、天頂部は各方角に比べ、プロジェクターとNPAD間の距離が確保できず、画像が小さくなってしまうので、天頂部のみ画像をさらに2分割する必要が挙げられた。
4. 結果
プラネタリウムを投影する直径4ｍのドームを製作することができた。さらに、持ち運び可能な投影機を製作することができた。
5. 今後の課題
・NPAD本体の遮光性の向上。
・投影機の光源の強化と、投影する星の色の工夫。
・天頂部投影の画像サイズ調整
プラネタリウムを上映できる施設は限られる。そこで、私たち横浜市立桜丘高校天文部プラネタリウム班は、手軽に持ち運べるドームと投影機があれば、どこでも気軽にプラネタリウムを上映することができるのではないかと考え、製作に至った。なお、今回製作するにあたりその目的上、「安さ」と「軽さ」を重視した。
2. NPAD（News Paper Air Dome）の製作
2.1. 条件
ドームを製作するにあたり、「安さ」と「軽さ」に加え、「半球状」であることを条件とした。これは、私たちの目がそれぞれの星を同じ距離にあるように認識し、星空を半球状に感じていることに倣ったものである。以上の条件を考慮し、私たちは新聞紙を利用した直径4mの半球状のエアードーム、News Paper Air Dome（以下、略称NPAD使用）を製作することにした。
2.2. 手法
①直径50㎝の地球儀を緯度15°×経度10°ごとに小数点以下2桁で測定。（天頂の円形部のみ緯度6.4°）
②①で測定した数値を8倍し、新聞紙で台形のパーツ24×8つと天頂部の円形のパーツ1つを製作。
③②で製作したパーツをスティックのりと養生テープで接着。
④新聞紙ドームの赤道面から下に60cmの段ボールを養生テープで接着。
※赤道面以下の60cm段ボールは歪みを抑えると同時に光が観客の目に当たらないようにするため。
2.3. 結果と課題
・NPADは、歪みが少なく、星を投影できる空間として十分に機能した。
・非上映時には最小で60㎝まで縮小可能で、扇風機を使用して約5分で膨らませることができた。
・課題：NPAD自体には遮光性がないため、暗い室内での投影が前提となってしまった。
3. 投影機の製作
2. で製作したNPADに加え、手軽に持ち運べる投影機も製作したいと考え、以下の条件のもとで製作した。
3.1. 条件
この時、条件としたのは、課題としても挙げられた「安さ」と「軽さ」の他、ドーム全面に投影できることだ。これは、NPADがドーム状であるということに加え、持ち運びしやすい反面一面の投影に特化した家庭用プラネタリウムとの差別化を図る目的がある。そこで、ピンホール式とデジタル式のプラネタリウム投影機の製作に挑戦した。
3.2. 製作
3.2.1 ピンホール式
・ピンホール式投影機とは、本体に恒星を投影するための穴を開け、内部から光を当てることで投影する上映方法である。 緯度（南北緯52.62°、10.81°）×経度4.8hごとに星図を五角形に分割。 ②①の五角形十二枚を①より一回り大きく五角形に切った画用紙に張り付ける。 星図を目印に②に画鋲で穴を開ける。 ③のパーツを正十二面体に組み立てた。 ⑤南極点付近から豆電球を挿入し内部から光を当てる。
3.2.2 デジタル式
・デジタル式プラネタリウム投影機とは、複数台のプロジェクター用いてドームに多面的に星図を投影する上映方法である。 お絵描きアプリ（アイビスペイント）を用いて星図を曲面に編集、東西南北＋天頂×1の五面に分割した。 段ボール（39cm×27cm×27cm）に穴を開け、虫眼鏡をつけ、プロジェクターを製作した。 ③①で製作した画像を映したChromebookを内部に配置したプロジェクターを、各方角とドーム中央に1つずつ設置し、投影。
3.3. 結果と課題
・ピンホール式：光がドームにまで到達せず、投影できなかったため、穴の大きさや豆電球の明るさを変えることが挙げられた。
・デジタル式：ドーム状に星図を投影することができた。しかし、恒星が見にくいため、恒星の色を見やすい色にするなどの解決策が挙げられた。また、天頂部は各方角に比べ、プロジェクターとNPAD間の距離が確保できず、画像が小さくなってしまうので、天頂部のみ画像をさらに2分割する必要が挙げられた。
4. 結果
プラネタリウムを投影する直径4ｍのドームを製作することができた。さらに、持ち運び可能な投影機を製作することができた。
5. 今後の課題
・NPAD本体の遮光性の向上。
・投影機の光源の強化と、投影する星の色の工夫。
・天頂部投影の画像サイズ調整