2018年12月

昨夜は球状星団も観ました。
M79は低空でしたが、45cmだとやはり迫力があります。
それからやまねこ座のNGC2419も淡いながらもしっかり見えていました。
銀河は大熊座のM81/82/NGC3077、NGC2976, NGC2787, M108, NGC3079 しし座のNGC2903など。透明度が特別良い日ではなかったのですが、これらは明るく見ごたえがありました。

私にとっての冬の定番、M42/43, NGC2301, β Mon, M46/47/NGC2438もなかなか良かったです。
シーイングが良くもなく、悪くもなくって感じでしたが、β Mon (3重星）は106倍でくっきり分かれ、美しかった。

で、昨夜の一番はこれ↓
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NGC2346　バタフライ星雲です。
いっかくじゅう座のδ星付近にあるこの惑星状星雲は一見ただの恒星ですが、倍率を200倍にしてO-IIIフィルタ等を用いると星雲が浮かび上がってきました。
丁度上の写真のようなイメージです。

また、NGC2359 Tho's Helmeもフィルタを使うことで特に濃い部分がよく見えていました。

このように昨夜は彗星、散開星団、散光星雲、銀河、球状星団、惑星状星雲、重星にアステリズムといった様々な天体を観ることができ充実していました。
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昨夜は自宅のバルコニで3時間ほど星の観察をしました。
まず見たのは38P/Stephan-Oterma彗星。11月の某同窓会では尾も確認できましたが、昨夜は光害の影響もあって凄くショボい。
場所を知っていないと絶対に見つかりませんね。200倍くらいまで上げてバックを暗くした上にそらし目でようやく中心部の輝きと周りの淡い部分の把握に留まりました。
この日は45cmドブでも10等級台後半の天体は厳しかったので、この彗星の光度は10等くらいでしょうか。空が暗いところだとまだまだ行けそうですね。

続いて観たのは彗星の近くにあったアステリズム"Inchworm(尺取り虫)”。
これは以前に私のHPで紹介しています。
明るい4.6等星の色が黄色くてとても綺麗でした。写真では白く飛んでいますが、、。
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アステリズム繋がりで見たのはNGC2169 "37星団"または”ショッピングカート”とNGC1662 バトルクルーザー。何れも色の綺麗な星を含んでいます。
アステリズムは星が輝くほど印象的になるので、大きな口径は有利ですね。

続いて観たのがクリスマスツリー～HD47888/SAO114265(等光2重星）～ハッブル変光星雲。
これらは光害に大変強く、常に印象的な姿を見せてくれます。
HD/SAOは全く有名ではありませんが私のお気に入りです。
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新幹線から富士山、もう一枚載せます。
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200km/hオーバーのスピードで偶然捉えたシンメトリー。
特に連射もしていないのですが、、。

ホワイトバランスが崩れて見苦しいですね。すみません。
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昨日は東京からこだまの早割チケットを使ってグリーン車でゆったりとした旅をしました。
このチケット、のぞみやひかりよりも2000円も安いのです。1時間余分にかかりますけどね。
その際にニコンのコンデジP1000で写した富士山がこれ↓
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フルサイズ500mm相当です。もちろんjpeg撮って出し。迫力がありますね。
グリーン車なので大きな望遠を使っても隣に迷惑かけることはありませんでした。

下は神奈川県から撮ったもの。200mm相当でも結構迫力あります。
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次の写真は結構気に入っています。
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車窓から一瞬を切り取ったのですが、、。満足できる結果です。

新富士駅近辺からだと工場の煙が目立ちますよね。
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偏光フィルター使うんだったな、、。
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久々に岐阜に戻り、45cmをバルコニに出して少しだけ星空観察をしました。
注目したのは46P/Wirtanen彗星ですね。
先日私はかなり暗くなる予想しましたが、肉眼最微等級が4等級にも行かない場所でも45cmで結構明るく見えていました。
流石に双眼鏡では無理でしたが。
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ニコン1の固定撮影で撮ったのが上の写真。jpeg撮って出しです。（わずかにトリミングしただけで他は何もしていません。）
ノイズが結構あって見苦しいのですが、絞り開放にも関わらず、そこそこの星像で写っていますよね。レンズは2万円の安物ですけど、、。

9月に東京（江東区）で21P/Giacobini-Zinnerを同じニコン１に70-200mmF2.8を付けてフルサイズ540mmで撮影することができましたが、46Pもきっと写ると思います。
21Pの写真はこれ↓
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彗星を観察した後、この近辺の星雲・星団を片っ端から見ましたが、気流の状態が悪くて星像がキリッとせず、いま一つでした。
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前回の続きです。
Mirror Boxの補強には前回紹介したアングル材を外側に当てるという解もあります。
重いものを運ぶ箱によく見られますよね。

でも私は下図の方式を適用することにしました。
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赤い線で示した平板を外側に当てるだけ。
鉛直方向荷重は横向きに刺さっている大きな釘のせん断で受け、左右方向荷重は平板を止める小さなネジのせん断で受けます。
これはとてもシンプルな構造！！
平板はアルミで1mmくらいの厚さでも大丈夫じゃないかな？！

ただし、右側のネジは横板の板厚方向の中央に位置させ、横板の面圧強度をしっかり確保させる必要があります。
また、追加した平板とネジの間に空間があると横板が動いてしまう恐れがあるのでできる限りタイトなネジ孔をあけなければなりません。
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木で箱を製作する際にどの方向に釘を打ち、どのような補強をすればよいのかといったネット上の記事は殆どありませんね。
ここでは2回に渡り、杉で製作するMirror Boxの補強について述べます。

下の図は鏡筒を水平方向に向けた時にMirror Boxを鏡筒後部から見たものです。
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4枚の板を接着剤と釘又はネジでつないでいます。(釘は1箇所のみ表示）
底板には鏡等の重量がかかりますので、釘又はネジを引き抜く方向に荷重が発生します。
前回述べましたように杉の引き抜き強度は大変低いので容易に底が抜けてしまいます。（もちろん製造初期は大丈夫かもしれませんが、木及び接着剤の劣化で日々強度が低下しますので）。
左右方向荷重は通常の星空観察時にはあまり作用しませんが、持ち運び時に大きな力がかかる恐れがあるので、無視できません。
でもこのコンセプトでは釘又はネジのせん断又は曲げ強度により横板が外れる可能性は低くなります。

建築の世界では釘よりもネジの方が引き抜き荷重に対する耐性が大きく問題は生じ難いということになっていますが、私が適用する杉はネジでも耐性が低く、かつ板厚もかなり薄いので、問題として取り上げる必要があると考えています。（星の観察中に鏡がコンクリートの地面に落ちたら洒落になりませんからね。）

次にこのMirror Boxを90度回転させてみましょう。
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今度は釘又はネジのせん断強度(曲げ強度）により、底が抜ける可能性は激減しますが、横板が外れる可能性が浮上します。
でも最初の案(Figure 1)よりましですね。

ではこれをどのように補強しましょう？
誰でも最初に思いつくのが箱の内側にL型アングル材を追加することですよね。
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でもこれはFigure 3に示すように改善効果があまり高くないのですよ。
横板を外側に引っ張ると容易に外れてしまいます。

ただ上の図のネジaを横板の外側まで貫通させ、ナットで止めれば問題は解消されます。
これは一つの解です。（でも私は採用しません）

次回は別の方法も紹介します。
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ドブソニアンの鏡筒を杉で製作するにあたり最も問題になるのが結合部(Joint部）の"へたり"からくる強度低下です。。
下の図に示すように板のオレンジ色の動きによって釘やビスの挿入部の板が徐々にへたっていき、面圧強度や引き抜き強度が低下します。
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板やビスを使った家具の多くは移動式では無いため、上図のオレンジ色の荷重は作用しません。また、一般的に家の中は外よりも湿度が低いため、木の劣化も小さいです。

一方トラベルドブは環境が悪いし、頻繁に動かしますので結合部がへたり易くなります。
金属ならばこの疲労強度はほとんど問題にならないのですが、元々面圧や引き抜き強度の低い杉は大問題です。
したがって、これの対処法が重要になります。
（もし対処しなければ天体観測中に箱が分解し鏡が落下することもあり得ます。）

次回は私が今回適用予定の箱状ミラーボックスを壊さない方策を紹介します。
（すごくシンプルです。）
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セレストロンC8Nの接眼部はラック&ピニオン式でとてもしっかりしています。
少し重いけど、とりあえずこのまま使うことにしています。
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接眼筒は丸い鏡筒取付用となっていますので、杉でスペーサを製作しました。（仕上げはまだですが）。
板厚は9mm。昨日説明しましたように、鋼だったら3mmと同等です。
運搬の時は比較的容易に取り外しできるようにしていきます。

ところで写真の接眼部の後ろにあるのは主鏡Boxやサイドベアリング取付部です。
主要構造は重箱構造で行くつもりです。
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先日購入したセレストロンの20cmニュートン式反射は、トラベルドブに生まれ変わる予定です。
電車で運べる15cmくらいの望遠鏡製作を考え、鏡を物色していたのですが、上記反射望遠鏡を利用することが最も効率的かつ経済的であることが判り、購入したのでした。

主鏡セルや接眼筒は自分のイメージよりもかなり重いのですが、とりあえずはそのまま使用して超シンプルな構造のドブを製作します。
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材質は軽くて製造しやすく、しかもホームセンターで容易に購入できる杉を使用します。上の写真は主鏡ボックス。雑なつくりで恥ずかしいのですが、ちょっと狙っていることがありまして、、。
トラベルドブは乗り物の振動を思いっきり受け、それによる結合部のゆるみが発生しますので、私の45cmドブのように釘を使わない構造が望ましいのですが、木工素人の私には不可能。ちょっとカッコ悪いけど、釘も使って確実な構造を作っていきます。

ところで杉は木材の中でも柔らかく変形しやすいです。
変形のパラメータとなる剛性はEI(ヤング率x断面2次モーメント）で表せますが、杉のヤング率は木材の中で最も高いアカガシの半分である8Gpa(ギガパスカル）です。
この値は鋼の210GPaの26分の1。めちゃめちゃ柔らかい。
でももう一つのパラメータである断面2次モーメント(I)を工夫すれば充分に成立します。Iは板厚の3乗で効いてくるので鋼の3倍の板厚があれば剛性EIはとんとんになります。例えば鋼で2mmの板厚が適正ならば杉だと6mm。イメージと合いますよね。

これからの製作は力の方向を意識し、それに合わせた剛性とガタに気を付けながらやっていきます。
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ちょっとやってみたいことがあってセレストロンの20cmF5ニュートン式反射鏡筒を購入しました。
税抜き29,800円で7x50ファインダやアイピースも付いています。
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これから作業を進め、うまく行き始めたら紹介しますね。
さてどうなるか？？
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シアトルのJazz Alley（ライブハウス）でCharlie Hunter Trioのライブを観てきました。
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今回は急な出張だったのでいい席の予約ができず2階バルコニーの後部座席となってしまいました。
ですからこれまでのライブ鑑賞の中で最もステージが遠くて撮影が難しかったです。

ところでTrioというのにVocalの女性を含めて3人しかいない？
どういうこと？と思っていると、演奏中に謎が解けました。
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なんとリーダーでギターのCharieが7弦(?)ギターの上の三本の弦を使ってベースの演奏をしていたのです。
つまり一つのギターで、ベースとギターの演奏。それにドラムスを加えたトリオということでした。
そして感銘を受けたのが上の写真のシーン。
彼はベースとギターを奏でながら歌い始めたのです。ギターとユニゾンしながら、、。
これには観客も大うけ！
やってくれます。
ヴォーカルのLucyはダイナ・ワシントンそっくりの声で、これまたダイナのようにブルージー。決して派手ではないけど心地よいブルースに浸ることができました。
途中でWham!の曲をブルースにアレンジしたものも出てきて楽しかった。
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上の写真はニコン１、フルサイズ300mm相当で撮ったものをトリミングしています。ステージが暗くて1/20秒くらいの露出だったので、結構動く彼女の撮影には手を焼きました。でもそこそこ写っているでしょ。

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上の写真はドラマーが自分のソロに合わせてアドリブでラップっぽい歌を披露しているところ。Lucyもノッてきて一緒に踊っています。

それを見たCharlieの驚いた顔が面白い。
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いつもだと一晩に観客入れ替え制で2セット行われるのですが、昨夜は1セットのみだったので、通常より長く演奏してくれました。
そしてアンコールの時には地元のテナー奏者が登場。
飛び入りがあるのがLiveの醍醐味ですよね。
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金曜にシアトル出張が決まり、日曜に成田を発ってやって来ました。

日曜は昼過ぎに自宅を出て早めに成田空港に着き、丁寧かつ上手な散髪屋で髪を切った後、ラウンジでシャワーを浴びてすっきりした状態で搭乗しました。

写真はデルタ・ラウンジから撮ったタイ航空のA380型機。
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数分毎に航空機が離着陸するのを軽い食事をしながらP1000で待ち受け、Getしました。フルサイズ500mm相当。
大きなレンズを振り回していると他の客から苦情が来そうですが、P1000には黙認してもらえました。
別にA380を特別撮りたかったのではなく、結構暗いコンディションでの撮影の腕試しって感じです。
でもあんまりいい写真が撮れませんでした。少し暗いとAFが迷うし、駐機中の航空機からの暖気の影響でボケボケになりがちでした。

今回はデルタ航空を久々に使いましたが、サービスが向上していました。
頼んでもいないのに成田、シアトルの両空港とも手厚いVIP対応。来年成田シアトル間に新たにJALも参入するということで高い危機感があるらしい。
浮気しないでね！とシアトルの地上係員に言われました。

下の写真は離陸する787-8型機
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787は月産12機。
2日に1機完成しています。、こんなに大きいものを、、。

手前に翼が見えているのは私が乗ったB767-300ER型機。787とほぼ同じ大きさですが、古い機体なので、内装もいまひとつ、。

今回の出張も仕事が結構大変ですが、夜は何か見つけて楽しもうと思います。
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飛行機

さて今回は望遠鏡を上から見た時の接眼部の左右方向変位について考察します。
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上の図が示すように接眼部の横方向変位はYawingという専門的には上下方向軸（Z軸）周りの回転運動が支配的です。
鏡筒～架台の結合方法は様々ですが、仮に下の図のようにボルト2本で繋がっているとしましょう。
このような方法はレアかも知れませんが、あんまり器材を特定するようなことはしたくないので一般的な構造結合様式を例にします。
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上図に示しているようにボルト結合部は隙間がたくさんあります。
例えばボルトとボルト穴の間。
この隙間が無ければボルトを穴に刺すことができませんので隙間があって当然ですが、航空機等の高い強度が必要なものと異なり隙間はかなり大きいです。
（航空機で高い強度が必要なところは結構高価で特別な結合方式を採用して隙間を極限まで減らしています。）

隙間があってもボルトの強い締め付け力により架台と鏡筒の結合力は保たれます。でもこれはボルト近傍の話。ボルトから遠い架台の端はボルトの締め付け力が届かないので、やはり隙間が生じています。

ボルトは大きいほど締め付け力が高いのですが、天体望遠鏡に使用されるボルトやネジ類は、望遠鏡よりも軽いカメラと同じくらいのものが多く、締め付け力が充分とは言えないものがあります。
そういったものは架台と鏡筒の間に隙間が発生しやすく振動の原因となります。
ボルトと穴の間の隙間は眼部の横方向変位に関連しないように思えますが、この隙間がボルトの緩み=締め付け力の低下につながります。

また、充分な締め付け力がある場合でも、長期間上図のオレンジの矢印のような力が加えられるとボルトが緩み、締め付け力が低下します。
そしてその場合も振動が発生してしまうのです。

組立式望遠鏡を自作された方が、私が自分のドブソニアンを30～40分もかけて組み立てている様子を見て、よく指摘してきました。
「utoさんのは組立に時間がかかるなあ。私のはワンタッチで取り付けられる結合方式なので簡単だよ」
でも私は指摘を採用しませんでした。ワンタッチで取り付けられるのは時間をかけてボルトやネジを締め上げるものに比べて隙間が多く、剛性の低下を招きやすいからなのです。

まお、ボルト結合方式が悪いと言っているのではありません。
ボルトが緩むと振動しやすくなるよ！と言いたいのです。
ボルトが緩み難くなる方法は色々あるので後日紹介します。
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今回は片持ちの経緯台に載せられた屈折望遠鏡の接眼部が上下方向に振動する場合の変形について図を用いながら具体的に解説します。

図のように接眼部の上下の多くは鏡筒又は接眼筒のピッチング（横方向軸周りの回転のことで鏡筒のお辞儀運動）により生じます。
接眼部にカメラなどの重量物を搭載する場合は、鏡筒若しくは接眼筒のたわみによる変形も考えられますが、振動に結びつく変形の多くは構造各部の隙間を埋めるような変形が起因となっています。

隙間ってどこにあるのか？
それは動く部位と組立構造の部位には必ず存在します。例えば架台の水平面内回転部です。(以下の図の赤い楕円参照)
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もちろん接眼筒のところにも隙間はあります。接眼筒は鏡筒とギヤでつながっておりますが、接眼筒をスムーズに動かす為にはできるだけ鏡筒と接触しない方が良いからです。

それから鏡筒と架台結合部にも隙間があり、それが振動に対して悪さすることがあります。（このあたりは望遠鏡の構造によって異なります。）

鏡筒にピッチングの力をかけると架台の水平回転軸のところの隙間は小さくなるように変形します。
これが振動に影響するのです。
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上の図は中央にある筈のボルトを描かず少しデフォルメしています。

特に小型で安価な経緯台に重量がある鏡筒を載せると上記問題が発生します。
これを防ぐには隙間をできるだけ小さくするよう調整したり、予め片側だけ隙間が小さくなるように反対側にシム（隙間埋め）等を入れると良いです。

この架台は強度や剛性が足りないという前に隙間がどこかにないか確認してください。

次回は望遠鏡を上から見た時の左右方向の振動(Yawing)について考察します。
今回と似たような話ですが、ネジ結合部の経年変化も考えます。

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