しし座流星群観測への準備
− 2001年しし座流星群観測前の記録 −

内山茂男

※ これは、大出現が期待された2001年の“しし座流星群”を観測する前に書いたものです。

しし群予測と観測計画

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 ライティネンの予測から求めた
関東地方での MR (1分間あたりの出現数)

マクノート・アッシャーによって、信頼できるしし群の出現予測がされるようになった。 さらに、このモデルによると、2001年は日本で大出現が見られ、ピークZHRはなんと15000の大出現だという (その後8000に変更)。また、ライティネンによる予測は、ほぼ同じ時刻でピークZHRで7000あまり。 モデルの内容や過去の実績から考えると、ZHR予測ではライティネンの方がやや信頼度が高いと判断した。 それでも1999年のヨーロッパ方面の大出現を超える出現が見られる可能性が高い。 大出現時間はそれほど長いものではないが、この予測数程度(ピーク時に1分間あたり60個程度)になるだろうと想定して、 観測計画をたてた。

事実上、一生に1回の大流星雨のチャンスである。やりたいことは、ちょっと考えただけでも、 「計数観測」「流星写真撮影」「ちょっと変わった流星写真撮影いろいろ」「永続痕撮影」「双眼鏡観望」「ビデオ撮影」 とたくさんある。これ全部は無理だし、あまりいろいろなことを欲張ると、失敗することも多い。 でも、1つには絞れないし、過去の日食でもほとんど失敗せずに複数のことを行ってきているので、いくつかはできそうな気がする。 いろいろ検討をした結果取り組みことにした観測テーマは「計数観測」「写真撮影」「ビデオ撮影」「月面衝突モニター」である。 さらに、リニアー彗星も見頃となっているので、これの撮影も行うことにした。

計数観測計画

こんなにたくさんの流星が出現することはない。 おそらく、この1晩で、子供のときからこれまでに見た数より多くの流星を見られるであろう。 そこで、いくつ見られたのか数えてみたい。また、なんと言っても、Science に少しは貢献したいという思いがある。 報告は速やかに IMO(国際流星機構)に送ると Science に貢献できる。そこで、計数観測を今回のメインと考えた。

1966年の Storm では、1秒間に10〜40個見えたという。ここまで出現したら概数しかつかめないであろうが、 今年の日本はそこまで多くはなさそうである。ピーク時にも何とか数は数えられると想定した。 流星の光度比も気になるテーマなので、できる限り光度も記録する。光度報告を間違えても訂正する余裕はないが、 とにかく可能な限り記録したい。人間の限界への挑戦である。

でも、問題点もたくさんある。まず、記録方法だ。私は通常の計数観測では、テープレコーダーに録音し記録している。 報告だけを録音し、他の時間はストップしているので、 4〜5時間連続観測しても問題なく対応できた。 でも、今回はピーク付近ではほとんど連続して録音しつづけなければならないだろう。120分テープでも、片面60分しかない。 大出現の最中にテープ交換をするのはできれば避けたい。 そこで、もっと長時間連続録音ができる「ICレコーダー」を購入することにした。
また、最微星の記録も問題である。最微星の測定をしている余裕はなさそうである。 とにかく、最微星記録の余裕があるときに記録することだ。

どちらにしても集計するのも長時間かかってしまうので大変だ。観測終了後、 できるだけ速やかに観測報告をしなければならないので、できるだけ集計は楽にしたいが、楽にする良い方法が思いつかない。 睡眠不足の中で、間違えないように気をつけながら頑張って集計するしかない。 でも、観測報告フォーマットはあらかじめ作っておくことができる。 国内速報集計用(5分ごと)、IMO速報集計用(5分ごと)、IMO詳細報告用(30秒または1分ごとで光度分布つき)の3通りを、 事前に作成しておいたが、これだけでもなかなか手間のかかる作業であった。

流星写真撮影計画

こんなにたくさんの流星が出現するのはあまりないので、写真も撮っておきたい。 流星の軌道を出すような写真は撮れないが、記念写真はほしいのだ。 他の人の写真をもらってもいいのだが、やはり「自分が撮った写真」がほしいし、年賀状にも使いたい。 これまでにも、計数観測と同時進行で手探り撮影をしてきた。 今回は計数観測がとんでもないことになりそうだが、そのとんでもない時刻の写真こそ撮りたいものだ。 自動撮影するカメラの導入も検討したが、かなり高額になる 次はどんなカメラを買おうか?参照)。そこで、状況をイメージしてみた。 露出時間は正確にはできないであろうが、記念写真だからちょっとくらい長すぎたり短すぎたりしてもいい。 おそらく何とかなるだろうと判断した。

また、記念写真だから、星座がきれいに入っている写真のほうが良い。特に、輻射点がわかる写真がベストであろう。 固定撮影でも良いのだが、日周運動で動いていく構図を修正する余裕はまったくない。 したがって、赤道儀でガイドしたいのだが・・・、赤道儀が足りない。そこで、昨年までの職場に行き、借りてくることにした。 この小さな赤道儀にカメラ2台を載せて、50mmと28mmで撮影してみたい。 計数観測がとんでもない状況でカメラ2台の手探り撮影ができるかどうかは全く自信がないので、 優先順位はつけておかなければならないだろう。今回のしし群では、特に明るい流星はあまり多くないと予測されるので、 明るい標準レンズがメインとし、こちらにはモータードライブもつけておくことにした。

流星ビデオ撮影計画

ビデオ撮影は、基本的に自動観測であり、計数観測を中断しなければならないのは「1時間毎のテープ交換」だけというのも魅力だ。 では、ビデオを撮影して何をするか。私には、軌道を求めるようなことはできない。すると、普通の観賞用しか撮れない。 でも、観賞用ならNHKにはかなわない。特に今年は、NASA の飛行機観測に参加する Y さんが、 「ハイビジョン映像をアマチュアの方にも分けたい」と言ってくれている。これがあれば観賞用は文句なしだ。 では、私はどうするか。少しは Science に絡んでみたい。そこで、次のようなことを考えた。

『ビデオカメラをε-160に取り付けて輻射点方向を撮影する。』

“永続痕はチューブ状”という話がある。でもまだはっきりしない。 もし、停止流星の痕を撮影して“リング状”に写ったら貴重な映像だ。 また、このシステムだと市街地でも10等星まで写るので「暗い流星の割合」も調べられる。

こんな長焦点で輻射点方向を撮影するというのは、今まで誰もやっていないことである。 しかも、流星屋さんのほとんどはイプシロンのような短焦点鏡を持っていないので、今回も他の人はやりそうもない。 ただし、このシステムは視野が非常に狭い。だいたい月1個分の範囲しか写らない。したがって写る流星数がかなり少なくなる。 大出現だからこそできることだと考えた。

月面衝突モニター

1999年の大出現の際には、「月面の夜の側で発光」したのが何例か観測された。 これは、しし群のかなり大きなダストが月面に衝突して発光したものだろうといわれている。

さて、今年は19時過ぎにも7公転トレイルによる1つ目ピークが予測されている。 この時刻は、日本ではしし座は地平線のはるか下でしし群の流星は見られない。見られるのは、アメリカ方面だ。 しかし、東京の月没時刻は18時56分で、ピーク前は月齢3の月が出ている。 地球よりも月のほうがダストトレイルの中心から離れるが、それでももしかしたら月面発光が見られるかもしれない。

もともと、流星撮影でも、ビデオカメラをεー160につける予定だし、同じシステムで撮影できるのだから、 月没前の1時間撮影しておくことにした。

輻射点はどこだ?

さて、観測計画の基本はできた。しかし具体的な状況を検討するうちに、いろいろと難しいことがあることがわかってきた。 その一つが「輻射点の位置」である。

今回の流星ビデオ撮影ではεー160を使うために視野が狭い。そこで、正確な輻射点位置を知らなければ、輻射点に向けられない。 ところが意外にこんなことがよくわからない。精度1°のデータはすぐにみつかるが、これでは精度が足りない。 精度0.1°のデータを見ると結構ばらつきがある。しかも、輻射点というものは、1日に1°程度動いていくものだ。 とりあえず、いろいろなところに載っている輻射点測定結果を集め、輻射点移動を考慮してピーク時の位置に移動し、 さらに、全体の平均を求めてみた。

10月12日(金)、宇宙研で「レオニード流星群観測研究小委員会」が開かれた。 これは、以前からときどき開いてきた、プロとアマチュアの研究者が集まって、発表等をする会合だ。 それ以前に、アッシャー氏の講演会で私は輻射点のことを質問した。 日本では9公転トレイルと4公転トレイルが重なって出現する見込みだが、 この2つの輻射点はどの程度はなれているのか知りたかったのだ。 でも、そのときのアッシャー氏の答は、「輻射点については計算していない」と言うものだった。 そこで、「ぜひ、計算して、我々に教えてほしい」とお願いをしておいた。 アッシャー氏は、その後輻射点を計算してくれて、このレオニード研究会で発表してくれたのだ。 これで、信頼できる精度の高い輻射点位置が求まった。また、「2つのトレイルの輻射点の違いは0.1度」ということも発表された。 これは、通常の観測方法ではなかなか区別するのが困難な値である。 しかし、私のビデオ観測の写野はわずかに0.5度程度だから、何個か流星が記録できれば、輻射点の違いは検出できる。

ところで、流星も地球の引力で少し曲がる。これによって、輻射点が天頂に近い方に移動して見えるもの。 そこで、この効果を“天頂引力”と呼んでいる。これは、流星の速度が遅く、輻射点が低いときにはまったく無視できない。 しし群は流星群中 No.1 の速度を持っているので、この天頂引力はほとんど無視できるのだが、念のために計算して求めてみたら、 ピーク時頃でも“0.25°程度”も移動する。これでも写野の半分くらいになるので、無視できない。 しかし、この天頂引力や地球の自転運動による輻射点移動も含めて、アッシャー氏は計算し、発表してくれた。本当に感謝である。

ビデオ観測の比較星は?

暗い流星の光度分布も出してみたいもの。そこで、輻射点位置をとりあえず求めてみて、ステラナビゲーターで表示してみた。 すると、写野に星がほとんどない。10等級以上写るのだから、天の川付近であれば星はたくさん写るのだが、 しし座では星が少なく、わずかに最も明るいものでも9等星。ちょっとだけ写野をずらして8等星。 7等以上の明るい(?)流星の光度は、ほとんど測定できない。

プレヤデス星団などに向けて撮影できれば比較星はたくさんあるのだが…。

流星は写るのか?

これが1番の問題。何といっても写野が狭いので、その中に流星が出現する可能性は少ない。 そこで、大雑把な推定をしてみた。

以前より、暗い流星の光度分布を調べている人たちから“しし群は暗い流星が少ない”と言われていた。 しかし、ある論文によると、口径3mの望遠鏡を使った観測から、 10等以下まで指数関数的に数が増加しているという観測結果が出たそうだ。 暗い流星がたくさんあればそれだけ流星が写りやすくなる。この場合、写るのは5分に1個程度の割合だろうと求まった。 でも、あくまでも大雑把な推定なので、1分に1個写るかもしれないし、1時間に1個くらいしか写らないかもしれない。 1分に1個写れば、ある程度明るい流星も写るだろうし、統計的なことも言えるようになるが、1時間に1個だと、それらは期待できない。 だいたい、1個も写らないかもしれないのだ。

さて、10月12日の「レオニード流星群観測研究小委員会」で、 しし群にの暗い流星についても大阪から参加した U さんから発表があった。 U さんは、IIを使って暗い流星までビデオで2点観測している。 1点の観測では、しし群も暗い流星が結構あるように見えるが、2点観測でしっかりと群判定をすると、 暗いのはしし群ではなく、輻射点が近い散在流星で、しし群は暗い流星が非常に少ないそうだ。 そういえば、暗い流星まであると書いてあった論文の群判定は甘いもので、近くの散在流星が入っていてもおかしくない方法だ。 ということは、やはり「しし群は暗い流星が少ない」のだろうか? すると、私のビデオ撮影計画では、 流星が1個も写らない可能性が出てくる。やはり、ビデオ観測はやめるべきか?

しかし、アッシャー氏の「9公転とレイルと4公転とレイルの輻射点の違いは0.1度」ということが観測意欲を刺激する。 流星が十分写らない可能性はあるが、もしかしたら立派な成果が出せるかもしれない。 プロであれば、それなりの成果が「確実に」得られる方法を取らなければならないだろうが、 私はアマチュアなので「もしかしたら」に取り組んでみる事にした。

IC レコーダーを購入して

ICレコーダー

IC レコーダーには、ある程度以上の音声があると自動的にそこだけ録音するという“ボイススタート録音”機能がある。 これは、集計時には大変助かる。さらにカタログをよく見ると「録音時刻を表示する機能」がある。 これがあれば出現時刻も自動的に記録されてしまう。これは素晴らしい機能だ。

さて、ICレコーダーを購入して取扱説明書を読みながら使ってみた。ボイススタート録音はだいたい良好。 ヨシヨシ、と思って再生してみた。すると、表示される時刻は「録音開始時刻」と「録音時間」だけではないか。 録音時間は本当に録音していた時間で、録音してない時間はわからない。したがって、2回目以後の録音時刻もわからない。 これは困った。スイッチは小さく、厚手の手袋をして手探り操作は無理である。 やむを得ないので、大出現時以外は慣れているテープレコーダーで必要事項だけ録音し、 大出現時にICレコーダーを連続録音しようか。

おまけ: しし群観測のために購入したもの

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(1). 高感度CCDビデオカメラ “ワテック ネプチューン100”
もともと掩蔽観測もビデオ観測をする人が多くなってきた。眼視観測は楽しいが、ビデオの精度の高さは魅力的なのだ。 そこで掩蔽観測用にビデオはほしいと思っていた。どうせ買うなら「しし群」にも使いたい。 そこで、高感度のワテックのビデオカメラを購入することにした (実は、木星食も撮ろうと、その前に購入した)。これは、レンズも録画機能もついていない本当のカメラだけで、 望遠鏡への接続もしやすいし、流星観測でも実績を上げている。 ちなみに、ニコンレンズを接続できるCマウントアタッチメントも購入。これで、望遠鏡に接続できる。


(2). デジタルビデオカメラ
video camera ワテックのビデオカメラは、録画機能がないので録画用のビデオカメラが必要、ということで購入。 基準はアナログ入力ができて、デジタルで、液晶モニターが大きめで価格が安いもの。といっても、ミニDVはあまり安いものがない。 ということで購入したのが、ソニー「ハンディカムTRV17K」。さらに、長時間撮影できるようなバッテリーも購入したが、 これも結構高価だった。

でも、このビデオカメラには「ナイトモード」や「スーパーナイトモード」というものがあり、 観測中の様子を照明をつけずにある程度撮影することができることがわかった (木星食観測報告の夜間の様子もこれで撮影した)。ちょっと得した気分だ。


(3). 12V バッテリー
バッテリー ビデオや GHS 時計など、12V 電源を使用する製品が増えてきたので、バイク用のバッテリーを1つ購入した。 バイク用なので、内部の電解液がこぼれない仕組みになっているし、大きさも手頃なのはありがたい。 ところが、しし群観測の準備をしているときに、以前から使っていたバッテリーがだめになってしまった。 まともに充電もできない。これは購入から14年、よく今までトラブルなく働いたものだ。 でも、残ったバイク用バッテリー1つでは足りない。結局、バイク用バッテリーをもう1つ購入してしまった。

(4). IC レコーダー
眼視計数観測記録用。他の機材は、今回のしし群以外でも使う予定だが、このICレコーダーは、 おそらく今回のしし群だけしか使わないであろう。

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(5). 観測用の椅子
私は流星の計数観測をするときに、キャンプ用の椅子に座り、車のボンネットを枕にしている。 これなら、他に写真撮影などを行うこともできるし、寝転がって観測するよりも流星数が多くなるような気がする (あくまで「気がする」だけ)。しかし、それまで使ってきた椅子がすこし破れ始めていた。 しし群の観測中に破けたら大変だ。そこで、近くのホームセンターに行って購入したのがこれ。 脚を載せるところがついているが、これははずすこともできる。 ちなみに、この椅子は在庫がなく展示品を500円引きで購入してきた。


(6). 東北道路地図
地図 天気予報の週間予報が出始めた頃、しし群の頃は予報が良くなかった。15日段階では、やや良くなったものの、 まだ関東地方は不安で、東北の方が良さそうであった。そこで、観測候補地を考えておこうと購入。 帰宅すると、予報が良くなっていた。

(7). フィルム・乾電池・ビデオテープ
計数観測をしながらフィルム交換は不可能。そこで、フィルムは36枚撮りを2本だけ。 一方、乾電池は、ICレコーダー、テープレコーダー、カメラのモータードライブ、写真用赤道儀の駆動用、などのために多数購入。 ビデオテープは高品質のもの。



この文章は、私の所属する“さいたま☆天文同好会”の会報「まがたま」53号(2002年1月発行) に掲載したものを一部書き直したものです。


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