デスクトップで宇宙を再現！スフィロミニで学ぶ「金星の満ち欠け」の秘密
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
夜空に浮かぶ月を見上げて、「どうして毎日形が変わるんだろう？」と不思議に思ったことはありませんか？実は、その秘密は私たちの部屋の中でも簡単に再現できるんです。今回は、手のひらサイズのボール型ロボット「Spheroミニ（スフィロ）」を使って、宇宙の神秘に迫る実験を行いました！
宇宙の動きをデスクトップで再現！
今回は、白いスフィロミニを「月」や「金星」に見立て、電球を「太陽」として配置しました。スフィロミニの素晴らしいところは、プログラミングによって正確な円軌道を描ける点です。まるで宇宙空間で天体が公転しているかのような動きを、目の前で再現してくれました。まずは、こちらの動画でそのスムーズな動きをご覧ください。
金星の満ち欠けの様子や、金星の大きさが異なって見えることがモデルとしてよく再現できています。
光の当たり方で変わる「球体」の表情
実験の準備はとてもシンプル。まずはスフィロが円運動になるようにプログラミングします。実際のプログラミングの方法はこちらをご覧ください。
例えばブロックプログラミングでやるとすれば、このような感じです。
電球を中心において、プログラミングをしたスフィロを動かします。そして部屋を暗くして、電球の光をスフィロミニに当てるだけです。
明かりを消してみると…
いかがでしょうか？光の当たる位置によって、スフィロミニの半分が明るく照らされているのがわかりますね。
ここで大切な科学のポイントがあります。金星そのものが形を変えているわけではありません。「光を出す太陽」「照らされる天体」そして「それを見る私たち（地球）」という３つの位置関係が変わることで、私たちの目には形が変わったように映るのです。
金星の満ち欠けをシミュレーション
さらに観察を続けると、面白い発見があります。視点を変えると、スフィロミニがほぼ全体的に光って見える瞬間があります。
全体が光っているようにみえます。金星のモデルとしていいですね。
これは、地球から見て金星が太陽の向こう側に回った時に、太陽の光を正面から受けている状態に似ています。逆に、光が全く当たらない影の部分だけが見える時は、まさに「新月」の状態です。
こちらは影になって見えなくなっています。
教科書の説明だけでは理解しにくい天体の満ち欠けも、こうして自分の手で動かしてみると「なるほど！」という驚きに変わります。
プログラミングが理科を楽しくする
スフィロミニの魅力は、誰でも簡単に、かつ正確に動かせるプログラミング性にあります。ただのボールを「天体」に変えてしまう、この魔法のようなツールを使えば、理科の学習はもっともっと楽しくなりますね。
皆さんも、身近な道具を使って宇宙の仕組みを探究してみませんか？
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