1号機外観の写真を見る |
学研「大人の科学」付録のピンホール式プラネタリウム「マイスター」改造による試作1号機，1万回の穴あけ作業をして恒星球を作った試作2号機“PPLS-α”，広い会場で投影するべく試作2号機“PPLS-α”を強化改造した試作2号機改“PPLS-β”を経て，いよいよ“非”試作1号機“PPLS-1”が誕生しました（2007年7月24日現在，まだやや未完成ではありますが）．
| 性能諸元 | |
|---|---|
| 斜方立方八面体 1球ピンホール式 | |
| 投影恒星数 | 8.5等星まで約65000個 （北半球で見える範囲のみ，Tycoカタログによる） |
| 光源 | 渡辺式天体投影機WPS用 光源電球（2V·5A） |
| 日周運動 | オリエンタルモーター社製スピードコントロールモーター使用 最低速0.1RPM∼最高速1.6RPMまで無段階変速 （正転・逆転切替え可） |
下の写真がその外観です．恒星球の直径約60cm，駆動部分（恒星球の下の部分）の全長約50cm，今回は全体の重量が10kg近くになりましたので，リフトテーブル（高さ約10cm∼70cmまで無段階に調整可）に載せて運用します．
恒星球と駆動装置以外は“PPLS-β”と同じ仕様になっているので，現在（2007年7月24日）は制御装置のほとんどは“PPLS-β”のものを流用しています．いずれ専用の制御装置を作る予定ですが，しばらくはこのまま運用します．もちろん，演出ライティング兼青空・夕焼け投影機もそのまま流用です．
今回も最大の「キモ」は恒星球．下の写真，一番右側が試作1号機に使用した恒星球（「大人の科学」Vol.9付録の「マイスター」をそのまま利用），中央が試作2号機の恒星球，そして左側が1号機の恒星球です．比べてみるとその大きさがわかると思います．
試作2号機があくまで“試作”2号機であった所以，それは恒星球の原案が完全にパクりであったこと，いつかもっと恒星の数を増やしたものを作りたかったことだったのです．ですから，試作2号機完成直後から既に次期作の構想を練り始めていました．ところが，星の数を増やすことは簡単にはできません．そのままの大きさで星の数を増やそうとしても星が密集しすぎて穴を開けきれないのです．
その問題を解決する方法は2つあると考えていました．一つは一つ一つの穴を小さくすること．もう一つは恒星球そのものを大きくすることです．
ここでは後者を選びました．しかし，ただ大きくするだけでは強度不足になってしまいますから，新たな立体を考え，今回は「斜方立方八面体」を採用しました．この立体は，各頂点の座標が計算しやすく，各面も正方形と正三角形ですから工作も容易と思われました．
さて立体が決まれば今度は各面に恒星を正確にプロットしなければなりません．幸い，アストロアーツの“StellaNavigator”なら，心射図法が利用でき，Hipparcos や Tyco カタログも使えます（実はそのために新たに StellaNavigator の（当時の）最新版を購入しました）．早速，計算した各面の頂点と中心の座標をもとに心射図法の星図を用意し，とりあえず模型を作ってみました．ただの模型だとつまらないので，天球儀として美しく仕上げてみました．それが左の写真です．
これで各面の中心，頂点の座標の計算に間違いがないこと，この方法で各面のつなぎあわせもほぼ問題がないことが確認できました．残る問題は強度ですが，素人である私に強度計算などできる訳がありません．やや不安ではありましたが，これは「やってみなければ解らない」と割り切り，思い切って製作に入りました．
8.5等星まで，合計6万5000個の穴を開けるのですから大変です．作業開始が2006年の7月末，終了したのが2007年の2月始め．気温の変化に伴って材料の塩化ビニール板が膨張したり収縮したりすることに悩まされながら，この合計65625個の穴開け作業には8ヵ月を費しました．さらにその後，寸法がどうしても合わずに4面，合計約10000個の穴開け作業をやり直しました．
穴開け作業が終われば，今度は各面を接着して組み上げるのですが，この作業には相当な正確さが要求され，心身ともに疲れました．しかも，作業が完了して安心したのもつかの間，重大事故（恒星球が落下して破損）が発生してしまいます．その補修をして，恒星球がほぼ完成（実はまだ（2007年7月25日現在）完全には完成していない）したのは2007年5月中旬のことでした．
今回のもう一つの「キモ」は駆動系です．今回の製作にあたって，事前に決めていたのは以下のことでした．
下の写真はそれらを満たすように作り上げた今回の駆動装置です．
メイン・シャフトには直径30mmのアルミパイプを使用，それをピローブロックベアリングで固定しています．試作2号機では「大人の科学」付録の「棒テンプ式時計」のギアを流用しましたが，いかにも「ちゃち」で頼りないものでした．今回は協育歯車工業製のモジュール2，直径16cm（これだけで約2kg！）のものをメインギアにして，ギア比1:10になるような小さなギア（これも協育歯車工業製）と組み合わせています．モーターもいろいろ考えましたが，工作も扱いも簡単で使い易そうなオリエンタルモーター製のスピードコントロールモーターを選びました．モーターとギアの接続にはカップリングを使い，工作精度の誤差（モーターの回転軸とギアの回転軸の位置と角度のズレ）を逃しています．
部品をできるだけ効率良く配置し，全長が短くなるように配慮しました（それでも恒星球そのものが大きいので，全体の大きさとしては試作2号機と同じ程度になりましたが）．しかし，ギアやピローブロックベアリングが予想以上に重く，全体の重量は予想より遥かに重くなってしまいました．また，可搬性を重視するため，回転軸の角度を上下させるための機構を組み込むことは諦めました．しかし，回転軸の角度を固定するのはただの「つっかえ棒」ですから，必要に応じてその部分を作り直し（費用は1000円以内で可能）てやれば，日本全国どこの緯度にも対応できるはずです．
主回転軸は光源電球に電源を供給するコードを通すために二重構造になっています．この構造は試作1号機からずっと継承しているものです．試作2号機では内側のパイプが浮いている構造だったため，その先に取り付ける電球周りの部品は可能な限り軽くする必要がありました．その問題を解決するため，“PPLS-1”では外側のパイプの内側にベアリングを入れ，内側のパイプも軸の先端で支えられるようにしてあります．これで，この先にもある程度重量のあるものを取り付けられるようになり，電球周りもしっかりしたものになりました．（写真は製作途中のもの）
電球周りには今回も電球の発熱を逃すための冷却装置をつけました．試作2号機よりも確実に熱を逃すため，地平線下に星が写らないようにするためのシャッターの部分にもファンを取り付けています．
架台後部には目盛環を設けました．当初はこの部分に星座早見盤そのものを取り付ける計画でしたが，構造上の都合でそれは諦めました．普通，星座早見盤は外側の目盛が回転するものですが，ここでは内側の目盛を回転させる必要があります．そうすると，回転の方向が逆になってしまうのです．外側の目盛を回転させる方法もあるにはあるのですが，そうすると回転による摩擦で傷がつき，そのうちに見づらくなってしまうだろうと思われます．回転が逆になっていますから，ここでは南天用の星座早見を利用し，目盛環だけを取り付けています．
これにより，任意の日時の星空に簡単にセットできるようになりました（目盛環は水戸（東経140度28分）用のものですが，東経が1度違えば同じ星空が見えるのが4分ずれることを考慮すれば日本全国で使えます）．
こうして機能が完成した自作プラネタリウム1号機“PPLS-1”ですが，予想よりずっと重量が増し，全体で10kgを超えてしまいました．もはやカメラ用の三脚などには載せられません．それでも，様々な会場での投影に対応するためには全体の高さを変えられるようにしなければなりませんから，約10cmから70cmまで高さの変えられるリフトテーブルに載せて運用します．
“PPLS-1”は実はまだ完成していません（そもそも「完成」ということはないかも知れません）．外観や制御装置など残っている作業も多々あります．このページもその都度書き足して行こうと思っています．
星の学習に，地域でのイベントに，パーティーの演出に，プラネタリウムはいかがですか？ご希望があればここで紹介した自作プラネタリウム“PPLS-1”を持って全国どこへでも（自家用車で行ける範囲にしてくださいね．費用さえ負担していただければフェリーでもOKですが（笑））うかがいます．投影する会場は“真っ暗”であれば少し小さめの体育館程度までならOKです（天井が3m程度，広さが6m×6m程度がベストだと思いますが）．詳しくは Mail にてお問い合わせください．
26回（学校…9，子供会…1，公民館…5，病院…2，図書館…1，天体観測施設…6，体験学習施設…3，プラネタリウム館…2，温泉施設…2）
観覧者…延べ約2470人
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