__ Galileo's Gravity Experiment ,Apollo 15 Experiment

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David R. Scott Apollo-15 Mission Commander
Dropping the Hammer and Feather (falcon) -- Galileo's Gravity Experiment /Apollo-15 EVA-3

右手のハンマーと左手の羽根 (Falcon/タカの羽根) を同じ高さから同時に落下させて、ガリレオ・ガリレイの 「落体の法則」 を月表面上で実証した有名な実験。およそ160cm (120cm?) の高さから落下させたハンマー (長さ39cm/重さ1.32kg) と羽根 (重さ0.03kg) は、当然のごとく、同時に着地し実験は成功した。実験者はデービッド・スコット船長。なお、この実験の模様は月面車 (LRV /Lunar Roving Vehicle) にマウントされていたTVカメラ (RCA Color Television Camera) で撮影されている。

この実験を、突発的に行われたユーモラスなデモンストレーションととらえるむきもあるが、実は、この実験は事前に計画されたもので、「月表面上に空気抵抗 (大気) が無いこと及び実験の場が地球上ではない (月面上である) こと」 を証明する確固たる意義・意図を含んでいたのだ。

さらに付け加えよう。 「およそ160cmの高さから落下させた」 の評価をめぐって、その検証の過程で、月表面上の重力加速度の領域にまで踏み込むことが可能なのだ。 例えば、「およそ160cmの高さというのは誤りで実際は120cm程度だった」 とするある人物の検証過程を追ってみよう。

まず彼は、(1)実験者の身長、(2)宇宙服及びPLSS (宇宙服の背中に背負う生命維持装置) のサイズ・仕組み・機能 (腕が水平の位置まで曲げられるか否か等)、(3)ハンマーのサイズ及び落下・着地時の状態 (ヘッドが下だったか否か等) などの要素と、(4)TVカメラ映像 (Mpeg clip) 中の着地までのフレーム数 (フレームレートも含む) という要素を絡めた上で、月表面上の重力加速度 (120cmの高さだったなら=167cm/s2、113cmの高さだったなら=157cm/s2) を算出し、それらを既知の月表面上の重力加速度 (約163cm/s2) と対比させたのである。 これら、「167cm/s2、157cm/s2」という値は、落下させた高さの評価に誤差があることを差し引いても、既知の月表面上の重力加速度 「約163cm/s2」 に接近しているのだ。

ご承知のように地球表面上の重力加速度は 約980cm/s2 であるから、彼が、アポロ15号ミッションで撮影されたTVカメラ映像上で確認した月表面上の重力加速度 「167cm/s2、157cm/s2」 は、地球表面上の重力加速度のおよそ六分の一だったといえよう。

David R. Scott Apollo-15 Mission Commander (foreground) / LM and MESA (background)
Dropping the Hammer and Feather (falcon) -- Galileo's Gravity Experiment /A-15 EVA-3 /RCA TV Camera

当時、この実験の模様はTV中継された。背後に見えているのはLM (月着陸船) で、MESA (Modularized Equipment Stowage Assembly /TVカメラ、レンズ、ハンマー、シャベルなどを収容してモジュール化された装備 /LMのラダーの左横=ちょうど脚と脚との中間に備わっている) が確認できる。

Hammer and Feather (falcon) and MESA (upside) -- Galileo's Gravity Experiment /Apollo-15 EVA-3

実験で使用されたハンマーと羽根のクローズアップ画像である。イメージ上部には MESA (Modularized Equipment Stowage Assembly /TVカメラ、レンズ、ハンマー、シャベルなどを収容してモジュール化された装備 /LMのラダーの左横=ちょうど脚と脚との中間に備わっている) の一部が見えている。

なお、実験で使われたタカの羽根の 「タカ」 は Hawk ではなく戦闘的なイメージのある Falcon と表記されるが、これは、この 「実験道具」 自体が米空軍士官学校に由来することから当然ではある (同校のマスコットは Falcon / 米軍の空対空ミサイルの名称も Falcon / 当該ミッションの月着陸船の名前も Falcon)。 ←ことほどさように、アポロ計画に関わる「もの」の名称はある種のキーワードとなることが多い。



 End of GALILEO'S GRAVITY EXPERIMENT 

__ Reference
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Kennedy Space Center (KSC)
Jet Propulsion Laboratory (JPL)
Goddard Space Flight Center (GSFC)
Johnson Space Center JSC Home Page (JSC)
National Space Science Data Center (NSSDC)
American Astronomical Society (AAS)
CHECKOUT and LAUNCH CONTROL SYSTEM PROJECT (CLCS)
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Writer : Masaaki Umehara
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