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2020年11月16日月曜日

宇宙飛行士の資質

JAXA(宇宙航空研究開発機構)の関係者が言っていた。
 できることなら全部ロボットにやらせたい。その方が食料のことを考えなくていいし、酸素のことも排便のこともメンタル的なことも考えなくてよいので、地球にいる側としては、本当は人なんか送りたくないんだ。
 でも、実際にはそういうわけにもいかない。どうしても人でなければできないことがある。だから仕方なく人を送る。
 じゃぁどういう人が良いかというと、ロボットみたいな人が良いのさ。本当なら食べない・吸わない・出さない人がいれば一番良いんだけど、それは無理だから、せめて従順な人・もめない人・病まない人が望ましいね。
それが宇宙飛行士、そういうことらしい。

2019年6月2日日曜日

☆ 宇宙人に出会える確率

宇宙の壮大なスケールを体感するための記事、3部作です。

  ◇ 皆既日食を体感する 
  ◇ 太陽系のミニチュアモデルを作る 
  ◇ 宇宙人に出会える確率 

宇宙のロマンを味わっていただけるでしょうか。

2019年5月14日火曜日

☆ 地球の周りを回るもの

 恒星は「いつまでもある星」で、地球から見れば「恒(つね)に決まった動きをする星」です。惑星は「不規則に動く惑う星」で、地球から見れば確かにそう見えます。衛星は「惑星の周りを回る星」で、「惑星の周りを回る」という点では人工衛星もそれに含まれます。

  ◇ 国際宇宙ステーションの軌道 
  ◇ アポロが月に行ってない疑惑 
  ◇ 地球が宇宙ゴミに囲まれる日 

 衛星は英語では Satellite 。サテライト・オフィスというときのサテライトです。メインの居住区から少々離れていて毎日通うようなところではないけれども、行き来が可能で居住も可能なスペースです。実際に手軽にそこまで行けるかどうかはともかく、衛星=Satellite という言葉にはそれくらいの距離感があるようです。

地球が宇宙ゴミに囲まれる日

 火星移住ロケット1号がまもなく発射される。まずは移住のために必要な資材が火星に送り込まれる。大勢の人類が火星に行くのは、その後だ。この後、2号、3号と続いて、最終的には全人類とたくさんの動植物が火星に送り込まれる計画だ。
 でも、最近じゃ人工衛星やら使い捨てた機材やら宇宙飛行士が落としたハンマーやらが地球の周りをぐるぐる廻っている。大きいものも小さいものも含めて、秒速何キロメートルの速さで飛び廻っているのだから、うまくすり抜けないと大変なことになる。小さいものは弾丸さながらに、大きいものはミサイルさながらに、いつなんどき何が飛んでくるかわからない状況だからである。
 かつて人工衛星を打ち上げるために使った燃料タンクやその他もろもろの機材も軌道上に放置されて、今でもぐるぐる廻っている。故障して使えなくなった人工衛星も、耐用年数が経って放棄した人工衛星も相変わらず地球の軌道を廻っている。大きいものは把握できても、小さいものはどの程度の数がどの軌道をどれくらいのスピードで飛んでいるかは、世界中の誰も知らない。
 もちろん隕石もある。隕石にぶつかる可能性は昔からあった。昔はその可能性はほとんどゼロに近かったからよかったが、今では地球の軌道を廻る人工物が昔とは比較にならないほど増えている。ぶつかる可能性が、もはや無視できないくらいの確率になってきたのである。
 ところで、なぜ火星移住計画が持ち上がったかというと、地球に住めなくなったからである。なぜ住めなくなったのかは、この際気にしないことにしよう。地球温暖化であれ、宇宙人の侵略であれ、戦争であれ、理由はともかく地球を脱出せざるをえなくなったということだ。
 3秒前、2秒前、1秒前、発射。火星移住ロケット1号が打ち上げられた。順調に高度を上げた。こういう場合、通常は地球の軌道を何回か廻ってから宇宙へ飛び出すが、火星移住ロケット1号は一気に軌道を突っ切って、まっすぐに宇宙に飛び出した。成功である。拍手が起こった。
 ロケットは軌道を廻る危険なルートを避けて、ぶつかる可能性が低いルートを選んだのである。それが功を奏したということだ。でもそのために、より大量のエネルギーを必要とした。火星移住ロケット1号は3段の発射ロケットを搭載していた。地球脱出に成功した代わりに、新たに3つの大きな物体が地球の軌道に残された。
 1号の成功に続いて、次に2号が打ち上げられる。その準備をしていた矢先に、空に異常が起こった。通信衛星から外れて宇宙を漂っていた1枚の太陽光パネルが、火星移住ロケット1号が残した燃料タンクに衝突したのである。太陽光パネルは粉々に砕け散り、燃料タンクは大きく3つに割れた。
 これが連鎖の始まりだった。太陽光パネルの欠片と燃料タンクの残骸はてんでバラバラの楕円軌道を描いて廻り始め、他の宇宙ゴミに衝突した。こうして宇宙ゴミの数は飛躍的に増えていった。
 政治家と科学者は、計画を予定通り実施するか、それとも延期するか、あるいは中止するかを話し合っている。人々は、先に行くべきか、様子を見ようか、地球にとどまろうかと考えている。火星移住ロケット2号の打ち上げ予定日は2日後である。
そうは言っても、他の星で人間が住める環境を一から作るのに比べれば、地球の環境を修復するほうがはるかに簡単でしょう。地球がどんなにひどいことになっていようとも、新しい星に行こうとするより、地球に住み続けることを選んだほうがいいと思いますよ、たぶん。

アポロが月に行ってない疑惑


 光はモノに当たって光ります。当たるモノが無ければ光は黙って通過します。地球では光が空気に当たって乱反射します。だから、昼間の地球の空は明るいのです。
 ところが月には空気がありません。太陽の光はまるごと月面に届きます。だから、月の空はいつでも真っ黒なのです。月で昼間に空を見上げると、真っ黒な中にギラギラ光る太陽が浮かんでいます。そして太陽のすぐそばを天の川が流れています。空気がなければ、そういうことになります。
 それだけではありません。空気がないと対流も起こりませんから、日なたはジリジリ暑く、日陰はシンシン寒い。日陰の場所が平らなのか穴があいているのか、懐中電灯を当ててみないとわからない。そういうことになります。
 しかも、月はいつも同じ面を地球に向けながら、1ヶ月かけて地球の周りをまわっています。ということは、月では半月間昼が続き、半月間夜が続きます。さて月に住んだ場合、いかにして夜を乗り切るか。 天井は透明なガラスかプラスチックに限ります。そうじゃないと、夜が明けたことに誰も気がつかないでしょう。
 ガガーリン大佐(1961年に世界で初めて宇宙飛行した旧ソ連の宇宙飛行士)は「地球は青かった」と言いました。彼は本当はこう言いたかったのです。「宇宙は黒かった。地球以外はどっちを向いても真っ黒だった」と。

 さて、「アポロは実は月に行っていないのではないか?」という疑惑があります。疑惑の中心は、アポロから届いたという月面での映像にあります。そこにいくつかの矛盾があるというのです。主なものは、
○ 月面に突き立てた星条旗(アメリカ国旗)がゆらめいている。
  → 月には空気がない → 風が吹かない → 地球で撮った疑惑
○ 宇宙船の影と宇宙飛行士の影が、違う方向を向いている。
  → 月での光源は太陽だけ → 影は平行になるはず → 合成写真疑惑
これらを根拠に、ネット上では「アメリカ政府の陰謀説」「NASAとハリウッドの共謀説」などが渦巻いています。映像以外の状況証拠としては、
○ 米ソの宇宙開発競争に後れをとったことで、アメリカは焦っていた。
  → 1961年に旧ソ連が世界で字初めて有人宇宙飛行に成功した。
○ アポロ以降、誰も月に行っていない。
  → 1969~1972年の3年間の間に6回月に到達したというが、
    それで月を調べ尽したわけでもあるまいに。
これらを総合して「アポロは月に行っていない」と考える人が多いのです。その話は、誰かが仕組んだデッチ上げだというわけです。

 ではここで、先ほど挙げた映像に関する疑惑を検証してみましょう。
 まずは、「月ではためく星条旗の疑惑」について。月には空気がありません。だから、風が吹かない。ここまでは正しい。しかし、旗が揺れないわけではありません。
 むしろ、月には空気抵抗が無いから、一度揺れた旗はいつまでも揺れ続ける のです。地球上で振った振り子は空気抵抗のために振れ幅が次第に小さくなってやがて止まりますが、もし空気抵抗が無ければいつまで経っても振れ幅は変わらないし、止まらない。エネルギー保存則です。それと同じで、宇宙飛行士が月面に突き立てたときに星条旗に与えた振動はいつまでも消えないのです。
 よって、映像の中で星条旗が揺れていることはデッチ上げとする根拠にはなりません。むしろ、あのとき星条旗が揺れていたのなら、いま現在でも同じタイミングで月面で揺れ続けていることでしょう。そう考える方が自然です。
 もう1つ「月面であらぬ方向を向く影の疑惑」について。これについては、地面が平らでなければいくらでも起こることです。月には水も空気もないから風化しません。つまり、地形がなだらかになりにくい。しかも空気の揺らぎがないということは、地形がそのまま影になる。そんなこんなを考えると、影があらぬ方向を向ているように写真に写るのは、いかにもありそうなことに思えます。

 私は「アポロが月に行った」とも「行ってない」とも言うつもりはありません。ただ「行ってない」という主張は面白いし、けれどもその証拠をあげるのはなかなか難しいし、仮に映像が偽造だとすると「かなり手の込んだ策略だなぁ」と感心したりもするわけです。

国際宇宙ステーションの軌道

国際宇宙ステーションは地球の上空400kmを秒速約7.7kmで飛び、約90分で地球を一回りしています。これより遅ければ地球に落ちてしまいます。これより速ければ宇宙に飛び出してしまいます。高度400kmを飛びながら、落ちもせず飛び出しもしないちょうどいいスピードが秒速約7.7kmというわけです。
 ところで、地球の直径は12800kmです。そこで、国際宇宙ステーションの軌道を、なるべく正確な縮尺で描いてみました。〈図1〉が地球と軌道を丸ごと描いたもの、〈図2〉がそれらの一部を描いたものです。こうして描いてみて、意外と地表すれすれを回っているんだなぁと思った次第です。

 他の人工衛星はどうでしょうか。典型的な人工衛星に静止衛星があります。公転周期(地球の周りを1周回る時間)が地球の自転周期とちょうど同じ24時間になる人工衛星で、地球から見ると静止しているように見えます(正確にいうと、赤道の真上の軌道を回る静止衛星は地球から見て静止しているように見えますが、それ以外の軌道を回る静止衛星は南北方向に少しぶれているように見えます)。その使用目的は、放送衛星・通信衛星・気象衛星などです。
 静止衛星の高度は約36000km。国際宇宙ステーションの高度が400kmでしたから、その90倍です。地球の半径6400kmと比較すると、その5.6倍です。では、再び描いてみましょう。


〈図3〉がそれです。地球の大きさを〈図1〉の4分の1にしました。国際宇宙ステーションよりはるかに高いところを飛んでいることがわかるでしょう。この縮尺では国際宇宙ステーションの軌道は地球表面とほぼ重なってしまいます。
 宇宙エレベータの無重力ステーションはこの軌道上に作られます。これより低いところには地球の重力が働きますから、下に引っ張られます。無重力ステーションより高いところには遠心力が働いて外に引っ張られますから、そこに宇宙船発射台を設置すれば、切り離すだけで宇宙船は宇宙に飛び出します。〈図4〉に示しましたが、この縮尺では宇宙エレベータ本体ならびにステーションの大きさはほとんどゼロになってしまいますので、点で位置だけを表しています。

 さて、他に地球を回っているものといえば、月ですね。月の半径は1737km、地球の半径の約4分の1です。地球から月までの距離は384400km、静止衛星の高度の10倍強です。では続いて地球と月と月の軌道をなるべく正しい縮尺で描いてみましょう。
 〈図5〉の真ん中の円が地球です。そのすぐ外側の点線が静止衛星の軌道です。そして、大きな円が月の軌道です。軌道上に月を描きましたが、軌道の点線に埋もれてしました。見えるでしょうか。
 もうちょっと大き目に描いたのが〈図6〉です。月ははっきりわかるでしょうけれども、軌道ぜんぶは入りきらなくなりました。


 アポロはこんなに遠いところまで行ったんですね。かぐや姫はこんなに遠いところからやってきたんですね。
 ここまで「地球の周りを回るもの」を3種類、国際宇宙ステーションと静止衛星と月の大きさ・位置関係をなるべく正しい縮尺で描いてきました。こうして描いてみると、国際宇宙ステーションが地表すれすれを飛んでいること、月がべらぼうに遠いことが実感できますね。
 それはそうと、かぐや姫は結婚する気がさらさらないのに取引をするような素振りをして、ありもしないものを持ってこいと無茶を言う。それでもあきらめきれない男どもは月から来た使者を追い返そうとしましたが、かぐや姫は「はい、さよなら」と月へ帰りました。
 ところで、かぐや姫と結婚する方法が1つだけあったんです。みなさん、お気づきでしょうか。というのは、かぐや姫といっしょに御車に乗り込んでしまえばよかったのです。そうすればかぐや姫と結婚できて、さらに加えてアポロ11号のアームストロング船長よりも先に月面着陸できたはずなんです。例の男たち、惜しいことをしましたね。

2019年5月13日月曜日

空でチカチカ光るもの

1994年にロサンゼルスで地震が起きて、停電になった。
そのとき役所や研究所にたくさんの問い合わせの電話があったそうだ。
「空でチカチカ光るあれは何だ? すごくたくさんあるぞ。UFOか?」と。
 地震と停電で大騒ぎしているときにそんな質問がたくさんやってきて、お役所の方は困ってしまったようです。

2019年4月19日金曜日

宇宙展に行ってきた

(2016年秋)

 六本木ヒルズの最上階で行われている宇宙展を見に行ってきた。「宇宙と芸術展」という名称で、「人間は宇宙をどのように見てきたか」がコンセプトらしい。
 入ってすぐにあるのは曼荼羅(マンダラ)。仏教の宇宙観を表したものという言い方はできるだろうけれども、こじつけのような気がしないでもない。そうは言っても、私のブログ記事にもこじつけのようなものが多いから、「私の記事の方向性も間違ってはいないな」と安心感を持った。
 竹取物語の絵巻もあった。「かぐや姫は宇宙人だったのか?」と言いたいようだが、かぐや姫ネタ なら私のブログ記事の方が面白い。
 江戸時代に現れたという「うつろ舟」に関する展示(写真右)もあった。茨城県の海岸に現れたということで、江戸でニュースになった。今でいえばゴシップ記事だが、それを「UFOか?」と展示している。ところで海の中の異界と言えば竜宮城だが、竜宮城ネタ もやっぱり私のブログ記事の方が面白い。


 ところで私のお目当てはというと、コペルニクス、ガリレオ、ニュートン が書いた本と レオナルド・ダ・ヴィンチ が宇宙のことを描いた1枚のメモ。このブログでも記事にしたが、現物を見てこようと思ったわけだ。
 コペルニクス、ガリレオ、ダ・ヴィンチのものは撮影禁止だったが、ニュートンの「プリンキピア」(写真左)だけは撮影可だった。コペルニクスとガリレオの本は途中のページが開いてあったのに対して、プリンキピアはなぜか表紙を見せていたのが謎だったのだが。
 現代アートのようなものもあり、映像や音を楽しむコーナーもあって、科学っぽさがあまりなくて、ゆる~い感じの宇宙展だった。私もこれからもゆる~い科学ネタ・数学ネタを書いていきたい。

2019年4月10日水曜日

☆ 大きな世界と小さな世界

宇宙の壮大なスケールを体感するための記事、3部作です。

  皆既日食を体感する → 太陽系のミニチュアモデルを作る → 宇宙人に出会える確率
                    ↓
               ナノ・ワールドを探索する
                    ↓
          原子から宇宙までを1つの数直線に表してみよう

宇宙のロマンを味わっていただけたでしょうか。

ナノ・ワールドを探索する

 ナノ・テクノロジーという言葉があります。1 nm(ナノ・メートル)とは 10−9 mのこと。ほとんど原子レベルの小ささです。
 原子の大きさは、原子核の周りを回る電子雲を含めて、ほぼ 0.1 nm=10−10 mです。さて、原子核の大きさはというと、約 1 fm=10−15 m。ここで比率を見てみましょう。原子核と原子の大きさの比率は1:10万。原子の大きさを直径 100 mのドーム球場とすると、原子核の大きさは直径 1mm。ほとんど砂くらいの大きさですね(化学の教科書に載っている原子の図は縮尺がデタラメです)。そしてそれ故にニュートリノを検出するのが難しいんですね。

2019年3月23日土曜日

光は1秒間に地球を7周半回るのか?

 「光は1秒間に地球を7周半回る」という言い方がある。
 光の速さは秒速30万km。そして地球1周の長さは4万km(もともと赤道から北極までの距離の1万分の1を1kmと定義した)。だから、
30万km/秒 ÷ 4万km/周=7.5周/秒 … (1)
という訳である。なるほど、計算は合っているように見える。
 けれども、実際はそうはならない。地球程度の重力では光を周回させるには全然足りないから、光は直進するはずだ。
 (1) の計算が間違っているわけではない。けれども、起こりえない。要するに「光は1秒間に『地球7周半に相当する距離』を移動する」なら正しいが、「光が地球の周りをグルグル回る」わけではないということだ。

 ところで、絶対に「光が地球の周りを回らない」のかというと、ある条件を満たせば、必ずしもそうではない。理論上は、ある条件を満たせば「光が地球の周りを回る」こともありえる。その条件とは、
地球がブラックホールである
ということだ。これが絶対条件である。(高校数学風に言うなら「必要条件」である)
 くれぐれも、地球がブラックホールでないなら、光は地球の周りを回ったりはしない。すなわち「光は1秒間に地球を7周半回る」という言い方は「地球はブラックホールである」という主張を含んでいる。

2019年3月20日水曜日

星の成り立ち と 生命の成り立ち

 天文学の進歩で星の成り立ちはかなりの程度わかってきた。
 一方、生命の成り立ちについてはほとんど何もわかっていない。

 この差はなぜなのか? ズバリ答えを言おう。地球から他の天体は見えるが、地球から地球外の生命は見えないからである。
 地球上の望遠鏡だけでなく、人工衛星として宇宙空間に設置した宇宙望遠鏡が、星を見るのに大きく貢献した。ハッブル宇宙望遠鏡やケプラー宇宙望遠鏡など。そうしてたくさんの星を観測すれば、星の一生のいろんな段階を見ることが出来る。たくさんのデータを集めれば、一定の法則が見つかり、太陽系の成り立ちや行く末もわかってくる。
 太陽系だけをいくら丹念に調査しても、星の成り立ちはわからない。サンプルが1つだけでは、法則や原理を見出すことが出来ないからである。
 同様に、地球の生命をどれだけ研究してもサンプルが1つだけではわかることは限られる。もちろん、地球で生命が誕生した瞬間を見ることは、もはや出来ない。

 さて、望遠鏡では光や電波は見えても、地球外の生命は見えない。地球と異なる環境下でどのように生命が誕生するのか、進化するのか、そのようなデータを得られないのである。
 探査ロケットを飛ばしても、観察できる範囲は太陽系の内部に限られる。他の恒星系にまで観測に行くことは不可能だ。 そこまで移動するのに数万年はかかるだろうからだ。
 よって、人類が生命の成り立ちを理解できる日は来ないだろう、たぶん。

月から見た太陽


 光はモノに当たって光ります。当たるモノが無ければ光は黙って通過します。地球では光が空気に当たって乱反射します。だから、昼間の地球の空は明るいのです。
 ところが月には空気がありません。太陽の光はまるごと月面に届きます。だから、月の空はいつでも真っ黒なのです。月で昼間に空を見上げると、真っ黒な中にギラギラ光る太陽が浮かんでいます。そして太陽のすぐそばを天の川が流れています。空気がなければ、そういうことになります。
 それだけではありません。空気がないと対流も起こりませんから、日なたはジリジリ暑く、日陰はシンシン寒い。日陰の場所が平らなのか穴があいているのか、懐中電灯を当ててみないとわからない。そういうことになります。
 しかも、月はいつも同じ面を地球に向けながら、1ヶ月かけて地球の周りをまわっています。ということは、月では半月間昼が続き、半月間夜が続きます。さて月に住んだ場合、いかにして夜を乗り切るか。天井は透明なガラスかプラスチックに限ります。そうじゃないと、夜が明けたことに誰も気がつかないでしょう。
 ガガーリン大佐(1961年に世界で初めて宇宙飛行した旧ソ連の宇宙飛行士)は「地球は青かった」と言いました。彼は本当はこう言いたかったのです。「宇宙は黒かった。地球以外はどっちを向いても真っ黒だった」と。

磁石のN極とS極

地球は大きな磁石です。 北極が ( ) 極で、南極が ( ) 極に当たります。



さて、( ) の中に何を入れたらいいでしょうか?
 北極が N 極で、南極が S 極? いや、違うんじゃないですか?
 だって、磁石って N 極と S 極が引き合って、N 極どうし・S 極どうしは反発するんでしょ。でもって、方位磁石の N 極が北を向き、S 極が南を向くんでしょ。
 ってことは、方位磁石の N 極が向いてる北の方角が地球の S 極で、方位磁石の S 極が向いてる南の方角が地球の N 極ってことじゃん。

 はい、正解は、北極が S 極で、南極が N 極ね。だろ? 違うか?

はじめての宇宙旅行

昨日はじめて宇宙旅行に行ってきました。その間に地球を123周まわったので、123泊124日の旅行です。
 無重力体験はとっても面白かったです。5分で飽きましたが。その後はけっこうきつかったです。地球の周回軌道を回るのも、面白かったのは1周目だけで、残りの122周はとても退屈。途中、窓の外を隕石が通り過ぎていくのが見えました。怖かったです。
 それにしても1憶円というツアー代金はちょっと高すぎると思います。帰り道、大気圏に突入してから地上に着くまでの気分はもう最悪です。「金返せ!」と言いたくなりました。もう2度と行きたくないです。
(西暦20??年?月??日 晴れ  ?年?組 ????)

2019年3月16日土曜日

★ まぁるい地球で非ユークリッド幾何学してみよう

☆ 地球の裏側に最も速く行き着く方法
(→ https://omori55.blogspot.com/2019/03/blog-post_23.html )

  ◇ 地球の裏側に最も速く行き着く方法
  ◇ 地球の裏側に最も速く行き着く方法(2)
  ◇ アース・ダイビングしてみよう


☆ クマの色は何色?
(→ https://omori55.blogspot.com/2019/03/blog-post_35.html )

  ◇ 問題編

☆ 冬はなぜ寒いのか?

 地球・太陽・月の動きから、理由を考えてみよう。それぞれ3つ挙げてくださいね。
 ところで、設問に「図をもとに」とありますから、それ以外のことを答えてもダメですよ。主観的なものはボツです。図から客観的に言えることを答えてくださいね。

  ◇ 冬はなぜ寒いのか? 
  ◇ 人はなぜ三日月で月見をしないのか? 
  ◇ 北極と南極ではどっちが寒い? 
 ( ◇ 星の動き方は緯度で決まる ) 

 さて、この【問題】の狙いは知識ではありません。図を見ながらいろいろ考えてもらうことが狙いです。ですから、初見であって良いのです。図を見ながら理解すれば良いのです。理由を言葉で表すことで、また理由をいくつか考えてみることで、理解が深まります。


冬はなぜ寒いのか?

 地球の自転軸は、地球の交点面に対して垂直から 23.4°だけ傾いている。


 では、ここで【問題】です。冬はなぜ(夏に比べて)寒いのか? 上図をもとに理由を 3つ挙げ、それぞれ1行で書いてください。



《解答例》
◇ (冬は夏に比べて)陽の当たる時間(昼)が短いから。
◇ (   〃   )太陽(の南中)高度が低いから。
            (単位面積あたりの日射量が少ない)
◇ (   〃   )太陽から(その地点まで)の距離が遠くなるから。
            (公転軌道は楕円だから一概にそうは言えないのだが)


人はなぜ三日月で月見をしないのか?

 月の満ち欠けは月と地球と太陽の位置関係によって決まる。


 では、ここで【問題】です。人は満月のときは月見をするのに、なぜ三日月で月見をしないのか? 上図をもとに理由を3つ挙げ、それぞれ1行で書いてください。



《解答例》
◇ 三日月は(満月に比べて)暗いから。
◇ 三日月は(満月に比べて)光っている面積が小さいから。
◇ 月の模様(うさぎが餅をついているとか)が見えないから。
◇ 三日月は夕方と明け方の短い時間しか見えないから。
◇ 三日月になる日数が多い(満月の2倍?もあって飽きちゃう)から。
など。 初めの3つは「月の形」すなわち「ある瞬間の動かない月」について考察することで出てくるでしょう。後の2つは「時間経過」(地球の自転と月の公転の相互関係)から出てくることです。

《珍答例》
 苦し紛れなんでしょうけれど、3つ目あたりにこんなのが出てきます。
△ 三日月の夜は狼男に襲われる心配がないので、安心して寝ていられる。
  (満月の夜は外で見張ってなきゃならない)
△ 三日月の端に魔女が腰掛けて魔法をかけようと狙っているので、
  家から出ない方がいい。(魔女宅ネタ)
△ 満月の夜は、かぐや姫が月に帰るのを見送れるかも。
  (牛車が満月を横切る映像見たいよね)
挿絵付きの説明もあったりします。でもそれだけでは「図をもとに」という条件を満たさないので、「月の引力=潮の満ち引き」に関連づけ(こじつけ)ようとしたりして、グダグダとたくさん書くので何を言いたいのか分からないものが多いんですが。