Making Fun：ミッションコントロール学習机

Text by kanai

上の息子が学校に通うようになり、宿題をするための学習机が必要になった。私は、ただ天板と脚だけのシンプルなものではなく、もっとナイスな机を作ろうと考えた。宿題が終わったときのご褒美として、何か楽しい仕掛けも組み込んでやりたい。去年の夏にケネディー宇宙センターを見学しに行った私と2人の息子は、いまだに宇宙旅行の感覚が抜けない。そこでこの机プロジェクトは、NASAをテーマにすることにした。私はアポロ計画やNASAの管制センターについて調べ、それらを元に、なんとなくコンソールをデザインを製作した。「なんとなく」というのは、実際の管制センターはモニタリングの装置がほとんどで、コントロール系は少ないからだ。それに、子どもが喜ぶロケットの轟音も届かない。なので、私は想像力を解き放ち、実際の管制センターを模したものではなく、もっと“宇宙的”で遊べるコンソールを作ってやることにした。2人の息子たちが “宇宙ごっこ”を楽しめるように、いろいろなアイデアやサウンド効果を盛り込むことが目標だ。

この机は、息子のロフトベッド（これも手作り）の下に置いた。宿題が終わるまで蓋は開かない。

遊びの時間になると、蓋が開いてミッションコントロール・コンソールが出現する。

ビデオの中でも説明しているが、蓋の裏側には磁性体塗料を塗った。世界地図はその上に貼ってあり、手作りの宇宙船の形の磁石をその上で動かせるようになっていて、軌道上の現在の位置を示すようになっている。チャンスがあれば、回収船の磁石も作りたい。天候を示す磁石を作れば、打ち上げや回収の時期を調整するなんていうこともできる。

コンソールの電子回路は、GitHubでも公開したが、ArduinoとRaspberry Piが両方使われている。Arduinoは、4つのI/Oエクスパンダーを使って、各スイッチやボタンの状態をモニターする。スイッチ（オンオフのモーメンタリー、ロッカースイッチ、トグルスイッチがある）の状態が変わると（オンからオフ、またはオフからオン）、ArduinoからRaspberry Piにシリアルコネクター（USBケーブル）を通して信号が送られる。それを受けてRaspberry Piは、割り当てられている場合は音を鳴らしたりシーケンスを起動する。そして、ArduinoにLED制御の指示を出す。Arduinoは5つのマトリックスドライバー（AdafruitのキャリアボードのHT16K33）ですべてのLEDをコントロールしている。これで640系統のLEDがコントロールできる。すごく多いようだが、数値ディスプレイは1桁でLED 8個分だし、LEDバーグラフはグラフ1本につきLEDを24個分使う（ひとつのセグメントに赤と緑のLEDが使われていて、赤、緑、黄色に光らせることができる）。可変抵抗は、Arduin のアナログ入力で読み込んでいる。

EECOMパネルには4つの可変抵抗があり、それぞれ12セグメントのバーグラフに対応している。ツマミを回すと光るセグメントの数を調整できる。私は、入力された値の緊急性に応じて色が変わるようにした。中央の4つのセグメントに値が合わされると、すべてのセグメントは緑に光る。値が少し高かったり低かったりすると、すべてのセグメントは黄色になる。極端に高すぎたり低すぎたりすると、セグメントは赤になる。

CAPCOMパネルはヘッドセットとボリュームをコントロールする。ここにはコールボタンがある。ラベルは“CALL”ではなくて“PTT”（Push To Talk：しゃべるときに押す）とするべきだった。このボタンを押すと、上のLEDが点灯して、イントロのQuindar Tone（訳注：アポロの通信のピー音）が鳴る。ボタンを放すと、アウトロのQuindar toneが鳴る。

“C&WS”は、Caution and Warning System（注意と警告システム）の略だ。私の知る限りでは、実際のミッションコントロールにこのようなものはない。アポロ宇宙船にもなかったはずだ。しかし、遊べそうなので作った。システムがクルーに警告を発するとき、アラームが鳴って、マスターアラームボタンが点滅する。そして、ステータスパネルのいずれかのライトが点灯する。マスターアラームボタンを押すと、アラームが止まり、ボタンのライトが消える。しかし、アラームの元になったステータスパネルのライトは点灯したままだ。“LAMP”はランプのテストを行うためのボタンだ。これを押すとすべてのランプが点灯するので、ランプの電球切れを確認できる。C&WSパネルのその他のスイッチは、落雷をシミュレートする秘密のスイッチになっている。アポロ12号は、打ち上げ直後に雷に打たれことで信号調整装置の電源がダメージを受け、ミッションコントロールのテレメトリーデータがメチャクチャになってしまった。EECOMのJohn Aaronは故障の原因を突き止め、「SCEをAux」に切り替えるようにクルーに指示を出した。これにより、信号調整装置は補助電源で動くようになった。これでアポロ12号の問題は解決された。私のかわいいコンソールも、それで問題が解決されるようにプログラムした。

BOOSTERパネルは、サウンドボードからロケットの音を鳴らすようにプログラムした。さらに面白くするために、ボタンを押すごとにその回数を数えて、使いすぎたC&WSの警告を解除するようにした。たとえば、ステータスパネルにはSPSのための3つの警告が用意されているが、ブースターパネルのSPSボタンを一定の回数押すと、3つすべてのランプが点灯し、いずれかのブースターボタンを押すと、緑の“THRUST”（噴射）ステータスLEDが点灯する。

私は安全カバー付きのスイッチが好きだ。スイッチを操作するときは、いちいちカバーを外さなければならない。誤ってスイッチを入れてしまうといったミスを大幅に減らせる。私が調べたところでは、アポロ宇宙船でも、点火装置のスイッチにはこれが使われていた。点火装置は、ハッチを吹き飛ばしてパラシュートを開いたり、連結していたモジュールを分離するときなど、爆発物を使って何かの動作を行うためのものだ。このシステムは、一度使ったらやり直しが利かない。だから、誤って操作しないようにプロテクトされているのだ。

INCOパネルは4つの可変抵抗と2つのバーグラフLEDで構成されているのだが、現在、バーグラフは外してある。ちょうどいい交換部品が見つからなかったのだ。しかし、可変抵抗はいじるだけでも楽しいので助かった。スライドボリュームは上下に動かすだけでも楽しい。すべてのコントロールパネルは取り外しができるようになっている。だから、バーグラフを取り付けるのも、そんなに大変ではない。

効果音は、ほとんどをfreesound.orgから入手した。パラシュートの音など、私がサウンドエディターで合成して作ったものもある。プローブのドッキング用には、“展開”に使った油圧装置の音のピッチを変えて、“格納”の音を作った。実際のイベントのサウンドは、ラッキーなことにApollo 11 Flight Journalを見つけたので、本物のNASAのサウンドから必要な部分を切り出して、私のシークエンスパネルのミッションに使うことができた。息子たちが成長して、やみくもにボタンを押すだけから、もっとストーリー性のある宇宙ごっこができるようになったときは、シーケンスパネルからミッションが段階的に出されるようにする。このミッションコントロール学習机を使い始めてわずか10分で、どのボタンを押せばカウントダウンが始まって、部屋の中のおもちゃのロケットやスペースシャトルを打ち上げることができるかを息子たちは習得した。