Modelli 3D con i mattoncini LEGO – la coppia di sonde della missione Proba-3

È stata appena lanciata la coppia di sonde Proba-3 con lo scopo ambizioso di creare eclissi artificiali di Sole e studiarle : vediamo i modelli fatti con i LEGO


Pochi giorni fa sono state lanciate le due piccole sonde componenti la missione Proba-3 dell’ESA (European Space Agency) : in questo mio articolo potete leggere le informazioni tecniche sullo scopo della missione.

In breve si tratta della possibilità di posizionare esattamente (e mantenere in formazione) queste due sonde ad una distanza di 150 metri (con la precisione di 1 mm) : questa missione farà da apripista per molte future missioni in cui sarà necessario mantenere una certa distanza prefissata tra due o più sonde. Roba da fantascienza!

A questa distanza la prima delle due sonde (l’Occulter) riuscirà a creare delle eclissi di Sole per il telescopio posizionato sull’altra sonda (principale)

in questa immagine non in scala, la sonda Occulter creerà delle eclissi solari artificiali per l’altra sonda

e ciò si otterrà allineando le due sonde perfettamente verso il Sole con una precisissima guida tramite laser : la sonda Occulter con il suo disco fungerà da coronografo per la sonda principale.

altra immagine non in scala dell’Occulter che diventa un coronografo per il telescopio posizionato sulla sonda principale

Si otterrà così una serie di eclissi totali di ben 6 ore ciascuna, durante le quali la sonda principale potrà effettuare lo studio della corona solare.

I modellini MOC

Il bravissimo OrchardBuilds, una nostra vecchia conoscenza in quanto appassionato di sonde spaziali e soprattutto di mattoncini LEGO, ha creato per tutti noi anche la coppia di sonde costituenti la missione Proba-3 dell’ESA : in questa pagina del sito dei MOC (My Own Creations) viene descritta la coppia di sonde

la coppia di sonde in formato mini

per le quali è fornito il pdf che permette la costruzione (reale o virtuale/digitale)  dei due piccoli modelli.

Come consuetudine, grazie al pdf, mi sono divertito a costruire i due modellini digitali, che per comodità sono dotati di due supporti che permettono di posizionarli nella nostra libreria : proprio per visualizzare le due sonde in 3 dimensioni nel mio visualizzatore interattivo, le ho costruite ponendole alla distanza prescelta dal costruttore per non occupare troppo spazio nella nostra libreria. In realtà costruendo i due modellini IRL (In Real Life e cioè nella vita reale) dotati di piattaforma, poi li potremo posizionare dove più ci aggrada, vicinissimi ma anche lontanissimi!

Fra breve vedremo le mie considerazioni su come posizionare le due sondine in modo più reale possibile.

Cliccando sull’immagine successiva

cliccare per aprire come sempre il visualizzatore 3D in un’altra pagina del browser

lanceremo il mio visualizzatore 3D che permette di osservare le due sonde della missione Proba-3 da qualunque punto di vista desideriamo, semplicemente muovendo il mouse e zoomando per mezzo della rotella : come sempre nei dispositivi mobili il tutto si ottiene semplicemente con le consuete mosse di spostamento tramite un dito e avvicinando o allontanando le due sonde con due dita, nella consueta modalità che ci permette ad esempio di ingrandire le foto.

Quella che si ottiene è però una visualizzazione molto lontana dalla realtà, che mostra la coppia di sonde distanti un paio di metri, mentre nella realtà si posizioneranno ad una distanza di 150m ± 1mm.

Il modello ottenuto occupa 9.12 x 14 x 4.80 cm, laddove i 14 cm sono come detto strettamente legati alla nostra scelta di distanziare poi le sonde come preferiamo, in questo caso seguendo il modello visualizzato in 3D.

Rimane solo da dire che il MOC della missione Proba-3 consta di appena 100 parti, ma tutto sommato ognuna delle due sonde è realizzata con dovizia di particolari per essere modellini così piccoli.

Ma se volessimo posizionarle poi ad una distanza corrispondente ai 150m , target della missione stessa?

Un po’ di matematica spicciola…

… ma non spaventatevi : al limite chiamate i vostri figli o nipotini che studiano alle medie per farvi aiutare!

Chiaramente bisogna lavorare con le proporzioni, per trovare la corrispondenza di 150m di distanza fra due oggetti non molto grandi, di circa 1.5m di misura massima : un parallelepipedo di 1.5 x 1 m di lato per la sonda principale e un cilindro di diametro 1.4 metri per l’Occulter.

Il problema era come rapportare questa distanza ottenuta alla scala dei due modellini : i conti li ho fatti per voi e così i figli o nipotini possono continuare a giocare senza essere disturbati!

In particolare il modello dell’Occulter

il modellino dell’Occulter ed il pezzo 60474 della LEGO che ha realizzato il disco del coronografo

è dotato del disco che occulterà il Sole : il diametro vero nella sonda lanciata appena nello spazio è come detto di 1.4m. E questo disco è stato realizzato con il pezzo della LEGO indicato a fianco, un disco di 4 pin di diametro.

Perciò abbiamo che 4 pin della LEGO corrispondono a 1.4m : per trovare quanti pin corrispondono a 150 m dobbiamo risolvere la proporzione, con l’aiuto di Archimede Pitagorico o Albert Einstein oppure le nostre reminiscenze delle medie

4 pin : 1.40 m = x : 150 m

il risultato è circa 428 : così i 150 metri, nella scala dei modellini, equivalgono ad una striscia (una sfilza) di pin singoli, lunga 428 pin…

Una volta ripresi dallo spavento provocato da questi calcoli difficilissimi e viceversa presi dalla foga costruttiva, andiamo perciò a saccheggiare gli scatoloni dove i bimbi conservano gelosamente i propri LEGO, per creare una striscia lunga 428 pin e capire quant’è lunga…

Ma non ce n’è bisogno! Basta un’altra proporzione!

Dato che la larghezza reale del pezzo 60474 della LEGO è 3.2 cm, si ha che

4 pin : 3.2cm = 428 pin : x cm

e la proporzione dà come risultato 3.42 metri!

Dobbiamo perciò distanziare le due sonde di quasi 3 metri e mezzo per avere una distanza in scala con quella effettiva, reale.

Tiriamo le somme ed un sospiro di sollievo…

… visto che siamo arrivati alla fine di questo strazio : niente più matematica difficilissima.

Tutto questo l’ho fatto io per voi, creando un’apposita versione del modello 3D : con l’editor grafico dei modelli LEGO, il solito MLCad, ho posizionato le due sonde distanziandole esattamente con una striscia di 428 pin, poi nascosti alla vista, per mezzo del comando “hide“.

A maggior riprova, ora le dimensioni del modello così faticosamente ottenute sono diventate adesso 9.12 x 349 x 4.80, dove i 349 cm sono in pratica i 342 cm della distanza, più l’ingombro delle due sonde!

Già dall’immagine seguente vedete quanto sono piccole in proporzione le due sonde

cliccare per aprire il visualizzatore 3D dei due modelli stavolta distanziati come lo sarebbero nella realtà

e cliccando come di consueto l’immagine, potremo con molta difficoltà e pazienza vedere le due sonde da tutte le angolazioni, ma vedremo che, zoomando al massimo, le due sonde schizzeranno via e faticheremo a farle entrare nello schermo.

Ingrandendo al massimo la visualizzazione con la rotella del mouse ho ottenuto questa immagine doppia che rappresenta le due sonde vista l’una da dietro l’altra, stando le due sonde ad una distanza conforme a quella vera

la coppia di sonde viste prospetticamente l’una da dietro l’altra con il visualizzatore 3D

in questa situazione i particolari dei due modelli sono ovviamente meno definiti.

Possiamo infatti confrontarli con le analoghe situazioni del primo visualizzatore in cui i modelli sono vicinissimi

la stessa immagine precedente con i due modelli molto vicini

Per aspera ad astra anche nel campo meraviglioso e ludico dei modelli LEGO, sotto forma di MOC.
Appuntamento alla prossima puntata!


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Informazioni su Pierluigi Panunzi 537 Articoli
Classe 1955, sono nato e vivo a Roma, laureato in Ingegneria Elettronica, in pensione dopo aver lavorato per anni nel campo del software, ma avrei voluto laurearmi in Astronomia. Coltivo la passione per l’astronomia dal giorno successivo allo sbarco dell’uomo sulla Luna, maturando un interesse sempre crescente per la Meccanica Celeste, il moto dei pianeti, la Luna e i satelliti. Da molti anni sono divulgatore scientifico e in passato ho presieduto a serate astronomiche organizzate a Roma e paesi vicini. Da parecchi anni mi sto perfezionando nell’astrofotografia grazie all’auto-regalo di varie apparecchiature digitali

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