Guida per l'educatore: Pi nel cielo 10

Nella decima puntata della serie di problemi illustrati Pi in the Sky, gli studenti usano pi greco per calcolare la dimensione di un campione di roccia raccolto dal rover su Marte Perseverance, confrontare la sensibilità di due telescopi spaziali, determinare la composizione di un asteroide e scoprire quanta parte del Sole sarà coperta durante un'eclissi solare.

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Sfida studentesca "Pi in the Sky" (adatta per dispositivi mobili, tablet e lettori di schermo)

Questa illustrazione mostra un concetto per più robot che si unirebbero per trasportare sulla Terra campioni di rocce e terreno raccolti dalla superficie marziana dal rover Mars Perseverance della NASA. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech | › Immagine completa e didascalia

Immagine dall'animazione che confronta le dimensioni relative dello specchio primario di James Webb con lo specchio primario di Hubble. Credito: NASA/Goddard Space Flight Center. | › Animazione completa

Questa illustrazione raffigura l'asteroide ricco di metalli Psiche, che si trova nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove. Crediti: NASA/JPL-Caltech/ASU | + Immagine completa e didascalia

Questa sequenza di immagini mostra un'eclissi solare anulare del maggio 2012. Il riquadro in basso a destra illustra l'anello distintivo, o "anello", di tali eclissi. Un'eclissi simile sarà visibile dal Pacifico meridionale il 10 maggio 2013. Crediti: Brocken Inaglory, CC BY-SA 3.0, tramite Wikimedia Commons | + Espandi l'immagine

Il rover su Marte della NASA, Perseverance, è stato progettato per raccogliere campioni di roccia che verranno eventualmente portati sulla Terra da una futura missione. L'invio di oggetti da Marte alla Terra è molto difficile ed è qualcosa che non abbiamo mai fatto prima. Per mantenere incontaminate le carote rocciose durante il viaggio verso la Terra, il rover le sigilla ermeticamente all'interno di una provetta campione appositamente progettata. Una volta che i campioni saranno portati sulla Terra, gli scienziati saranno in grado di studiarli più da vicino con attrezzature troppo grandi per affrontare il viaggio su Marte. In Tubular Tally, gli studenti usano il pi greco per determinare il volume di un campione di roccia raccolto in un singolo tubo.

Quando la NASA lanciò il telescopio spaziale Hubble nel 1990, gli scienziati speravano che il telescopio, con il suo grande specchio e la sensibilità alla luce ultravioletta, visibile e del vicino infrarosso, avrebbe svelato i segreti dell'universo da un'orbita alta sopra l'atmosfera. In effetti, la loro speranza è diventata realtà. Le scoperte di Hubble, rese possibili in parte dal suo specchio, hanno riscritto i libri di testo di astronomia. Nel 2022, il prossimo grande osservatorio, il James Webb Space Telescope, iniziò a esplorare l’universo a infrarossi con uno specchio ancora più grande da una posizione oltre l’orbita della Luna. In Rad Reflection, gli studenti usano il pi greco per acquisire una nuova comprensione della nostra capacità di scrutare in profondità nel cosmo confrontando l'area dello specchio primario di Hubble con quella di Webb.

In orbita attorno al Sole tra Marte e Giove, l'asteroide (16) Psyche è di particolare interesse per gli scienziati perché la sua superficie potrebbe essere metallica. La Terra e gli altri pianeti terrestri hanno nuclei metallici, ma sono sepolti in profondità all'interno dei pianeti, quindi sono difficili da studiare. Inviando una navicella spaziale per studiare Psiche da vicino, gli scienziati sperano di saperne di più sui nuclei dei pianeti terrestri e sulla storia del nostro sistema solare. È qui che entra in gioco Psiche della NASA. La missione utilizzerà strumenti specializzati per studiare la composizione di Psiche dall'orbita. Determinare la quantità di metallo presente sull'asteroide è uno degli obiettivi chiave della missione. In Metal Math, gli studenti effettueranno le proprie indagini sulla composizione dell'asteroide, utilizzando il pi greco per calcolare la densità approssimativa di Psiche e confrontarla con la densità dei materiali terrestri conosciuti.

Il 14 ottobre 2023, un'eclissi solare sarà visibile in tutto il Nord e il Sud America, mentre la Luna passa tra la Terra e il Sole, bloccando la luce del Sole dalla nostra prospettiva. Poiché l'orbita della Terra attorno al Sole e l'orbita della Luna attorno alla Terra non sono cerchi perfetti, le distanze tra loro cambiano durante le loro orbite. A seconda di queste distanze, l'area del disco solare potrebbe essere completamente o solo parzialmente bloccata durante un'eclissi solare. In Eclipsing Enigma, gli studenti danno un'anteprima di cosa aspettarsi in ottobre utilizzando il pi greco per determinare quanta parte del disco solare sarà eclissata dalla Luna e se aspettarsi un'eclissi totale o anulare.