Dalla Terra alla Luna/Capitolo XXIV
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IL TELESCOPIO DELLE MONTAGNE ROCCIOSE.
Il 20 ottobre dell’anno precedente, chiusa che fu la sottoscrizione, il presidente del Gun-Club aveva accreditato l’Osservatorio di Cambridge delle somme necessarie alla costruzione di un vasto istrumento d’ottica. Questo apparecchio, cannocchiale o telescopio, doveva essere forte abbastanza da rendere visibile alla superficie della Luna un oggetto largo almeno nove piedi.
C’è una differenza importante tra il cannocchiale ed il telescopio, e qui è bene accennarla. Il cannocchiale si compone di un tubo che porta alla estremità superiore una lente convessa chiamata obbiettivo, ed all’estremità inferiore una seconda lente chiamata oculare, alla quale applicasi l’occhio dell’osservatore. I raggi emanati dall’oggetto luminoso traversano la prima lente e vanno, per rifrazione, a formare un’imagine rovesciata al suo fuoco1. Quest’imagine osservasi coll’oculare, che la ingrossa esattamente come farebbe una lente. Il tubo del cannocchiale è dunque chiuso alle estremità dall’oggettivo e dall’oculare.
All’opposto, il tubo del telescopio è aperto alla estremità superiore. I raggi partiti dall’oggetto osservato vi penetrano liberamente e vanno a colpire uno specchio metallico concavo, cioè convergente. Di là i raggi riflessi incontrano uno specchietto che li rimanda all’oculare, disposto in modo da ingrossare l’imagine prodotta.
Così, nei cannocchiali, la rifrazione rappresenta la parte principale, e nei telescopi, invece, la riflessione. D’onde il nome di refrattori dato ai primi, e quello di riflettori attribuito ai secondi. Tutta la difficoltà di esecuzione di questi apparecchi d’ottica consiste nella fabbricazione degli oggettivi, siano lenti o specchi metallici.
Però nel tempo in cui il Gun-Club tentò il suo meraviglioso esperimento, tali istrumenti erano in ispecial guisa perfezionati, e davano magnifici risultati. Era lungi il tempo nel quale Galileo osservava gli astri col suo povero cannocchiale, che ingrandiva sette volte al più. Dal sedicesimo secolo gli apparecchi d’ottica si allargarono e s’allungarono in proporzioni considerevoli, e permisero di misurare gli spazî stellari ad una profondità fino allora sconosciuta. Fra gli istrumenti refrattori che funzionavano in quel tempo, citavasi il cannocchiale dell’Osservatorio di Poulkowa in Russia, il cui oggettivo misurava quindici pollici (38 centimetri di larghezza)2; il cannocchiale dell’ottico francese Lerebours, provvisto di un oggettivo uguale al precedente, e infine il cannocchiale dell’Osservatorio di Cambridge, munito di un oggettivo del diametro di diciannove pollici (48 centimetri).
Tra i telescopi se ne conoscevano due di potenza notevole e di gigantesche proporzioni. Il primo, costruito da Herschel, era lungo trentasei piedi e possedeva uno specchio largo quattro e mezzo; esso permetteva di ottenere ingrandimenti di seimila volte. Il secondo era in Irlanda, a Birrcastle, nel parco di Parsonstown, ed apparteneva a lord Rosse. La lunghezza del suo tubo era di quarantotto piedi, la larghezza dello specchio di sei (1 metro e 93 cent.)3, ingrandiva seimila e quattrocento volte, ed era stata necessaria una grande costruzione in muratura per disporre gli apparecchi necessari alla manovra dell’istrumento, che pesava ventottomila libbre.Ma, come vedesi, e malgrado tali straordinarie dimensioni, gl’ingrandimenti ottenuti non oltrepassavano le seimila volte in numero tondo; ora un ingrandimento di seimila volte non avvicina la Luna che a trentanove miglia (16 leghe), e lascia scorgere gli oggetti che hanno sessanta piedi di diametro, a meno che questi oggetti non siano allungatissimi.
Nel caso pratico, si trattava di un proiettile largo nove piedi e lungo quindici; bisognava dunque avvicinare la Luna a cinque miglia (2 leghe) almeno, e, per ciò, produrre ingrandimenti di quarantottomila volte.
Tal era il quesito presentato all’Osservatorio di Cambridge. E non doveva essere respinto dalle difficoltà pecuniarie; sole rimanevano le difficoltà materiali.
Innanzi tutto si dovette decidere fra i telescopî ed i cannocchiali. I cannocchiali presentano de’ vantaggi sopra i telescopî. A parità d’oggettivo, essi permettono di ottenere ingrandimenti più considerevoli, perchè i raggi luminosi che traversano le lenti perdono meno in causa dell’assorbimento che della riflessione sullo specchio metallico dei telescopî. Ma la grossezza che si può dare ad una lente è limitata, giacchè, troppo grossa, non lascia più passare i raggi luminosi. Inoltre la fabbricazione di queste vaste lenti è difficilissima e richiede un tempo considerevole, che si misura ad anni.
E però, sebbene le imagini fossero meglio rischiarate ne’ cannocchiali, vantaggio inapprezzabile quando si tratta d’osservare la Luna, la cui luce è semplicemente riflessa, fu deciso di adoperare il telescopio, che è d’esecuzione più pronta e permette d’ottenere i maggiori ingrandimenti. Soltanto, siccome i raggi luminosi perdono gran parte della loro intensità attraversando l’atmosfera, il Gun-Club risolvette di collocare l’istrumento sopra una delle più alte montagne dell’Unione, ciò che avrebbe diminuito la densità degli strati d’aria.
Nei telescopi, come si è veduto, l’oculare, cioè la lente posta all’occhio dell’osservatore, produce l’ingrandimento, e l’oggettivo che porta i maggiori ingrandimenti è quello il cui diametro è più considerevole e la distanza focale più grande. Per ingrandire quarantottomila volte, bisognava superare in grandezza gli oggettivi d’Herschel e di lord Rosse. Qui stava la difficoltà, imperocchè la fusione di tali specchi è operazione delicatissima.
Per buona ventura, alcuni anni innanzi, un dotto dell’Istituto di Francia, Leone Foucault, aveva trovato un processo che rendeva facilissimo e prontissimo il pulimento degli oggettivi surrogando lo specchio metallico con ispecchi inargentati. Bastava fondere un pezzo di cristallo della grandezza voluta e metallizzarlo in seguito con un sale di argento. Per la fabbricazione dell’oggettivo si fece uso di questo processo, i cui risultati furono eccellenti.
Inoltre, lo si dispose secondo il metodo immaginato da Herschel pe’ suoi telescopî. Nel grande apparecchio dell’astronomo Slough, l’imagine degli oggetti, riflessa dallo specchio inclinato in fondo al tubo, veniva a formarsi all’altra sua estremità ov’era situato l’oculare. Così l’osservatore, invece di collocarsi alla parte inferiore del tubo, portavasi alla parte superiore, e quivi, munito della sua lente, entrava nell’enorme cilindro. Tale combinazione aveva il vantaggio di sopprimere lo specchietto destinato a rimandar l’imagine all’oculare. Questa subiva una sola riflessione invece di due, per cui eravi minor numero di raggi luminosi spenti; dunque l’imagine appariva meno indebolita; dunque, finalmente, ottenevasi maggior chiarezza, vantaggio prezioso nell’osservazione che doveva esser fatta4.
Prese tali determinazioni, i lavori cominciarono. Secondo i calcoli dell’ufficio dell’Osservatorio di Cambridge, il tubo del nuovo riverbero doveva avere dugentottanta piedi di lunghezza, e lo specchio sedici piedi di diametro. Per quanto gigantesco fosse l’istrumento, non era da paragonarsi a quel telescopio, lungo diecimila piedi (3 chilometri e mezzo), che l’astronomo Hooke proponeva di costruire alcuni anni sono. Tuttavia la collocazione dell’apparecchio presentava molte difficoltà.
Quanto alla quistione del luogo, fu prontamente risolta. Si trattava di scegliere un’alta montagna, e le alte montagne non sono numerose negli Stati.
Infatti il sistema orografico di questo gran paese si riduce a due catene di mezzana altezza, tra le quali scorre il magnifico Mississipí, che gli Americani chiamerebbero il re de’ fiumi se ammettessero una dignità reale qualunque.
Ad Oriente sono le Apalache, la cui vetta più alta nel New Hampsire, non oltrepassa cinquemila e seicento piedi, altezza modestissima.
A ponente, all’incontro, sonvi le montagne Rocciose, immensa catena che comincia allo stretto di Magellano, segue la costa occidentale dell’America Meridionale sotto il nome di Ande o Cordigliere, passa oltre l’istmo di Panama, e corre attraverso l’America del settentrione fino alla spiaggia del mar polare.
Queste montagne non sono altissime, e le Alpi o l’Imalaja le guarderebbero con supremo disprezzo dall’alto della loro grandezza. Infatti, la più alta vetta non ha che diecimila e settecento piedi, mentre il Monte Bianco ne misura quattordici mila e quattrocentotrentanove, ed il Kintschindjinga5 ventiseimila e settecentosettantasei al disopra del livello del mare.
Ma, poiché premeva al Gun-Club di tenersi tanto il telescopio quanto la Columbiad negli Stati dell’Unione, fu d’uopo contentarsi delle montagne Rocciose, e tutto il materiale occorrente fu diretto sulle cime di Lon’s-Peak, nel territorio del Missurì.
Descrivere le difficoltà d’ogni natura che dovettero vincere gl’ingegneri americani, i prodigi di audacia e di abilità che seppero compire, la penna e la parola non lo potrebbero. Fu un vero esercizio di forza materiale e morale. Si dovettero trascinare sulla montagna macigni enormi, pesanti masse di ferro lavorato, gorne, grossi pezzi del cilindro, chè il solo oggettivo pesava quasi trentamila libbre, al disopra del confine delle nevi perpetue, a più di diecimila piedi d’altezza, dopo di aver attraversato diverse praterie, foreste impenetrabili, spaventose correnti, lungi dai centri popolati, in mezzo a regioni selvagge, nelle quali ogni particolare dell’esistenza diventava un problema quasi insolubile. A dispetto di tanti e tanti ostacoli, il genio degli Americani trionfò. Meno di un anno dal principio dei lavori, negli ultimi giorni del mese di settembre, il gigantesco riverbero alzava nello spazio il suo tubo di dugent’ottanta piedi. Esso era sospeso ad un solido telaio di ferro; un ingegnoso meccanismo permetteva di manovrarlo facilmente verso tutti i punti del cielo, e di seguire gli astri da un orizzonte all’altro durante il loro cammino nello spazio.
Era costato più di quattrocentomila dollari1. La prima volta che fu appuntato sulla Luna, gli osservatori provarono una commozione di curiosità ed inquietudine ad un tempo. Che cosa avrebbero scoperto nel campo di quel telescopio che ingrandiva quarantottomila volte gli oggetti osservati? Popolazioni, greggi d’animali lunari, città, laghi, oceani? No, nulla che la scienza già non conoscesse, e su tutti i punti del suo disco la natura vulcanica della Luna potè essere determinata con precisione assoluta.Ma il telescopio delle montagne Rocciose, prima di servire al Gun-Club, ha reso immensi servigi all’astronomia. In virtù della sua potenza di penetrazione, le profondità del cielo furono scandagliate fino negli ultimi confini; il diametro apparente di un gran numero di stelle potè essere misurato con esattezza, ed il signor Clarke, dell’ufficio di Cambridge, decompose la crab nebula6 del Toro, che il riverbero di lord Rosse non aveva mai potuto ridurre.
Note
- ↑ È il punto in cui i raggi luminosi si riuniscono dopo di essere stati rifratti.
- ↑ È costato 80,000 rubli (320,000 franchi)
- ↑ Si è spesso udito parlar di cannocchiali di lunghezze assai più considerevoli. Uno, fra gli altri, di 300 piedi di fuoco, fu stabilito per opera di Domenico Cassini all’Osservatorio di Parigi; ma bisogna sapere che questi cannocchiali non avevano tubo. L’oggettivo era sospeso in aria col mezzo di pali, e l’osservatore, tenendo in mano l’oculare, ponevasi, più esattamente che gli fosse possibile, sul foco dell’oggettivo. Di leggieri si comprenderà quanto siffatti istrumenti fossero di malagevole uso, e la difficoltà che c’era di centrare le due lenti situate in queste condizioni.
- ↑ Questi riverberi sono chiamati “front view telescope.”
- ↑ La più alta vetta dell’Imalaja.
- ↑ Nebulosa che appare sotto la forma di un granchio.