Il viaggio di LISA Pathfinder nello spazio. Crediti: ESA/ATG medialab
Mancano meno di 48 ore al al lancio nello spazio della sonda LISA Pathfinder, la missione dell’ESA (a cui partecipano anche ASI e INFN) che testerà le tecnologie cruciali per la futura realizzazione di eLISA (evolved Laser Interferometer Space Antenna), il cui lancio è previsto invece per il 2034. Entrambe le missioni apriranno una nuova finestra sull’Universo e sulle onde gravitazionali, l’ultima grande teoria elaborata da Albert Einstein (da poco abbiamo celebrato il centenario della Teoria della Relatività Generale, che lo fece diventare l’icona della scienza più grande della storia). Insomma, si tratta di una sonda di fondamentale importanza per conoscere meglio quelle increspature nello spazio-tempo che nessuno è mai riuscito ad osservare direttamente, ma che potrebbero risolvere molti misteri a cui gli astronomi ancora non hanno dato risposta.
Il lancio, previsto inizialmente mercoledì 2 dicembre 2015 alle ore 4:15 GMT (ore 5:15 di mattina in Italia), dalla base di lancio di Kourou in Guyana francese, avrà tra i protagonisti il vettore Vega accompagnerà nello spazio la sonda per 105 minuti. Si tratta del sesto volo per il lanciatore europeo Vega, vettore quasi tutto basato su tecnologia italiana. Questo lancio sarà l’ultimo a contratto Verta (Vega Research fan Technology Accompainment) perché i prossimi voli saranno a carattere commerciale e ciò segna un cambio di passo per il progetto. Alle ore 6:00 GMT LISA si separerà dal vettore, trasmettendo i primi segnali: proprio questa fase è cruciale per gli ingegneri del centro di controllo ESOC a Darmstadt, Germania, che lavoreranno 24 ore su 24 per i primi dodici giorni per assicurarsi che LISA Pathfinder funzioni alla perfezione. Inizialmente LISA Pathfinder sarà posizionata in un’orbita di parcheggio transitoria e leggermente ellittica. Poi gli esperti seguiranno la sonda fino alla sua destinazione finale, cioè il punto di Lagrange L1, una posizione virtuale di equilibrio gravitazionale nello spazio a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra in direzione del Sole. LISA Pathfinder è il precursore tecnologico dell’osservatorio spaziale di onde gravitazionali pianificato dall’ESA come terza grande missione nel suo programma scientifico Cosmic Vision. La missione durerà in tutto 6 mesi.
«A questo punto, se ci sono, come la teoria di Einstein prevede, difficilmente potranno passare inosservate», ha detto il presidente dell’ASI Roberto Battiston. «Le onde gravitazionali sono l’ultima frontiera dell’astrofisica: la traccia a tutt’oggi inafferrabile della forza più elusiva che permea il nostro Universo. Elusiva al punto che solo quando da tranquille onde diventano veri e propri tsunami – a seguito di eventi gravitazionalmente catastrofici come, per esempio, la collisione fra due buchi neri – possiamo sperare di registrarne le increspature. E il sistema messo a punto dall’Agenzia Spaziale Europea sembra aver tutte le carte in regola per riuscirci».
La sonda LISA Pathfinder
Questo osservatorio spaziale metterà alla prova il concetto di rivelazione di onde gravitazionali dallo spazio dimostrando che è possibile controllare e misurare, con una precisione altissima, il movimento di due masse di prova (in lega d’oro e platino) in una caduta libera gravitazionale quasi perfetta, che verrà monitorata da un complesso sistema di laser. Il sottosistema di LISA Pathfinder, l’Optical Metrology Subsystem, registrerà il passaggio di onde gravitazionali misurando con un laser lo spostamento di due cubi d’oro-platino l’uno rispetto all’altro e nei test a terra ha dimostrato di poter raggiungere una precisione di due picometri, ovvero due miliardesimi di millimetro. Precisione sufficiente a registrare, nel tessuto dello spazio, increspature come quelle attese dallo scontro fra corpi celesti di enorme massa. Eventi che, calcolano gli scienziati, dovrebbero indurre nei cubi di LISA Pathfinder spostamenti nell’ordine del picometro – un centesimo della dimensione media di un atomo.
LISA Pathfinder è una sonda, pesante circa 1900 chilogrammi, per cui è stato fondamentale il contributo italiano, sia scientifico che tecnologico. I sensori inerziali sono stati realizzati dall’Agenzia Spaziale Italiana (che ha contribuito con una partecipazione del 13%) con il prime contractor industriale CGS (Compagnia Generale per lo Spazio) su progetto scientifico dei ricercatori dell’Università di Trento e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare guidati dal Principal Investigator dell’esperimento, Stefano Vitale. Per realizzare la sonda sono stati necessari 15 anni.
COSA SARÀ eLISA? Si tratta di un interferometro spaziale che sarà costituito da tre satelliti posti a 5 milioni di chilometri l’uno dall’altro secondo un pattern che ricorda un triangolo equilatero, tutti in movimento su un’orbita eliocentrica. I tre satelliti saranno in grado di captare anche le minime oscillazioni derivanti dal passaggio di un’onda gravitazionale in base al loro spostamento. La missione sarà unica nel suo genere perché saranno in grado di rilevare anche piccoli spostamenti, dell’ordine di qualche picometro, il che è davvero straordinario!.
Per saperne di più: