Il 2 dicembre alle 4:15 UTC, dalla base di Kourou nella Guyana Francese, l' Agenzia Spaziale Europea ESA darà il via ad una nuova importante missione: LISA Pathfinder, la sonda apripista al futuro osservatorio spaziale di onde gravitazionali.
Tutta la nostra conoscenza attuale dell'Universo si basa sullo studio delle onde elettromagnetiche, come la luce visibile, i raggi infrarossi, gli ultravioletti, le onde radio, i raggi X e i raggi gamma ma LISA offrirà nuovi scenari che consentiranno agli astrofisici di rispondere a molte domande sui grandi eventi del cosmo e ne solleveranno delle nuove.
L'ambizioso progetto fa parte del programma scientifico Cosmic Vision, dedicato alle onde gravitazionali, le increspature nello spazio-tempo previste dalla Teoria della Relatività di Albert Einstein oltre un secolo fa, ancora in attesa di essere dimostrate.
Il nome, " LISA", sta per Laser Interferometer Space Antenna, evolutosi poi in Evolved Laser Interferometer Space Antenna ( eLISA), un progetto nato da una collaborazione ESA / NASA per la realizzazione del primo osservatorio spaziale per le onde gravitazionali.
Nel 2011 la NASA interruppe la partnership a causa delle annuali restrizioni di budget. LISA Patfinder (LPF) è perciò scaturita da una revisione dei piani iniziali ed avrà lo scopo di collaudare sul campo concetti e tecnologie.
Grazie ad un sistema di metrologia laser, sensori inerziali e ad un sistema di micro-propulsori per il controllo dell'assetto, LISA PF metterà due masse di prova in caduta libera nello spazio interplanetario, con una precisione senza precedenti.
L' obiettivo è dimostrare che, nell'ambiente spaziale, i corpi in caduta libera seguono moti geodetici nello spazio-tempo.
LISA Pathfinder - rappresentazione della sezione scientifica con le due masse di prova e l'interferometro laser.
Credit: ESA
Una volta in orbita, la sonda si porterà ad un milione e mezzo di chilometri dalla Terra, nel punto di Lagrange L1 del sistema Sole-Terra, adeguatamente lontano dal nostro pianeta per non subirne l'influenza gravitazionale.
Mentre i sensori inerziali, sensibili a movimenti di un milionesimo di millimetro (un nanometro) ed il sistema di micro-propulsori saranno in grado di annullare l'effetto di qualsiasi forza esterna, come il vento solare, LISA PF resterà concentrata sulle due masse di prova, due cubi di oro e platino di 46 millimetri, alloggiati in contenitori sottovuoto a 38 centimetri di distanza l'uno dall'altro. In questo ambiente incredibilmente stabile, i corpi rimarranno in perfetta caduta libera e potenzialmente influenzati dalle sole onde gravitazionali. LISA PF non potrà rilevarle direttamente ma misurerà le differenze picometriche (cioè nell'ordine di un millesimo di un milionesimo di millimetro) testando un interferometro laser molto sensibile, formato da due raggi laser e 22 specchi che, posto tra i due cubi ne misurerà costantemente la distanza.
Il vero ascolto delle onde gravitazionali avverrà con il futuro osservatorio, dove le masse saranno separate da milioni di chilometri.
La fase operativa di LISA Pathfinder durerà sei mesi, con la possibilità di essere estesa ad un anno.
La sonda porta con sé un importante contributo italiano: i sensori inerziali prodotti dalla C ompagnia Generale dello Spazio (CGS spa) con il finanziamento dell'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e su progetto dell'Università di Trento, supportato dall'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Approfondimenti: -
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/LISA_Pathfinder_overview
- http://www.asi.it/it/attivita/cosmologia-e-fisica-fondamentale/lisa-pathfinder
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