Lisa Pathfinder nello Spazio per preparare l’ascolto dell’Universo

lisa pathfinder onde gravitazionali

Integrata sul lanciatore Vega, dopo aver superato la fase di checkout, Lisa Pathfinder attende il 2 dicembre, data in cui sarà lanciata dalla base di Kourou nella Guyana Francese per iniziare la sua missione. E cioè verificare la possibilità di realizzare nello Spazio una quasi perfetta caduta libera gravitazionale di due masse di prova. Primo passo indispensabile per poter creare un osservatorio di onde gravitazionali, obiettivo della missione Lisa (Laser Interferometer Space Antenna) pianificata dall’Esa come terza grande missione nel suo programma Cosmic Vision.

Dopo il lancio, Lisa Pathfinder verrà portata su un’orbita provvisoria da dove, utilizzando i suoi propulsori, raggiungerà la posizione prestabilita, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra in orbita intorno al primo punto di Lagrange Sole-Terra, da dove nella sua fase operativa (circa 6 mesi) comunicherà per 6-8 ore al giorno con gli scienziati pronti a ricevere ed elaborare i dati.

L’Italia riveste un ruolo importante in Lisa Pathfinder, con Stefano Vitale – ordinario di Fisica Sperimentale all’Università di Trento e membro del Trento Institute for Fundamental Physics and Applications dell’INFN – nel ruolo di principal investigator della missione e coordinatore del Gruppo di Gravitazione Sperimentale di Trento che ha progettato i sensori inerziali, componenti chiave del precursore, prodotti sempre in Italia dalla Compagnia Generale dello Spazio (CGS) su finanziamento dell’Asi.

Ed è proprio il professor Vitale a spiegare ad askanews la missione – a cui lavora da oltre 10 anni – e la sua importanza per lo studio del cosmo. “Realizzare un osservatorio di onde gravitazionali nello Spazio è un’impresa mai tentata prima. Dallo Spazio è possibile vedere sorgenti grandi anche miliardi di volte il Sole, a distanza di miliardi di anni luce, cioè in un passato antico quanto l’Universo. Segnali enormi di cui si potranno studiare tutti i dettagli rivoluzionando astronomia, fisica delle interazioni fondamentali e cosmologia”. Le onde gravitazionali – le increspature dello spaziotempo prodotte da corpi massicci in accelerazione, di cui ha parlato Albert Einstein nella sua teoria della relatività generale – sono elusive perché finora il loro mormorio è stato coperto dal brusio di fondo degli strumenti utilizzati. “Lisa – aggiunge Vitale – sarà invece un microfono silenziosissimo e questo farà sì che finalmente potremo sentirle”.

Le onde gravitazionali attraversano qualunque materia o energia, sono emesse da tutti i corpi, visibili e invisibili, e registrano i loro movimenti, quindi portano informazioni dallo Spazio profondo, sono messaggeri ideali per conoscere l’Universo, testimoni, ad esempio, di tremendi scontri tra buchi neri, in grado di giungere a noi da qualunque distanza. Riuscire a osservare queste onde – spiega Vitale – sarebbe un po’ come mettere l’audio all’Universo. Immagini di essere in una giungla e di essere sordo, sarebbe colpito solo da ciò che riesce a vedere. Ma se poi fosse in grado anche di sentire i rumori di quella stessa giungla, allora magari sentirebbe il verso di un uccello nascosto, di un corso d’acqua distante. Insomma scoprirebbe una grande quantità di oggetti e presenze che ci sono – e magari sono anche la parte più interessante – anche se non si vedono. Ecco, l’effetto sarebbe un po’ questo”.

Lisa Pathfinder, però, chiarisce Vitale, non ha il compito di catturare le onde gravitazionali. “La missione consiste nel testare le tecnologie della futura Lisa. Alla distanza di 1,5 km dalla Terra, all’interno del modulo, insieme a sistemi studiati per eliminare le forze di disturbo diverse dalla gravità, due masse in lega di oro e platino, della dimensione di pochi centimetri e del peso di circa 2 kg, saranno lasciate in caduta libera e un sistema laser sarà pronto a registrare un loro spostamento. Ecco, il compito è dimostrare che null’altro, se non un’onda gravitazionale, può aver provocato quella vibrazione”.

Se la missione darà i risultati attesi, allora spetterà a Lisa misurare le onde gravitazionali con un sistema che prevede tre satelliti disposti a formare un triangolo equilatero, distanti 5 milioni di chilometri l’uno dall’altro, ognuno con masse di prova sempre in oro e platino in caduta libera all’interno e un interferometro laser per registrare i loro spostamenti dovuti alle onde gravitazionali.

 

Credits: foto www.asi.it

 

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