LISA: NUOVA TAPPA VERSO L’OSSERVATORIO SPAZIALE PER LE ONDE GRAVITAZIONALI

Si è conclusa l’importante tappa nel percorso verso la realizzazione di LISA (Laser Interferometer Space Antenna), la missione dell’Agenzia Spaziale Europea a cui partecipa anche l’ESA. LISA sarà il primo osservatorio spaziale dedicato alla rivelazione delle onde gravitazionali, aprendo una nuova finestra sull’universo.

È stata infatti completata la costruzione del primo modello dell’electrode housing, un componente chiave della missione caratterizzato da altissima precisione tecnologica. La realizzazione è avvenuta sotto la supervisione e con il finanziamento dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che ne ha affidato la costruzione all’azienda OHB Italia S.p.A.

LISA sarà costituito da un triangolo equilatero ai cui vertici ci saranno tre satelliti, a 2,5 milioni di chilometri di distanza l’uno dall’altro, che si “scambieranno” fasci laser, funzionando come un gigantesco interferometro. Al passaggio di un’onda gravitazionale, la distanza percorsa dai fasci laser da un satellite all’altro subirà variazioni minime, rivelabili attraverso l’analisi dell’interferenza tra i fasci.

Il cuore di ciascun satellite è costituito da due GRS (Gravitational Reference System), complessi sistemi realizzati grazie al contributo italiano alla missione LISA. L’Agenzia Spaziale Italiana si è infatti impegnata a consegnare ad ESA 6 GRS commissionandone la realizzazione all’azienda OHB Italia S.p.A. e coordinando i contributi degli altri enti italiani impegnati nel progetto, della NASA e della Svizzera, il tutto sotto la responsabilità scientifica del Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento.

Componente fondamentale dei GRS è un cubo di oro e platino, detto test mass, l’oggetto su cui si riflettono i fasci laser e il cui spostamento indicherà il passaggio di un’onda gravitazionale. Ogni test mass sarà alloggiata all’interno di un electrode housing, il cui primo modello è stato appena completato. L’electrode housing è un dispositivo meccanico in molibdeno a precisione micrometrica, progettato per schermare la test mass dai disturbi esterni, mantenerla in posizione con degli elettrodi e, con l’ausilio di luce LED, modificarne la carica elettrica.

L’engineering model appena completato sarà ora ricoperto d’oro sotto la supervisione diretta dell’Agenzia Spaziale Italiana, per poi essere sottoposto a una serie di test complessi che ne verificheranno l’affidabilità in condizioni simili a quelle spaziali.

L’engineering model sarà utilizzato come prototipo per la realizzazione dei modelli di qualifica (qualification model) dell’electrode housing, fino ad arrivare ai modelli di volo (flight model), che dovranno essere pronti tra il 2030 e l’inizio del 2032, in vista del lancio dei satelliti di LISA previsto per il 2035. Avviare la catena di fornitura per la costruzione di questo gioiello di precisione rappresenta una tappa essenziale verso il programma di volo. Ugualmente importante sarà l’utilizzo di questo electrode housing nei test sperimentali che ci permetteranno di simulare le condizioni spaziali e che verranno condotti sia a Trento sia in collaborazione con il CERN.

LISA è la più grande missione spaziale scientifica dell’ESA, a cui partecipano le agenzie spaziali dei paesi membri, tra cui l’Agenzia Spaziale Italiana, che coordina il contributo del nostro Paese non solo alla realizzazione dei GRS ma anche allo sforzo internazionale di preparazione del Segmento di Terra scientifico della missione, che trasformerà i dati grezzi inviati dai satelliti nelle informazioni sulle sorgenti delle onde gravitazionali rivelate. LISA sarà per l’Agenzia Spaziale Italiana uno dei maggiori impegni del settore scientifico dei prossimi anni, sia a livello economico sia manageriale.