Tutto quello che devi sapere sulla missione ESA LISA Pathfinder

In meno di un mese, l'Agenzia spaziale europea lancerà la sonda spaziale LISH Pathfinder per gettare le basi per un piano audace per la ricerca delle onde gravitazionali nello spazio tra circa 20 anni. La missione è stata approvata nel novembre 2000 e ci sono voluti 15 anni per raggiungere un launchpad. Ecco tutto ciò che devi sapere su questa impresa incredibilmente audace.

LISA è l'acronimo di Laser Interferometer Space Antenna. L'intera missione è in realtà parte di un concetto più ampio - "LISA evoluto" o eLISA - per costruire e gestire un osservatorio nello spazio che possa studiare direttamente le onde gravitazionali. Lo scopo del programma è quello di testare le tecnologie che verranno utilizzate per eLISA per il momento quello la missione è stata lanciata nel 2034. L'impresa finirà per costare all'ESA più di $ 420 milioni di dollari.

La missione LISA Pathfinder metterà due masse di prova in una caduta libera gravitazionale quasi perfetta e misurerà il loro movimento per dimostrare che i corpi a caduta libera seguono le geodetiche - linee rette nello spazio curvo - nello spaziotempo. Per fare questo è necessario disporre della suite di strumenti più precisa mai costruita, compresi sensori inerziali all'avanguardia, un sistema di metrologia laser, controllo senza trascinamento e un sistema di micro-propulsione per movimenti ultra-precisi.

Nel caso in cui ciò non fosse abbastanza sorprendente, c'è di più.

Fino ad ora, gli scienziati hanno studiato principalmente l'universo osservando le onde elettromagnetiche, come la luce visibile, la luce infrarossa e ultravioletta, le onde radio, i raggi X e i raggi gamma. Il punto dell'intero programma LISA è di permetterci di osservare l'universo rilevando le onde gravitazionali: increspature nello spazio-tempo delineate dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein. Esistono in tutto l'universo, ma non sono mai stati rilevati direttamente dai ricercatori. Studiare con precisione queste onde - solo veramente possibili in un vuoto a gravità zero - potrebbe finalmente far luce su molti dei fenomeni dello spazio-tempo di cui ancora sappiamo molto poco, come i buchi neri.

Oltre alle implicazioni scientifiche, ci sono grandi ragioni tecnologiche per cui il mondo presterà attenzione a LISA Pathfinder. I sensori inerziali sulla sonda saranno in grado di monitorare movimenti di soli 46 millimetri. Quando l'imbarcazione inizia ad allontanarsi dalla sua posizione nulla, il sistema di controllo attiva i propulsori di micro-newton - la prima volta che questo sistema di propulsione verrà utilizzato dall'ESA - per centrare l'imbarcazione.

Inoltre, il pathfinder sarà in grado di rilevare i movimenti della massa del test fino a un milionesimo di millimetro e i movimenti relativi delle due masse di test fino a un millesimo di un milionesimo di millimetro.

Quando il LISA Pathfinder finalmente verrà lanciato il 2 dicembre, viaggerà verso un'aureola a orologeria di 310.600 e 497.000 miglia di larghezza, a 932.000 miglia di distanza dalla Terra. La fase operativa della missione dovrebbe essere di circa sei mesi, ma potrebbe essere estesa per un altro anno per condurre ulteriori misurazioni relative alla relatività generale.

Sebbene questa missione non stia generando il brusio dello studio della NASA su Marte sta arrivando proprio ora, le sue implicazioni potrebbero essere molto più profonde sulla ricerca spaziale e sulla fisica. Se i test di LISA Pathfinder hanno successo, significa che saremo un passo avanti nel vedere gli umani costruire un osservatorio che opera nello spazio. Significa che saremo in grado di osservare finalmente qualcosa che il più grande fisico del mondo potrebbe solo teorizzare. Solo due decenni fa, era impensabile. Entro il 2034, potrebbe (si spera) essere una realtà.