Spazio, onde gravitazionali, la sonda Lisa Pathfinder libera i cubi d'oro a 1.5 milioni di km dalla Terra

E adesso le onde gravitazionali ce le giochiamo a dadi nel Casinò a più stelle di sempre, visto che tendono all'infinito. Ma l'azzardo questa volta non c'entra nulla: i dadi con cui si cercherà per la prima volta di rilevare le onde gravitazionali nello spazio rappresentano l'affascinante e ancora più originale espediente di un pool di scienziati in cui l'Italia interpreta un ruolo essenziale. Immaginate i due cubetti identici di 4,6 centimetri di spigolo (fusi in oro e platino la cui duttilità permette la massima precisione nella realizzazione) fluttuare liberi all'interno dello sonda Lisa Pathfinder che a sua volta galleggia nel nulla a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra in direzione del Sole.

I cubi, dopo sei settimane di viaggio, sono stati del tutto svincolati dai loro alloggiamenti finendo a una distanza l'uno dall'altro di 38 centimetri. Il croupier che maneggia dadi così preziosi è un sistema a raggi laser che misurerà con precisione infinitesimale le variazioni di questa distanza causate, si suppone, dalle onde gravitazionali che solo in queste condizioni, lontani cioè dagli infussi della gravità terrestre, possono essere rilevabili con affidabilità. Solo a pensare a quei cubetti dorati appesi al vuoto dentro alla sonda tra la Terra e il Sole si sta male dalla bellezza. E viene in mente anche la stele di 2001 Odissea nello spazio che non fluttuava davanti agli ominidi o ad Hal, ma che pure guidava l'evoluzione della specie umana.  

 
LA NOTA DELL'ASI
La sonda Lisa Pathfinder ha rilasciato entrambi i suoi cubetti di oro e platino, e inizierà a breve la sua ardua missione scientifica, mettendo queste due masse in una posizione di caduta libera mai ottenuta prima d’ora. La sonda, realizzata dall’Agenzia Spaziale Europea con il fondamentale contributo dell’Agenzia Spaziale Italiana, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e l’Università di Trento  punta a dimostrare la fattibilità tecnologica del rilevamento di onde gravitazionali nello spazio.
Lanciato il 3 dicembre da Kourou grazie al razzo Vega dell'Avio di Colleferro, Lisa Pathfinder ha raggiunto la sua posizione operativa il 22 gennaio, circa 1.5 milioni di km dalla Terra in direzione del Sole.
Mentre le verifiche sulla navicella e il suo payload prezioso continuano, oggi è stato raggiunta una grande pietra miliare. Per la prima volta, entrambe le masse – due cubi identici di 46 mm di oro e platino – stanno galleggiando liberamente nel cuore del veicolo spaziale, ad alcuni millimetri dalle pareti dell’abitacolo. 

Durante tutta la procedura di maneggio a terra, di lancio, dei "burn" che l’hanno immesso in orbita e il viaggio di 6 settimane verso la sua posizione di lavoro, ogni cubetto è stato mantenuto fermamente saldo da otto "dita" che premevano su tutti gli angoli.
Il 3 febbraio le dita di blocco sono state retratte e una valvola è stata aperta per far uscire qualsiasi molecola di gas residuo dall’interno del veicolo.
Ogni cubo è rimasto al centro del suo abitacolo grazie a un paio di barre che li hanno delicatamente spinti da due lati opposti.
Le barre sono state finalmente tolte prima da una massa sperimentale ieri e poi dall’altra oggi, lasciando i cubi galleggiare liberamente, senza contatti meccanici con il veicolo.

“Per questo motivo abbiamo deciso di lanciare questi cubetti nello spazio: per ricreare le condizioni che sono altrimenti impossibili da ricreare all’interno del campo gravitazionale del nostro pianeta.”, dice Paul McNamara, project scientist di Esa. “Solamente con queste condizioni è possibile testare la caduta libera nella forma più pura possibile. Non vediamo l’ora di cominciare gli esperimenti con questo spettacolare laboratorio gravitazionale.”

Dopo le ultime verifiche, Lisa Pathfinder inizierà la sua missione scientifica il 1° marzo, validando una tecnologia chiave per l’osservazione di onde gravitazionali nello spazio.

Le onde gravitazionali sono delle minuscole fluttuazioni del tessuto spazio-temporale, predette da Albert Einstein nella sua teoria generale della gravità , recentemente osservate direttamente per la prima volta e annunciate dalle collaborazioni scientifiche  Ligo e  Virgo la scorsa settimana:  un annuncio che ha provocato emozione in tutto il mondo.

 “Rilasciare le masse sperimentali di Lisa Pathfinder è un ulteriore passo verso l’astronomia di onde gravitazionali all’interno di questo mese memorabile: i cubetti sono, per la prima volta, sospesi in orbita e soggetti a misurazioni,” dice Stefano Vitale dell’Università di Trento e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Principal Investigator del pacchetto tecnologie di Lisa.

 

Nei prossimi mesi, LISA Pathfinder verificherà le condizioni fondamentali necessarie per la futura osservazione di onde gravitazionali nello spazio: mettendo masse sperimentali in caduta libera con un’accuratezza senza precedenti, isolando i due cubi da tutte le forze esterne ed esterne ad eccezione di una: la gravità. Restate sintonizzati.​


La missione è stata realizzata con un importante contributo italiano, sia scientifico che tecnologico. I sensori inerziali, strumenti di alta precisione di fondamentale importanza per la sonda, sono stati realizzati dall’Agenzia Spaziale Italiana con prime contractor industriale CGS (Compagnia Generale per lo Spazio) su progetto scientifico dei ricercatori dell’Università di Trento con a capo il Principal Investigator Stefano Vitale, dell’INFN. Alla missione partecipa anche il gruppo Finmeccanica: uno dei contributi di Selex ES è il sistema di micro-propulsione a gas freddo.