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dicembre 03, 2015 - European Space Agency

LISA Pathfinder in rotta verso la dimostrazione delle onde gravitazionali

LISA Pathfinder dell'ESA è stato lanciato nelle prime ore di oggi a bordo di un razzo Vega dallo spazio porto europeo di Kourou, nella Guyana francese, ed è in rotta per testare la tecnologica necessaria all'osservazione delle onde gravitazionali dallo spazio.

Le onde gravitazionali sono increspature nel tessuto dello spazio-tempo, predette un secolo fa dalla Teoria della Relatività Generale di Albert Einstein, pubblicata il 2 dicembre 1915.

La teoria di Einstein ha previsto che queste fluttuazioni dovrebbero essere universali, generate dall'accelerazione di oggetti massicci. Tuttavia, ad oggi non sono state direttamente rilevate perché troppo piccole. Per esempio le increspature emesse da due buchi neri orbitanti provocherebbero un allungamento di dimensioni inferiori a quelle di un atomo in un righello lungo un milione di chilometri.

LISA Pathfinder metterà alla prova la straordinaria tecnologia necessaria per osservare le onde gravitazionali dallo spazio. Il suo centro è costituito da una coppia di cubi identici di oro e platino di 46mm, separati da 38cm, che saranno isolati da tutte le forze interne o esterne che provino ad agire su di essi eccetto una: la gravità.

La missione metterà questi cubi nella caduta libera più pura mai prodotta nello spazio e ne monitorerà le relative posizioni con sorprendente precisione, mettendo le fondamenta per gli osservatori di onde gravitazionali nello spazio.

Queste future missioni saranno partner chiave dei siti a terra per la ricerca di questi sfuggenti messaggeri cosmici. Gli esperimenti a terra e nello spazio sono sensibili alle diverse sorgenti di onde gravitazionali, aprendo entrambi nuove possibilità di studiare alcuni dei fenomeni più potenti dell'universo.

Il lanciatore Vega si è alzato da terra alle 05:04 (04:04 GMT).  Sette minuti più tardi, dopo la separazione dei primi tre stadi, la prima accensione dello stadio superiore del Vega ha spinto LISA Pathfinder nell'orbita bassa, seguita da un'altra spinta dopo circa un'ora e quaranta minuti di volo.

La sonda si è separata dallo stadio superiore alle 06:49 (05:49 GMT). Gli addetti dal Centro Operativo dell'ESA a Darmstadt, in Germania, hanno quindi stabilito il controllo.

Nel corso delle prossime due settimane, la sonda stessa alzerà l'orbita al punto più alto con sei accensioni critiche.

L'ultima accensione spingerà la sonda verso la sua area operativa, orbitando intorno ad un punto virtuale stabile nello spazio chiamato L1, a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra e verso il Sole.

Si prevede che LISA Pathfinder raggiungerà la sua orbita operativa in circa dieci settimane dal lancio, verso metà febbraio. Dopo i controlli finali, agli inizi di marzo comincerà la sua missione scientifica di sei mesi.

In rotta verso l'orbita finale, i due cubi saranno rilasciati dai meccanismi di blocco che li tengono bloccati durante il lancio e il volo di crociera. Una volta intorno all'orbita L1, i meccanismi finali saranno sbloccati ed i cubi non saranno più in contatto meccanico con la sonda.

Un complesso sistema di raggi laser che rimbalzano tra i due cubi misurerà quanto vicino alla vera caduta libera essi sono fino ad un miliardesimo di millimetro – mai raggiunta nello spazio.

"La ricerca fondamentale cerca di capire il nostro mondo" ha detto Johann-Dietrich Woerner, Direttore Generale dell'ESA.

"Le scoperte teoretiche di Einstein sono ancora molto impressionanti. Con LISA Pathfinder cercheremo di fare un ulteriore passo verso la conferma di una delle previsioni di Einstein: le onde gravitazionali".

La sonda stessa sarà parte attiva dell'esperimento, accendendo minuscoli propulsori circa 10 volte al secondo per regolare la propria posizione ed evitare il contatto con i cubi, proteggendoli da qualsiasi forza che potrebbe impedire loro di muoversi sotto l'effetto della sola gravità.

Se queste misurazioni straordinariamente di alta precisione e le operazioni possono essere raggiunte da LISA Pathfinder, la porta si aprirà per costruire un futuro osservatorio spaziale, capace di rilevare i piccoli disturbi dello spazio-tempo prodotti dalle onde gravitazionali, che ci si attende siano alcune decine di un miliardesimo di millimetro su distanze di milioni di chilometri.

"Le onde gravitazionali sono la prossima frontiera per gli astronomi. Abbiamo guardato all'Universo nella luce visibile per millenni ed attraverso tutto lo spettro elettromagnetico soltanto nell'ultimo secolo", ha detto Alvaro Giménez Cañete, Direttore ESA della Scienza e dell'Esplorazione Robotica.

"Ma testando con LISA Pathfinder le previsioni fatte da Einstein cento anni fa, stiamo aprendo la strada verso una finestra fondamentalmente nuova sull'Universo".

LISA Pathfinder opererà come un laboratorio di fisica nello spazio. Nel corso di un intenso periodo di sei mesi, gli scienziati di missione analizzeranno i dati ricevuti a terra dalle operazioni  di ogni giorno per pianificare gli esperimenti che il satellite dovrà eseguire nei giorni successivi.

"Dopo molti anni di sviluppo e test a terra, guardiamo con entusiasmo all'ultima prova, che può essere eseguita soltanto nello spazio" dice Paul McNamara, scienziato di progetto di LISA Pathfinder dell'ESA.

"Tra poche settimane esploreremo la vera natura della gravità nello spazio, guadagnando confidenza nel costruire un osservatorio spaziale a tutta scala per lo studio dell'Universo gravitazionale nel futuro”.

Un team dell'Industria capitanato dal capo commessa, Airbus Defence & Space Ltd, ha costruito la sonda. Airbus Defence & Space GmbH ha fornito il carico utile integrato LISA Technology Package ed un consorzio di società europee e di istituti di ricerca ha fornito i sottosistemi. La NASA ha fornito hardware e software aggiuntivi che contribuiscono alla missione validando un approccio tecnologico alternativo per evitare che la sonda faccia contatto con le masse di prova.

"L'integrazione di LISA Pathfinder ha posto molte sfide, e siamo estremamente felici di vedere la nostra macchina pioniere finalmente nello spazio, pronta ad imbarcarsi nel suo viaggio verso il punto L1, dove aprirà la strada per una nuova classe di futuri progetti spaziali" ha concluso César García Marirrodriga, responsabile di progetto di LISA Pathfinder dell'ESA.

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