Spazio: la missione apripista Lisa Pathfinder è un successo, anche Trento a fianco dell'Agenzia spaziale europea

TRENTO. Obiettivo: "ascoltare" le onde gravitazionali. Requisito: creare il "silenzio" nello spazio. C'è anche il Trento Institute for Fundamental Physics and Applications tra le istituzioni protagoniste della missione sperimentale Lisa Pathfinder, lanciata nel 2015 e conclusasi nel luglio 2017 con un'ottima notizia per la comunità scientifica internazionale. Il 5 febbraio 2018, sulla prestigiosa rivista scientifica "Physical Review Letters", i risultati della missione Lisa Pathfinder confermano che è possibile azzerare i rumori di fondo nel profondo universo, ricreando quell'ambiente tranquillo e non perturbato che permette di misurare le onde gravitazionali. Confermata, dunque, la vera missione Lisa, programmata per il lancio nel 2034.

Lisa Pathfinder conclude dunque con grande successo la sua avventura nello spazio. Un risultato scientifico che, qualche settimana fa, è stato riconosciuto anche dall’American Astronautical Society, che ha conferito alla missione il prestigioso Space Technology Award per il 2017.

Hanno contribuito all'enorme successo del progetto il gruppo del centro Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (Tifpa) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e dell’Università di Trento (Laboratorio di Gravitazione del Dipartimento di Fisica) con il sostegno dell’Agenzia Spaziale Italiana. Il Tifpa ha la leadership della missione per il sistema di masse in caduta libera, cuore pulsante di Lisa. Principale investigator di Pathfinder è stato il professore di fisica sperimentale Stefano Vitale.

Un bilancio molto positivo per il progetto sperimentale che aveva come obiettivo quello di testare la fattibilità di un primo osservatorio di onde gravitazionali nello spazio. La missione di prova ha superato le prestazioni iniziali già nella prima settimana di operazioni.

Per ottenere questo risultato, la missione apripista ha utilizzato come test due cubi di metallo da 2 kg in caduta libera, separati tra loro da 38 cm e collegati da laser. Il veicolo spaziale ha svolto un ruolo di scudo attorno ai cubi, per proteggerli dalle sorgenti di disturbo esterne. Gli scienziati hanno messo a punto una serie di miglioramenti sulle attrezzature per proteggere le masse in caduta libera dalle forze che possono urtarle. Ad esempio, hanno trovato il modo di ridurre la pressione attorno alle masse, che poteva influenzare la loro traiettoria e hanno eliminato l’effetto delle forze inerziali legate alla rotazione del satellite. La missione Lisa beneficerà di questi miglioramenti tecnologici. Sarà molto più sensibile al rilevamento di onde gravitazionali a basse frequenze rispetto a quanto sia mai stato reso possibile finora.  

Secondo i dati raccolti e pubblicati, c’è un altro importante passo avanti: invece di individuare solo un’onda gravitazionale generata da un singolo evento per pochi minuti, Lisa sarà in grado di rilevare una scia di segnali multipli lunga mesi, o anche anni. Sarà inoltre sensibile ai primi segnali della fusione di un buco nero supermassivo settimane prima che esso sia pienamente in collisione. Questo darà tempo agli scienziati per allertare altri punti di osservazione spaziale, sulla Terra o nello spazio, in modo che possano sintonizzarsi su quel particolare punto dello spazio per studiare meglio in un’ampia gamma di lunghezze d’onda complementari. La missione potrà così anche portare a svelare anche altre insolite sorgenti di onde gravitazionali ad oggi ancora sconosciute.

Per i prossimi passi ci sarà da attendere un po'. Nei prossimi anni il gruppo di Trento lavorerà a fianco dell'Esa e di un consorzio di scienziati e agenzie spaziali in Europa e negli Stati Uniti che fornirà gran parte degli strumenti di misura per Lisa, programmata per il lancio nel 2034.

Il “countdown” non è ancora iniziato, ma i primi passi verso il volo di Lisa sono stati fatti e nel prossimo futuro seguiranno molti altri.