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, attraverso l’INFN e l’Agenzia Spaziale Italiana, e con elementi provenienti dalla NASA e da istituti di ricerca svizzeri, guidati dall’ETH di Zurigo.
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 - spiega Carlo Zanoni, ingegnere del centro di ricerca TIFPA-INFN, che coordina lo sviluppo del GRS e ha seguito il processo tecnico-amministrativo per la realizzazione di questo modello - 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 condurremo sia a Trento sia in collaborazione con il CERN».
La costruzione del prototipo dell’electrode housing è stata finanziata dalla Commissione Scientifica Nazionale 2 dell’INFN, che coordina le ricerche dell’Istituto nel campo della fisica delle astroparticelle, ed è stata seguita da ricercatori e ricercatrici del centro nazionale dell’INFN TIFPA di Trento, della sezione INFN di Roma Tor Vergata e dell’Università di Trento.
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, incluso quello dell’INFN che è impegnato con il centro INFN-TIFPA, le sezioni di Roma Tor Vergata e Firenze.
