Il prototipo Engineering Development Unit Telescope dei sei telescopi che la NASA fornirà all'ESA per la missione LISA. Credits: NASA/Dennis Henry
Il 22 ottobre 2024 la NASA ha mostrato il primo prototipo in scala reale dei sei telescopi che rivoluzioneranno lo studio delle onde gravitazionali dallo spazio nel prossimo decennio.
Questi “telescopi” sono strumenti ottici progettati per trasmettere e ricevere raggi laser infrarossi con una precisione senza precedenti, capaci di misurare variazioni di distanza dell’ordine del picometro, ovvero un trilionesimo di metro.
I telescopi saranno utilizzati nella missione LISA (Laser Interferometer Space Antenna), un progetto guidato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) per il rilevamento dallo spazio delle onde gravitazionali, increspature nel tessuto stesso dello spazio-tempo generate da eventi cosmici molto energetici.
Il progetto, approvato ufficialmente dall’ESA il 25 gennaio 2024, si distingue come la prima missione spaziale dedicata specificamente allo studio delle onde gravitazionali su scale cosmiche. A differenza degli attuali osservatori terrestri come LIGO e Virgo, che sono limitati nelle loro capacità di rilevazione, LISA opererà su frequenze molto più basse, permettendo l’osservazione di fenomeni precedentemente inaccessibili.
La missione LISA ha un design che prevede tre veicoli spaziali disposti in una formazione triangolare equilatera nello spazio. Questa configurazione, con lati di circa 2.5 milioni di km ciascuno, supera in dimensioni persino il Sole stesso, creando il più grande strumento di rilevazione mai costruito dall’Umanità.
La missione, il cui lancio effettivo è previsto per la metà degli anni ’30, opererà in un’orbita eliocentrica a circa 50 milioni di km dalla Terra, seguendo il nostro pianeta nella sua orbita attorno al Sole.
Gli obiettivi scientifici di LISA sono ambiziosi e multiformi: dallo studio della formazione ed evoluzione di decine di migliaia di sistemi binari compatti nella Via Lattea, all’analisi della crescita e fusione di buchi neri massicci attraverso le ere cosmiche. La missione esplorerà poi la natura fondamentale della gravità e dei buchi neri, indagherà il tasso di espansione dell’universo e cercherà le onde gravitazionali primordiali, generate nelle prime fasi dell’evoluzione cosmica.
Con una durata operativa prevista di quattro anni, estendibile a sei, LISA promette di rivoluzionare la nostra comprensione dell’universo dinamico, dalle scale più piccole a quelle più grandi.
L’annuncio della NASA riguarda il prototipo chiamato Engineering Development Unit Telescope, prodotto da L3Harris Technologies a Rochester, New York, e arrivato al Goddard Space Flight Center nel maggio 2024, ma mostrato per la prima volta al pubblico dall’Agenzia solo a ottobre.
I telescopi, di cui la NASA fornirà tutti e sei gli esemplari, saranno identici e inseriti in coppia in ogni veicolo.
Il prototipo presenta caratteristiche tecniche all’avanguardia essendo interamente costruito in Zerodur, un vetro-ceramica di colore ambrato prodotto da Schott a Mainz, Germania. Questo materiale è stato scelto per la sua eccezionale stabilità dimensionale su un ampio intervallo di temperature, una caratteristica essenziale per mantenere la precisione richiesta nelle misurazioni.
Lo specchio primario è invece rivestito in oro, una soluzione che ottimizza la riflessione dei laser infrarossi e riduce la dispersione di calore dalla superficie esposta al freddo dello spazio, permettendo allo strumento di operare vicino alla temperatura ambiente.
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