A caccia di onde gravitazionali nello spazio di Einstein: partita la missione di Lisa Pathfinder

dal nostro inviato

KOUROU (GUYANA FRANCESE) Il lanciatore Vega supera la mesosfera a quasi 30 mila chilometri orari con il suo prezioso carico scientifico che, una volta operativo, proietterà il campo della ricerca spaziale avanti anni luce.

Si tratta del satellite Lisa Pathfinder, dell'Agenzia spaziale europea (Esa), che cercherà di individuare prove sperimentali dell'esistenza di onde gravitazionali e di utilizzare tali onde per lo studio di fenomeni quali buchi neri e sistemi binari.

Quella partita oggi, dopo un rinvio del lancio di 24 ore, è una delle missioni Vega più importanti, il sesto successo consecutivo del lanciatore italiano dal 2012, la terza del 2015. La concentrazione e la tensione dei tecnici e degli ingegneri che hanno guidano da remoto il vettore fino a 207 chilometri di quota è altissima.

ll lanciatore Vega, prodotto per il 70 per cento dalla Avio, azienda italiana fiore all'occhiello del nostro Paese, con sede a Colleferro, si è staccato dalla base di lancio alle 01,04 di giovedì dal porto spaziale europeo di Kourou, nella Guiana francese. Mezz'ora prima il centro di controllo si è blindato facendo scattare tutte le porte di sicurezza chiudendo dentro i soli addetti ai lavori e i pochi fortunati autorizzati ad assistere alle manovre di lancio, tra i quali una quindicina di giornalisti arrivati da tutto il mondo.

La scia di fuoco del razzo propulsivo del Vega ha squarciato il buio della notte illuminando quasi a giorno parte dello spazio porto e della foresta equatoriale che lo circonda per tre lati. In un'ora e 45 minuti raggiungerà i 200 chilometri dalla Terra, dove sgancerà Lisa in un’orbita di parcheggio transitoria e leggermente ellittica. Da qui la sonda, con i suoi propulsori, raggiungerà in due mesi la posizione finale ad una distanza dalla Terra di circa 1.5 milioni di chilometri in orbita intorno al primo punto della Lagrangiana Sole-Terra.

"Siamo tutti molto emozionati - commenta Roberto Battiston, presidente dell'Asi (Agenzia spaziale italiana) - Questo è il momento in cui viene a galla l'Italia, la sua filiera complessiva: lanciatore, payload, scienza, tecnologia, capacità gestionale. In un contesto dell'Agenzia spaziale europea (Esa) ma con un ruolo italiano estremamente straordinario, a dimostrazione che il nostro Paese, in questo settore, ha una tradizione riconosciuta che continua a confermarsi, lancio dopo lancio, missione dopo missione. Questo non fa altro che confermare il nostro Paese tra i grandi anche nel settore spaziale".

"Lisa Pathfinder è la missione che conclude il programma Verta messo a punto dalla lungimiranza dell'Esa. E per Avio è molto importante - commenta Giulio Ranzo, Ceo di Avio - Questo sesto successo consecutivo ci permette infatti di ampliare lo spettro di missioni testando la capacità del nostro vettore di trasportare carichi importanti, al limite del peso per cui è stato progettato. E' un'ulteriore conferma che il nostro è un prodotto flessibile, competitivo e affidabile. Oggi abbiamo un patrimonio di esperienze più ampio che ovviamente riverseremo anche sui prossimi lanci e in particolare modo sul futuro Vega C".

LA MISSIONE
A cento anni esatti da quando Albert Einstein presentò, all'Accademia prussiana delle scienze di Berlino, la celebre equazione della Relatività Generale, Lisa ha proprio lo scopo di dimostrare l'esattezza di una delle sue previsioni: l'esistenza delle onde gravitazionali e la possibilità di controllare e misurare con una precisione altissima il movimento di due masse in condizioni di caduta libera.

Lisa Pathfinder (precedentemente denominata SMART-2) è una missione dell'Agenzia Spaziale Europea il cui lancio era previsto nel 2011, poi rinviato al 2015. La sigla SMART sta per Small Missions for Advanced Research in Technology (missioni ridotte per la ricerca tecnologica). Il suo obiettivo è verificare le tecnologie che saranno poi alla base della missione congiunta NASA/ESA. Per riuscire a catturare le onde gravitazionali, l'Esa ha infatti gia in programma la successiva missione che si chiamerà "eLisa", ossia la realizzazione di un laboratorio spaziale composto da tre satelliti in orbita intorno al Sole, collocati ai vertici di un triangolo equilatero di 5 milioni di chilometri per lato.

All'interno dei satelliti, masse in oro e platino galleggeranno liberamente, e un sofisticato interferometro laser registrerà le oscillazioni della loro velocità relativa dovute all'eventuale azione delle onde gravitazionali. Lisa Pathfinder non è altro che la versione in miniatura dei bracci di eLisa. Grande 2,7 metri di altezza per 2,1 di diametro, Lisa Pathfinder porta infatti al suo interno due delle stesse masse che saranno usate in eLisa, che però invece di essere distanti 5 milioni di chilometri, stavolta sono vicine un po' meno di un metro. La missione è stata realizzata con un importante contributo italiano.

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: "Ascoltare l'universo attraverso le onde gravitazionali promette una profonda rivoluzione in astronomia, astrofisica e cosmologia, come quelle dovute all'invenzione del telescopio o dei radiotelescopi - spiega il Principal investigator Stefano Vitale - Potremo studiare fenomeni estremi e oggetti difficili da osservare, come i buchi neri. Sarà anche possibile fare la stratigrafia dell'Universo fino a ricostruire l'origine delle galassie e dei buchi neri che possiamo osservare oggi. Insomma, sarà come aprire una finestra sul cosmo mai aperta prima: è inimmaginabile quello che potremo scoprire.

AVIO
Avio è un gruppo internazionale leader nel settore dei lanciatori spaziali, nella propulsione e nel trasporto spaziale. E' presente in Italia, Francia e Guyana Francese con 5 insediamenti ed impiega oltre 700 persone; nel 2014 ha avuto ricavi per oltre 220 milioni di euro.

Il Gruppo AVIO realizza il lanciatore Vega, di cui la controllata ELV (partecipata al 30% dall'Agenzia Spaziale Italiana) è capocommessa, e ha permesso all'Italia di essere presente nel ristretto numero di Paesi al mondo in grado di produrre un vettore spaziale completo. Avio costruirà il nuovo lanciatore VEGA C e parteciperà al nuovo lanciatore Ariane 6 con i nuovi motori a solido e le turbopompe ad ossigeno liquido Vinci e Vulcain. Il nuovo motore a propulsione solida, oggi denominato P120C, che equipaggerà il nuovo vettore europeo Ariane 6 e la nuova versione più potente del lanciatore spaziale VEGA sarà sviluppato e prodotto da Europropulsion (J.V. 50% AVIO, 50% ASL).

Per la realizzazione di questo motore e del nuovo motore Zefiro 40 (costruito e testato in Italia e che andrà ad essere il secondo stadio del lanciatore VEGA), verrà utilizzato un nuovo materiale composito in fibra di carbonio pre-impregnato, realizzato direttamente da Avio nei propri laboratori di ricerca di Colleferro e in Campania. Avio ha una lunga esperienza nella progettazione e nella realizzazione di sistemi propulsivi a propellente solido e liquido per i lanciatori spaziali e per la propulsione tattica.

Sono di Avio la turbopompa a ossigeno liquido del motore criogenico Vulcain e i due motori laterali a propellente solido per l'Ariane 5, il primo stadio del missile di difesa antimissile Aster 30.

Ad oggi, la propulsione a solido Avio è stata presente con successo in tutti gli oltre 220 lanci di Ariane e in tutti quelli di Vega. Nel campo dei satelliti, il Gruppo Avio ha realizzato e fornito a ESA e ASI sottosistemi propulsivi per la messa in orbita e il controllo di oltre 30 satelliti, tra cui i più recenti SICRAL e Small GEO.