Testati i due rivelatori interferometrici di LISA

Continua in silenzio ma incessante la ricerca e lo studio delle tecnologie per l’implementazione della missione LISA (Laser Interferometer Space Antenna), la missione di interferometria europea per la dimostrazione dell’esistenza delle onde gravitazionali, teorizzate da Einstein, prevista per la prossima decade e che avrà come precursore la missione LISA Pathfinder nel 2013.

ESA ha infatti comunicato in queste settimane di avere testato indipendentemente due sistemi per il puntamento del laser tra i tre spacecraft che viaggeranno in formazione (il cosiddetto formation flight) nello spazio, ai vertici di un triangolo equilatero gigantesco, al fine di rilevare la presenza delle onde gravitazionali. Il mantenimento del puntamento del fascio laser dovrà essere così preciso da rilevare scostamenti su scala atomica rispetto ad una distanza di 5 milioni di km: la stessa distanza che separerà i tre veicoli spaziali che orbiteranno rispetto al Sole alla stessa distanza dal nostro pianeta ma spostati di 20 gradi indietro. Quella che viene definita una “Earth trailing orbit”.

I laser verranno puntati tra i vari spacecrafts per rilevare i movimenti di opportune masse test in caduta libera, posizionate nei tre satelliti e non perturbate. Il movimento relativo delle tre masse di platino-oro determinerà l’esistenza delle gravitational waves.

Tuttavia, dovendo rispettare precisioni su scala atomica, i puntatori laser di LISA dovranno azzerare le perturbazioni orbitali e di assetto, sempre presenti. Questo aspetto è stato progettato da due aziende europee, la olandese TNO e le svizzere RUAG/CSEM, consentendo di progettare e testare due sistemi indipendenti e ridondanti per assicurare uno degli aspetti più importanti della futura LISA.

Entrambi i sistemi di puntamento usano sensori capacitivi per misurare gli errori angolari di assetto che necessitano di correzione, basati sulla differenza di carica elettrica su opportuni elettrodi vicini. L’attuatore per azzerare la perturbazione e rendere coerente la misura interferometrica tra le masse test è costituito da ceramiche piezoelettriche, che convertono segnali elettrici in movimento.

Un sistema di test è stato sviluppato dall’istituto Einstein di Hannover, al fine di testare in camera termovuoto e su un letto di vetro Zerodur (immune alle distorsioni termiche) il sistema di puntamento. Entrambi i sistemi testati hanno dimostrato le precisioni richieste: ciò consentirà di procedere verso le successive fasi di implementazione di quella che sarà una delle missioni automatiche più audaci della prossima decade.

Fonte: ESA