LARES misurerà la deformazione dello spazio-tempo

Un punto centrale della teoria della relatività generale di Albert Einstein sarà l'oggetto principale delle misure del satellite italiano LARES. Il satellite verrà lanciato lunedì 13 febbraio insieme ad altri 8 satelliti dallo spazioporto europeo di Kourou, in Guiana Francese, durante il viaggio d'esordio del nuovo lanciatore leggero Vega.

Vega (Vettore Europeo di Generazione Avanzata) è il nuovo lanciatore a quattro stadi, alto 30 m, sviluppato da ASI ed ESA per Arianespace. Il maggior contribuente allo sviluppo del vettore è l'Italia (65%), seguita da Francia (15%), Spagna (6%), Belgio (5,63%), Olanda (3,5%), Svizzera (1,34%) e Svezia (0.8%). Il primo lancio è previsto per le ore 11 italiane di lunedì prossimo.

La missione prevede il rilascio dei 9 satelliti paganti a quote differenti, cominciando proprio da LARES (Laser Relativity Satellite) a circa 55 minuti dal lancio, alla quota di 1450 km con orbita circolare.

La successiva riaccensione del quarto stadio del Vega ridurrà la quota del perigeo fino a 350 km prima di rilasciare il primo dei satelliti secondari, sempre italiano, ALMASat 1, e sette CubeSat del peso di circa 1 kg. La missione di Vega si concluderà dopo 81 minuti dal lancio.

LARES è stato selezionato come payload principale per questo volo d'esordio che dovrà dimostrare l'affidabilità di Vega e dei sistemi di controllo a terra prima di affidare al nuovo lanciatore satelliti più costosi nelle missioni successive. Realizzato a partire da una singola sfera di tungsteno, LARES è ricoperto da 92 retroriflettori laser che permetteranno il tracciamento del satellite in orbita da parte di una rete di stazioni a terra.

In questo modo sarà possibile calcolare con precisione la posizione di LARES e compararla con quella prevista. La differenza tra i due valori permetterà di misurare la distorsione spazio-temporale. La teoria della relatività generale di Einstein, infatti, prevede che masse rotanti possano distorcere lo spazio-tempo intorno a sé. Questo effetto si manifesta attraverso piccole modificazioni dell'orbita dei satelliti, e fu misurato per la prima volte durante la missione italo-americana LAGEOS. L'obiettivo dell'ASI con la missione LARES è quello di incrementare la precisione della misura fino a raggiungere l'1% di precisione.

La misura di precisione dell'effetto di distorsione spazio-temporale aiuterà gli astrofisici di tutto il mondo nello studio dei buchi neri, delle stelle di neutroni e dei nuclei galattici attivi, la cui gravità immensa crea distorsioni spazio-temporali enormi.

LARES è stato progettato dall'Università degli Studi di Roma "La Sapienza" e costruito dalla CGS SpA. Il satellite, di tipo passivo, misura 36 cm di diametro e pesa circa 392 kg, ed è montato su una struttura di supporto che contiene anche una fotocamera e l'avionica, quest'ultima derivata da tecnologia italiana usata in Formula 1, che saranno responsabili del controllo delle varie fasi di separazione dagli altri satelliti secondari.

Il maggiore payload secondario della missione, ALMASat 1 è stato sviluppato dall'Università degli Studi di Bologna. Il satellite, un cubo di 30 cm del peso di 12,5 kg, verrà utilizzato come dimostratore tecnologico per future missioni di osservazione terrestre a basso costo.

I sette picosatelliti CubeSat, del diametro di 10 cm e peso massimo 1 kg, sono stati sviluppati da diverse università europee:

e-St@r – Sviluppato dal Politecnico di Torino. Questo picosatellite testerà un sottosistema di determinazione e controllo attivo dell’assetto oltre che una serie di componenti e materiali commerciali.

Goliat – Sviluppato dall’Università di Bucarest, in Romania. Eseguirà la mappatura della terra con una telecamera digitale da 3 megapixel e svolgerà misurazioni delle radiazioni e dei micrometeoroidi nell’orbita bassa terrestre. Si tratta del primo satellite rumeno.

MaSat-1 (Magyar Satellite) – Sviluppato dall'Università di Tecnica e di Economia di Budapest, in Ungheria. Dimostrerà l'utilizzo di un sistema di condizionamento della potenza, di una ricetrasmittente e di un sistema di gestione dei dati di bordo. Si tratta del primo satellite ungherese.

PW-Sat-1 – Sviluppato dall'Università della Tecnologia di Varsavia, in Polonia. Dispiegherà una vela solare da usare come dispositivo di intensificazione della resistenza atmosferica per accelerare l'uscita dall'orbita dei picosatelliti al termine delle loro missioni. Si tratta del primo satellite polacco.

Robusta (Radiation On Bipolar for University Satellite Test Application) – Sviluppato dall'Università di Montpellier, in Francia. Studierà l'effetto delle radiazioni sui componenti elettronici basati su transistor bipolari confrontandoli con i propri modelli di degrado.

UniCubeSat GG – Sviluppato dal gruppo di astrodinamica GAUSS dell'Università La Sapienza di Roma. Dispiegherà due braccia per dimostrare la stabilizzazione del gradiente di gravità su un picosatellite. Ciascun braccio trasporterà un pannello solare alla sua estremità per generare energia elettrica.

Xatcobeo – Sviluppato dall'Università di Vigo, in Spagna. Sottoporrà a test una radio software riconfigurabile e un sistema di misurazione delle radiazioni ionizzanti. Testerà anche un sistema di dispiegamento di pannelli solari.

Fonti: ASI, ESA.