LARES 2: QUANDO LA TRADIZIONE SEGNA IL FUTURO

SPACE ECONOMY

DI DAVIDE LIZZANI*

PRONTO AL LANCIO IL SATELLITE ITALIANO CHE MISURERÀ LA DEFORMAZIONE SPAZIOTEMPORALE CON UNA PRECISIONE SENZA PRECEDENTI

Lares 2 è un satellite atipico. Niente pannelli solari, nessuna traccia di elettronica a bordo e nemmeno strumenti scientifici. Una “semplice” sfera di nickel ad alta densità: 300 chilogrammi racchiusi in 42,4 centimetri di diametro. La missione, finanziata e gestita dall’Agenzia spaziale italiana, punta a usare Lares 2 come bersaglio per i raggi laser che, inviati dalla Terra, verranno riflessi dai 303 specchi retroriflettenti del satellite. Misurando il tempo impiegato dalla luce per raggiungere la sfera perfetta e per tornare indietro alle stazioni dell’International Laser Ranging Service, di cui fa parte anche il Centro di Geodesia Spaziale dell’Asi di Matera, sarà possibile misurare la posizione del satellite con una precisione di meno di un centimetro. Tracciare minuziosamente l’orbita di Lares 2 (acronimo di Laser Relativity Satellite) sarà vitale per raggiungere l’obiettivo scientifico della missione: misurare la deformazione spaziotemporale conosciuta come frame dragging, cioè il “trascinamento” del reticolo dello spazio-tempo causato dalla rotazione di corpi massicci, come, in questo caso, la Terra. Questa bizzarro gioco gravitazionale prende anche il nome di effetto Lense-Thirring, in quanto fu per la prima volta ipotizzato dai fisici austriaci Josef Lense e Hans Thirring nel 1918, basandosi sulle formule della teoria della relatività generale, pubblicata tre anni prima da Albert Einstein. Nel 2015 fu raccolta la prima prova sperimentale di un altro effetto derivato dai calcoli di Einstein, le onde gravitazionali. Tuttavia, i dati raccolti dai giganteschi interferometri laser non possono ancora fornire informazioni dettagliate sui corpi che si scontrano a miliardi di anni luce di distanza facendo tremare la trama del cosmo fino a noi. La colpa è (anche) dell’incredibile velocità a cui ruotano questi oggetti estremamente densi: centinaia di volte al secondo. L’effetto del frame dragging attorno a buchi neri e a stelle di neutroni è così grande da impedirci di interpretare con sicurezza i dati raccolti dagli interferometri. Anche il frame dragging terrestre, seppur minimo, altera i risultati delle indagini rivolte al nostro Pianeta. Il calcolo preciso dei suoi effetti permetterà di raffinare i dati raccolti da strumenti che misurano i cambiamenti gravitazionali sulla Terra, per effetto dello scioglimento dei ghiacciai, oppure dei movimenti tettonici. Le misure sugli effetti del frame dragging che Lares 2 andrà a migliorare sono quelle di Lares 1, anch’esso realizzato dall’Asi e lanciato nel 2012. Come per il suo predecessore, anche per Lares 2 il responsabile del progetto del satellite è la Scuola di Ingegneria Aerospaziale dell’Università La Sapienza di Roma in collaborazione con il Centro Ricerche Enrico Fermi, che partecipa al progetto con Ignazio Ciufolini, responsabile scientifico della missione. “Ho ideato l’esperimento quando

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» Due immagini di Lares 2.

lavoravo alla University of Texas” ha raccontato Ciufolini “e ho continuato a studiarlo con collaboratori in campo internazionale sotto la mia responsabilità scientifica, tra cui il noto matematico e fisico Roger Penrose. Poi ho proposto l’esperimento all’Agenzia spaziale italiana, che lo ha approvato qualche anno fa”. La realizzazione è stata invece effettuata dell’Istituto Nazionale di Fisica nucleare (Infn). “La selezione e la certificazione del materiale da adottare, le complesse lavorazioni meccaniche con i corrispondenti controlli dimensionali, hanno rappresentato le fasi fondamentali della progettazione e realizzazione di Lares 2”, ha spiegato Adriano Pepato della sezione Infn di Padova. “La vasta esperienza sviluppata all’Infn nella progettazione e nella realizzazione di rivelatori, nonché di acceleratori di particelle, e i contributi alla realizzazione di apparati fondamentali del

programma di fusione nucleare

hanno rappresentato la chiave del successo del contributo, che ha visto l’Infn sostituirsi al ruolo precedentemente assunto da aziende specializzate”. Lares 1 era stato infatti realizzato da Ompm, industria aerospaziale di Angri, Salerno. “A queste attività condotte presso la sezione di Padova”, continua Pepato, “si sono infine aggiunte quelle svolte presso i Laboratori Nazionali di Frascati, responsabili del coordinamento del progetto e dei 303 riflettori che compongono l’ottica del satellite, dell’integrazione di quest’ultimo e dei test volti a verificare la sua idoneità al volo spaziale“. A questo punto è entrata in gioco Ohb Italia, che nei suoi laboratori milanesi ha progettato e realizzato il sistema che vincolerà il satellite al razzo durante la fase di lancio e che lo rilascerà una volta raggiunta l’orbita, a una quota di circa 6000 chilometri, circa cinque volte più lontana dalla superficie (e dall’atmosfera) di quella di Lares 1. Il compito di Ohb Italia è stato particolarmente gravoso visto che il design del razzo è mutato nel corso della realizzazione del progetto.

*DAVIDE LIZZANI GIORNALISTA SCIENTIFICO, ASTROFILO E PLANETARISTA DI STANZA A TOKYO. Lares 2 verrà infatti lanciato dalla Guyana Francese con un razzo Vega C, un vettore a quattro stadi per 35 metri di altezza prodotto dalla azienda italiana Avio. A bordo trovano spazio anche sei cubesat, scelti dall’Agenzia spaziale europea, di cui tre italiani. Questo sarà il volo inaugurale di Vega C, come il lancio di Lares 1 del 2012 fu il primo test sul campo del suo predecessore Vega. Una missione tutta italiana, che a dieci anni di distanza vuole migliorare i risultati già raggiunti e costruirsi una posizione di tutto rispetto nel Pantheon dell’industria aerospaziale e della ricerca astrofisica. “Questi studi - nota Simone Pirrotta, responsabile del progetto in Asi - sono una tradizione forte della ricerca italiana ormai rinomata a livello internazionale”.