Olanda costruirà un puntatore laser per la missione spaziale ESA sui buchi neri

L'Olanda svilupperà un sistema di puntamento laser per la missione spaziale dell'ESA sui buchi neri

L’Organizzazione olandese per la Ricerca Scientifica Applicata (TNO) ha ottenuto 1,39 milioni di euro per completare lo sviluppo del suo meccanismo di puntamento laser ad alta precisione. Questo supporterà una delle missioni più ambiziose dell’ESA: tracciare e studiare i buchi neri con l’obiettivo di svelare la storia dell’universo – il puzzle più sfidante dell’umanità.

In particolare, il cosiddetto LISA dell’ESA sarà il primo osservatorio spaziale progettato per studiare le onde gravitazionali. Si tratta di vibrazioni nel continuo spazio-tempo che si verificano durante gli eventi cosmici più potenti, come la fusione o la collisione di coppie di buchi neri supermassicci.

Negli ultimi anni, gli osservatori terrestri hanno potuto rilevare solo onde gravitazionali a bassa frequenza. Ma le fusioni di buchi neri supermassicci, gli eventi che sono avvenuti subito dopo il Big Bang, e le stelle di neutroni che si avvolgono intorno ai buchi neri tra le galassie generano tutte onde gravitazionali ad altissima frequenza. Queste onde sono anche così lunghe che possono essere rilevate solo da osservatori spaziali che si estendono per milioni di chilometri.

LISA sarà in orbita eliocentrica a una distanza di 50 milioni di chilometri dalla Terra. Sarà composto da tre navicelle individuali, con una distanza di circa 2,5 milioni di chilometri tra di loro. Per mettere le cose in prospettiva, la distanza tra il nostro pianeta e la Luna è di 385.000 km.

Missione ESA LISA, tre navicelle spaziali disposte in formazione triangolare
Animazione di LISA nello spazio. Crediti: Astrium GmbH

Il posizionamento delle tre navicelle spaziali sarà calcolato utilizzando l’interferometria laser, che è fondamentale per misurare piccole variazioni causate dal passaggio delle onde gravitazionali. Per questo motivo, ogni nave avrà il suo laser – ed è qui che entra in gioco la tecnologia di puntamento laser di TNO.

Il meccanismo dell’organizzazione, chiamato PAAM (Point Ahead Angle Mechanism), è progettato per garantire che i tre fasci laser siano accuratamente sintonizzati, o più semplicemente, che la luce arrivi esattamente nel posto giusto nonostante la distanza di 2,5 milioni di chilometri.

Meccanismo di puntamento laser di TNO per la missione LISA dell'ESA
Il meccanismo PAAM, mostrato accanto a una penna a sfera come riferimento di dimensione. Crediti: TNO

Il finanziamento di 1,39 milioni di euro – sostenuto dall’Agenzia Spaziale dei Paesi Bassi (NSO) – consentirà a TNO di testare i livelli di radiazione e vibrazione del prototipo per garantire che possa resistere al lancio e alle condizioni sfidanti dello spazio. Ciò comporta anche la collaborazione con l’organizzazione di ricerca SRON (Istituto olandese per la ricerca spaziale) sull’elettronica del meccanismo.

“L’impegno continuo dei Paesi Bassi verso LISA garantisce un prezioso accesso ai dati per gli scienziati e contribuisce alla nostra comprensione dell’universo”, ha dichiarato Kees Buijsrogge, direttore dello spazio TNO. “Allo stesso tempo, ciò rafforza la nostra leadership globale nell’innovazione delle ottiche di precisione, che beneficia della posizione tecnologica ed economica dei Paesi Bassi.”

A tempo debito, il PAAM sarà trasferito al consorzio LISA per l’integrazione nel modello di test. La missione dell’ESA dovrebbe decollare a metà degli anni ’30 e, se avrà successo, potrebbe svelare la creazione dell’universo primordiale e gettare ulteriore luce sul nostro posto nel cosmo.