LISA sarà una missione spaziale su larga scala progettata per osservare uno dei fenomeni più sfuggenti dell’astronomia – le onde gravitazionali.
LISA è un monitor all-sky e offrirà un’ampia visione di un cosmo dinamico utilizzando le onde gravitazionali come nuovi e unici messaggeri per svelare l’Universo Gravitazionale. Può fornire la visione più ravvicinata mai vista dell’Universo neonato a scale di energia TeV, ha fonti conosciute sotto forma di binari di verifica nella Via Lattea e può sondare l’intero Universo, dalle sue scale più piccole vicino agli orizzonti dei buchi neri, tutti i via alle scale cosmologiche. La missione LISA misurerà i parametri della sorgente con una sensibilità astrofisica rilevante in una banda da meno di 10-4 Hz a più di 10-1 Hz. Tra le sorgenti che verranno studiate da LISA possiamo citare: buchi neri astrofisici, inspirali di rapporti di massa estrema, binarie galattiche compatte, binarie di buchi neri supermassicci.
LISA è la 3rd Large (L3) Mission dell’attuale programma ESA, il cui lancio è previsto per i primi anni ’30.
Lo strumento LISA è costituito da 3 veicoli spaziali ai vertici di un enorme triangolo di 2,5 Gm di lato. Queste saranno le stazioni terminali di 3 diversi interferometri (due indipendenti) con sensibilità picometrica. Mentre le costellazioni ruotano, mentre si trascinano dietro la Terra nella sua orbita, esplorerà l’intero cielo, misurando contemporaneamente entrambe le polarizzazioni delle onde gravitazionali.
Una delle tecnologie chiave su cui si basa la missione è la realizzazione di una caduta libera quasi perfetta delle sue masse di prova: questo è stato testato nella missione LISA-Pathfinder del 2016-17, dove le forze residue sono state ridotte al livello fN/√Hz. Tra questi disturbi, citiamo forze elettrostatiche spurie: i raggi cosmici producono un accumulo di carica sulle masse di prova che, a sua volta, può generare forza di rumore. Le masse devono quindi essere scaricate con un metodo senza contatto.
L’attività di LISA nell’unità INFN di Roma Tor Vergata è attualmente focalizzata, in collaborazione con gruppi di TIFPA- Università di Trento e Università della Florida, sullo sviluppo e la sperimentazione di un sistema di gestione della carica migliorato, in grado di modificare lo stato di carica del test masse tramite effetto fotoelettrico con fotoni generati da LED UV profondi.
