LISA: Thales Alenia Space avvia la fase 1 dei telescopi con l’ESA

Mostra sommario Nascondi sommario

• Dettagli dell’accordo e responsabilità industriali
• Perché i telescopi sono fondamentali per LISA
• Caratteristiche tecniche e materiali di precisione
  • Specifiche previste
• Il progetto Telescopi nello scenario internazionale
• Esperienza precedente e calendario previsto
• Altri ruoli industriali di Thales Alenia Space e impatti in Europa
• Rischi tecnici e strategie di mitigazione
• Opportunità scientifiche aperte da LISA

Un contratto da 26,1 milioni di euro assegna a Thales Alenia Space la prima fase di sviluppo dei telescopi destinati alla missione LISA, l’ambizioso osservatorio spaziale sulle onde gravitazionali. Il lavoro coinvolgerà progettazione, integrazione e test dei sei strumenti ottici che collegheranno i tre satelliti dell’osservatorio con fasci laser ultra-precisi.

Dettagli dell’accordo e responsabilità industriali

Il finanziamento arriva dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Thales Alenia Space agirà come prime contractor per questa fase iniziale. La joint venture tra Thales e Leonardo coordinerà il programma.

• Importo: 26,1 milioni di euro per la fase 1.
• Obiettivo: progettare, sviluppare, integrare e testare sei telescopi per LISA.
• Partner chiave: Thales SESO, specialista in ottiche ad altissima precisione.
• Materiale principale: Zerodur per la stabilità termica delle ottiche.

Le attività copriranno anche allineamento ottico e test ambientali. Il contratto rappresenta il primo passo di una serie di step progressivi per ridurre i rischi tecnici.

Perché i telescopi sono fondamentali per LISA

LISA non è un singolo satellite. Saranno tre veicoli spaziali in formazione, posti ai vertici di un triangolo di circa 2,5 milioni di km per lato. Tra di loro verranno inviati fasci laser continui.

I telescopi avranno il compito di trasmettere e ricevere quei fasci con precisione estrema. Questi strumenti determinano la qualità delle misure e la sensibilità dell’interferometro.

• Distanze virtuali tra satelliti: ~2,5 milioni di km.
• Sensibilità richiesta: misure al livello del picometro.
• Banda di frequenza: 0,1–100 millihertz, non accessibile dai rilevatori terrestri.

Operare nello spazio elimina rumori come il sisma terrestre. Questo apre alla rilevazione di segnali a bassa frequenza, prodotti per esempio dalla fusione di buchi neri supermassicci.

Caratteristiche tecniche e materiali di precisione

I telescopi saranno costruiti con materiali a bassissima espansione termica. Zerodur è il candidato principale. Questo vetro-ceramico è noto per la sua stabilità alla temperatura.

La qualità delle superfici ottiche è critica. Thales SESO ha esperienza nella lucidatura a livelli sub-nanometrici. Per strumenti simili sono state raggiunte finiture nell’ordine di 0,2 nanometri.

Specifiche previste

• Numero di telescopi: 6.
• Materiale ottico: Zerodur.
• Precisione superfici: ordine di frazioni di nanometro.
• Processi inclusi: lavorazione, lucidatura, controllo qualità, integrazione.

I test includeranno cicli termici e prove di allineamento ottico in condizioni spaziali simulate.

Il progetto Telescopi nello scenario internazionale

La realizzazione dei telescopi è stata pensata anche come contributo dalla NASA. Gli Stati Uniti sarebbero dovuti intervenire con alcuni strumenti e sottosistemi laser.

Nel 2024 la NASA ha mostrato il prototipo denominato Engineering Development Unit Telescope. Il prototipo è stato prodotto da L3Harris e consegnato al Goddard Space Flight Center a maggio 2024.

• Produttore prototipo: L3Harris Technologies.
• Destinazione: Goddard Space Flight Center.
• Stato finanziario: proposte di budget 2026 e 2027 non hanno incluso LISA in modo stabile.

Non ci sono ancora annunci ufficiali che indichino il ritiro definitivo della NASA dalla missione. La situazione resta oggetto di monitoraggio tra le agenzie.

Esperienza precedente e calendario previsto

LISA si basa sui risultati di LISA Pathfinder, lanciata nel 2015. Pathfinder dimostrò la possibilità di mantenere masse di prova in caduta libera con accuratezza senza precedenti.

• LISA Pathfinder: dimostratore tecnologico concluse con successo nel 2016.
• Lancio dei satelliti LISA: previsto attualmente nel 2035 con vettore Ariane 6.
• Fasi di sviluppo: contratti a tranche per mitigare rischi tecnici.

Altri ruoli industriali di Thales Alenia Space e impatti in Europa

Oltre ai telescopi, Thales Alenia Space contribuisce a diversi sottosistemi. Tra questi avionica, telecomunicazioni, controllo d’assetto e propulsione.

Progetti e componenti verranno realizzati in vari stabilimenti europei. In Italia si sviluppano il computer di bordo e la memoria di massa.

• Competenze locali: progettazione elettronica e software di volo.
• Supporto ai test: centri europei per prove ambientali e di integrazione.
• Effetto industriale: consolidamento della filiera spaziale europea.

Rischi tecnici e strategie di mitigazione

La complessità opto-meccanica e la richiesta di superfici sub-nanometriche sono tra le principali sfide. Per contenerle, il programma è strutturato in fasi.

• Validazione incrementale: test e prototipi prima della produzione in serie.
• Collaborazioni: condivisione di competenze tra prime contractor e specialisti ottici.
• Controllo qualità: specifiche severe per materiali e lavorazioni.

Opportunità scientifiche aperte da LISA

Con la sua sensibilità a bassa frequenza, LISA esplorerà fenomeni inaccessibili dagli strumenti a terra. Tra questi spiccano fusioni di buchi neri massicci e segnali cosmologici primordiali.

L’osservatorio spaziale potrebbe fornire nuovi indizi sulla formazione delle strutture cosmiche e sulla dinamica degli oggetti compatti.