Un nuovo progetto per misurare le onde
gravitazionali dalla Luna
Un’antenna lunare per misurare le vibrazioni del cosmo e studiare la geologia
lunare è l’idea di un gruppo di scienziati
Un’immagine ad alta risoluzione della Luna con la simulazione dei quattro
sismometri LGWA. Credits: Joris van Heijningen (UCLouvain)
LGWA il nuovo progetto per misurare le onde gravitazionali dalla Luna. Un’antenna lunare per misurare vibrazioni del cosmo e studiare la geologia lunare è l’idea del team coordinato dal GSSI Possiamo rilevare le onde gravitazionali sulla Luna? Questa è la sfida proposta dal team internazionale di scienziati e ingegneri guidato da Jan Harms, professore al Gran Sasso Science Institute e ricercatore associato INFN, che coordina la collaborazione per la realizzazione di un’antenna di onde gravitazionali lunare, la Lunar Gravitational-Wave Antenna (LGWA). “Abbiamo sottomesso il nostro progetto all’attenzione dell’ESA – European Space Agency e della NASA North American Space Agency come idea per una futura missione lunare per concretizzare questa idea entusiasmante” – spiega Jan Harms. La proposta, presentata nello studio pubblicato su Astrophysical Journal, è quella di rendere la Luna stessa parte di un rivelatore gravitazionale sfruttando la sua intrinseca risposta alle onde gravitazionali. Tale idea fu alla base del lavoro di Joseph Weber all'inizio degli anni '70 e portò alla realizzazione del Lunar Surface Gravimeter, un gravimetro posto sulla superficie lunare nel 1972 con la missione Apollo 17. L'obiettivo era infatti osservare le vibrazioni lunari causate dalle onde gravitazionali, ma un errore di progettazione del misuratore ha reso impossibile eseguire l'esperimento. “Costruire qualcosa di complesso come un rilevatore di onde gravitazionali sulla Luna è un'impresa estremamente impegnativa. È necessaria la collaborazione e il coinvolgimento di diversi soggetti e competenze”, afferma Jan Harms a capo del team composto da oltre 80 scienziati in Italia, Belgio, Olanda, Stati Uniti, Danimarca e poi Svizzera e Regno Unito. Le tecnologie impiegate per la realizzazione di un’antenna lunare per le onde gravitazionali, posta al polo sud del satellite in condizioni ambientali ottimali, potrebbero aprire nuovi scenari per l’astrofisica.
La localizzazione ipotizzata per il lander con LGWA sulla superficie lunare
"C'è un grande potenziale per future scoperte rivoluzionarie - commenta Roberto
Della Ceca, direttore dell'Osservatorio Astronomico INAF di Brera - Saremmo in
grado di vedere segnali da sistemi binari compatti costituiti da nane bianche
galattiche fino a enormi buchi neri a distanze cosmiche". “Dall’esperienza di
Weber, oggi sappiamo che anche un gravimetro funzionante non sarebbe stato
abbastanza sensibile per vedere i segnali astrofisici. Occorre sviluppare una
nuova generazione di sismometri lunari", spiega Joris van Heijningen di
UCLouvain, parte del team che in Belgio sta lavorando a un nuovo concetto
rivoluzionario di “sismometro lunare”. Infatti, i sensori sismici della LGWA
potrebbero registrare gli eventi sismici lunari con una precisione senza
precedenti. “I dati provenienti da LGWA sarebbero di grande valore per la
scienza lunare facendo luce sulla struttura interna del nostro satellite, sui
meccanismi dei moonquakes cioè terremoti lunari, e sulla storia della formazione
della Luna”, spiega Marco Olivieri, sismologo dell’INGV – Sezione di Bologna. Il
progetto sta ora entrando in una fase di analisi e valutazione dettagliate delle
tecnologie scientifiche impiegate e del loro sviluppo. “Certo, alcune sfide sono
ancora da superare. Ma c’è un costante e rinnovato interesse per la Luna da
parte di tante nazioni e agenzie spaziali. L'eccezionale esperienza acquisita in
Europa e soprattutto in Italia per le tecnologie e le esplorazioni nello spazio
giocano a nostro favore”, conclude Jan Harms. Il team che ha pubblicato lo
studio su LGWA è attualmente composto da esperti provenienti da GSSI - Gran
Sasso Science Institute, INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, INAF –
Istituto Nazionale di Astrofisica, INGV – Istituto Nazionale di Geofisica e
Vulcanologia, Università degli Studi di Firenze , La Sapienza Università di
Roma, Space Boy Station srl, CIRA – Centro Italiano Ricerche Aerospaziali,
Osservatorio Polifunzionale del Chianti, Università d’Annunzio di Pescara,
Università di Padova, Università di Bologna in collaborazione con altri gruppi
di ricerca americani ed europei.