Il satellite Lares verificherà anche la relatività

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Fornirà anche importanti determinazioni sulla dinamica della Terra e della sua crosta, utili sia per lo studio dei terremoti sia per la verifica di effetti climatici globali quali lo scioglimento dei ghiacci emersi. La Sapienza ha contribuito alla progettazione del lanciatore e ha ideato il satellite

Il vettore spaziale europeo è pronto al primo decollo, previsto per il 13 febbraio dalla base di Kourou. La Sapienza ha contribuito alla progettazione del lanciatore e ha ideato il satellite Lares che sarà portato in orbita.
Vega, il più piccolo della famiglia europea dei lanciatori, è stato sviluppato dall’Esa con il contributo decisivo dell’Italia che ha coperto circa il 65% dei costi. L’Italia ha assunto la responsabilità industriale del progetto, con la realizzazione del lanciatore, affidata ad Elv ed Avio, dell’Aviogroup, e con Vitrociset e Cgs che hanno realizzato la base di lancio.
Per la prima volta il nostro paese mostra con la realizzazione di questo progetto di aver raggiunto una capacità a livello scientifico, tecnologico e industriale in grado di sviluppare e gestire un sistema di grande complessità come quello del lancio di un vettore spaziale. Solo la Francia in Europa poteva finora vantare questa capacità.

La Sapienza ha contribuito in maniera determinante alle soluzioni tecnologiche di cui è dotato Vega. L’idea stessa del Vega è nata nei locali della Sapienza, sul tavolo di lavoro di Carlo Buongiorno, illustre docente dell’Ateneo, scomparso 3 mesi fa.
Un contributo preminente è venuto dal gruppo di docenti del settore propulsivo. Il gas pressurizzante dell’intero motore è l’elio, sulla base di una proposta sviluppata su basi teoriche dai docenti Maurizio Di Giacinto e Bernardo Favini, che ha consentito di superare gravi instabilità altrimenti presenti. La stessa unità di ricerca ha seguito per conto dell’Esa la fase di sviluppo e realizzazione dell’intero sistema.

Rilevante anche il contributo del team di ricerca dei docenti Marcello Onofri e Francesco Nasuti che ha sviluppato sofisticati strumenti di simulazione numerica per predire le condizioni di flusso e l’ablazione delle superfici degli ugelli propulsivi e il contributo sullo studio delle strutture di Vega da parte dei docenti Paolo Gaudenzi, Franco Mastroddi e Fulvio Stella.
La Sapienza ha anche fornito all’avventura Vega un’elevata qualità in termini di formazione di giovani ingegneri, in particolare attraverso il master in Sistemi di trasporto spaziale.

Salvo rinvii, la data stabilita per il lancio è prevista per il 13 febbraio, alle ore 12 (ora italiana).
Per seguire in diretta dalla base spaziale europea di Kourou in Guyana francese le fasi finali di preparazione e lancio, l’Area di ingegneria aerospaziale della Sapienza ha organizzato un collegamento in streaming da Kourou a partire dalle ore 10. L’iniziativa si terrà nell’aula del Chiostro dell’edificio di Ingegneria, in via Eudossiana 18 a Roma.

Nella missione inaugurale sarà immesso in orbita un satellite scientifico italiano, il Lares (Laser Relativity Satellite), che realizzerà misure di grande interesse per la fisica gravitazionale e le scienze della terra, nel quale hanno avuto ruolo primario anche ricercatori della Sapienza e dell’Università del Salento.
Il responsabile del team scientifico internazionale Lares (Italia, Usa, Germania e Russia) e ideatore della missione è Ignazio Ciufolini, esperto di relatività generale all’Università del Salento. Il satellite Lares (progettato da Antonio Paolozzi e dal suo team della Sapienza) metterà alla prova la teoria della Relatività generale di Albert Einstein e fornirà importanti determinazioni sulla dinamica della Terra e della sua crosta, utili sia per lo studio dei terremoti sia per la verifica di effetti climatici globali quali lo scioglimento dei ghiacci emersi.

Il satellite Lares misurerà accuratamente il fenomeno del trascinamento dei sistemi di riferimento inerziali, o «frame?dragging», previsto da Einstein nel 1913. Questo è uno dei più misteriosi fenomeni previsti dalla teoria della relatività generale. Un corpo che ruota trascina infatti lo spaziotempo intorno a sé in modo simile al trascinamento di un fluido viscoso dovuto alla rotazione di un oggetto immerso nel fluido. Il «frame?dragging» ha effetti affascinanti intorno a un buco nero rotante: anche il tempo viene «trascinato» e secondo alcuni calcoli matematici, muovendosi in vicinanza di questi mostri spaziali, si potrebbe addirittura andare indietro nel tempo. Comunque anche intorno alla Terra l’effetto di «frame?dragging» provoca un fenomeno sullo scorrere del tempo simile al famoso paradosso dei gemelli della Relatività ristretta. Se due orologi o gemelli viaggiano in verso opposto intorno alla Terra, quando si incontrano dopo un giro il gemello che ha viaggiato in verso opposto rispetto alla rotazione della Terra (da Ovest ad Est) è un po’ più giovane rispetto al gemello che ha viaggiato (da Est ad Ovest) nello stesso verso della rotazione terrestre e questo ritardo temporale è indipendente dalla loro velocità. L’effetto di «framedragging» è naturalmente piccolissimo intorno alla Terra a causa del suo campo gravitazionale molto debole e questa è la ragione della difficoltà della sua misura che richiede un satellite dedicato: il Lares.

L’origine dell’inerzia ha affascinato scienziati e filosofi per secoli: qual è l’origine delle forze inerziali e centrifughe? Ovvero qual è l’origine delle spinte che sentiamo quando il nostro veicolo accelera, frena e curva relativamente ai cosiddetti sistemi di riferimento inerziali? I sistemi di riferimento inerziali, che si muovono uniformemente, permeano dunque la nostra vita di tutti i giorni e l’inerzia fa sì che un corpo mantenga la sua velocità lungo una linea retta nell’assenza di una forza esterna. Nella teoria della Relatività generale i sistemi di riferimento inerziali non sono però fissi rispetto alle distanti «stelle fisse» nell’universo ma sono «trascinati» dalla rotazione di un corpo. Questo fenomeno è in parte legato alla visione dello scienziato e filosofo Ernst Mach, il cosiddetto «principio di Mach», secondo cui l’origine delle forze centrifughe e inerziali è dovuta alla rotazione di un corpo rispetto a tutte le «stelle distanti» nell’Universo.

(Fonte Università Sapienza)