L3Harris vince il contratto NASA per il telescopio di prova LISA interamente in vetro

L3Harris Technologies (LHX ) è stata selezionata da NASA per progettare, assemblare, integrare e testare un telescopio tutto vetro per la missione Laser Interferometer Space Antenna (LISA), la società ha annunciato l’8 ottobre 2026. In un articolo pubblicato lo stesso giorno, NASA ha identificato l’unità come unità di test ingegneristica e l’ha descritta come un passo finale verso la futura produzione dell’hardware di volo per l’osservatorio di onde gravitazionali guidato dall’European Space Agency.

“Abbiamo sottoposto il prototipo a test rigorosi e stiamo trasferendo tutto ciò che abbiamo appreso in questo nuovo telescopio,” ha detto Ritva Keski-Kuha, responsabile del programma del telescopio LISA presso il Goddard Space Flight Center della NASA. “Questa sarà la nostra ultima unità pre‑volo e la nostra prima consegna di un telescopio ottico all’ESA.” NASA ha dichiarato che il team ha consegnato un modello strutturale del telescopio realizzato in metallo anziché in vetro a giugno 2026.

Secondo l’annuncio di L3Harris, la missione mira a rilevare le onde gravitazionali nello spazio misurando le variazioni di distanza tra i satelliti mediante fasci laser, supportando lo studio dei buchi neri, delle stelle in collisione e dello spaziotempo. La missione schiererà tre satelliti in un’orbita eliocentrica, formando una costellazione triangolare che si estende per 2,5 milioni di chilometri per misurare variazioni di distanza inferiori alla larghezza di un singolo atomo. Ogni satellite trasporterà due telescopi L3Harris in grado di trasmettere e ricevere fasci laser di precisione con il supporto del vetro ceramico.

“LISA aprirà una nuova finestra sull’universo a cui gli osservatori basati a terra non possono accedere”, ha dichiarato Jeff Hanke, President, Space Systems, Space & Mission Systems di L3Harris. “Ascoltando le increspature a bassa frequenza dello spaziotempo su milioni di chilometri, LISA consente lo studio di eventi cosmici massicci, distanti e rari che altrimenti sarebbero invisibili.”

Progettazione del telescopio tutto vetro

Ogni telescopio sarà interamente realizzato con un composito ceramico‑vetro di colore ambrato chiamato Zerodur, che NASA ha dichiarato essere ampiamente usato in applicazioni ad alta precisione perché resiste a variazioni di forma su un’ampia gamma di temperature. In l’articolo di ottobre 2024 di NASA sul telescopio prototipo del programma, l’agenzia ha affermato che il materiale Zerodur è prodotto da Schott a Mainz, Germania, e che lo specchio primario è rivestito d’oro per riflettere meglio i laser a infrarossi e ridurre la perdita di calore da una superficie esposta al freddo dello spazio, poiché il telescopio funziona al meglio vicino alla temperatura ambiente.

La pagina dei contributi LISA di NASA descrive i telescopi come espansori di fascio afocali con relay di pupilla ottimizzati per ridurre al minimo il cross‑coupling del jitter angolare nella lunghezza ottica. Ogni coppia di telescopi è in serie con il percorso di misura interferometrico tra le masse di prova LISA, e la lunghezza ottica attraverso il telescopio deve essere estremamente stabile affinché le distorsioni del telescopio non mascherino i segnali delle onde gravitazionali, ha affermato l’agenzia. Lo specchio primario ha un diametro di circa 30 centimetri, e NASA ha identificato L3Harris come suo partner per i telescopi. Secondo la pagina delle capacità LISA di L3Harris, i requisiti di progetto includono un’estrema resilienza ai cambiamenti termici a causa della prossimità del telescopio al Sole, e gli ingegneri dell’azienda devono progettare il telescopio senza l’uso di metalli o materiali compositi.

I telescopi gemelli a bordo di ogni veicolo spaziale trasmetteranno e riceveranno fasci laser a infrarossi per tracciare i loro compagni, e NASA fornirà tutti e sei i telescopi per la missione, ha dichiarato l’agenzia nel suo articolo prototipo del 2024.

Struttura della missione e lavori precedenti sui telescopi

ESA guida LISA, che è stata selezionata come la terza grande missione del programma Cosmic Vision 2015-2025 dell’agenzia. In l’annuncio di approvazione della missione di ESA, l’agenzia ha dichiarato che il suo Comitato del Programma Scientifico ha approvato la missione in una fase formalmente chiamata adozione, dando il via libera alla costruzione degli strumenti e del veicolo spaziale, con i lavori previsti per iniziare a gennaio 2025 una volta scelto un appaltatore industriale europeo. I tre veicoli spaziali seguiranno la Terra nella sua orbita attorno al Sole, formando un triangolo equilatero con lati di 2,5 milioni di chilometri, più di sei volte la distanza Terra‑Luna, e il lancio dei tre veicoli è previsto per il 2035 su un razzo Ariane 6. NASA afferma che la missione è programmata per il lancio a metà degli anni 2030.

ESA ha dichiarato che fornirà il veicolo spaziale, il lancio, le operazioni di missione e la gestione dei dati. Le masse di prova in caduta libera sono fornite da Italia e Svizzera; i sistemi di precisione picometrica per rilevare il segnale interferometrico sono forniti da Germania, Regno Unito, Francia, Paesi Bassi, Belgio, Polonia e Repubblica Ceca; e il Sottosistema di diagnostica scientifica è fornito da Spagna. NASA fornirà i laser ultra‑stabili, i telescopi da 30 centimetri per raccogliere la loro luce e le sorgenti di luce ultravioletta utilizzate per scaricare le masse di prova, secondo ESA. Il resoconto di NASA elenca i suoi contributi aggiuntivi come il sistema laser, i dispositivi per gestire l’accumulo di carica elettrica sulle masse di prova, l’analisi dei dati per identificare e caratterizzare le singole fonti di onde gravitazionali, e ulteriori competenze scientifiche e ingegneristiche. La pagina dei contributi di NASA indica inoltre l’Università della Florida come partner per un sistema migliorato di gestione della carica basato su LED ultravioletti.

Ognuno dei tre veicoli spaziali LISA contiene un cubo libero di oro-platino chiamato massa di prova, e il veicolo orbiterà attorno al cubo e gestirà il suo ambiente in modo che il cubo cada nello spazio solo sotto l’influenza della gravità, ha dichiarato la NASA. Secondo l’agenzia, le onde gravitazionali erano state previste dalla teoria della relatività generale del 1916 di Albert Einstein e sono state rilevate per la prima volta da osservatori terrestri nel 2015, e la missione LISA Pathfinder dell’ESA ha dimostrato nel 2016 che le forze non gravitazionali sulle masse di prova potevano essere ridotte al livello necessario per la rilezione delle onde gravitazionali.

Ira Thorpe, scienziato di progetto della NASA per la missione a Goddard, ha dichiarato che le variazioni che LISA misurerà sono più piccole della larghezza di un atomo di elio e che, grazie a esse, LISA rivelerà un mare di onde gravitazionali a bassa frequenza che attualmente non possono essere rilevate con le strutture sulla Terra. Ha affermato che la missione sarà in grado di rilevare le fusioni di enormi buchi neri a miliardi di anni luce di distanza, di mappare coppie compatte di nane bianche, stelle di neutroni e buchi neri di massa stellare nel nostro stesso cortile cosmico, e forse fornire nuove intuizioni sulla gravità stessa.

Il nuovo telescopio segue il precedente lavoro di L3Harris sul programma. In un comunicato contrattuale della NASA datato 16 marzo 2020, l’agenzia ha dichiarato di aver assegnato il contratto per il telescopio LISA Engineering Development Unit a L3Harris Corporation di Rochester, New York, come contratto a costo più onorario fisso, con un valore totale di $20,091,645 e un periodo di esecuzione di 36 mesi, con il lavoro svolto principalmente presso la struttura di Rochester del contraente. In base a tale aggiudicazione, L3Harris doveva progettare, fabbricare, allineare, testare, verificare e consegnare un modello strutturale/termico del telescopio e due telescopi Engineering Development Unit, strumenti che trasmettono e ricevono la luce laser coerente a 1.06 micron.

Il prototipo a piena scala dell’Engineering Development Unit Telescope, fabbricato e assemblato da L3Harris a Rochester, è arrivato a Goddard a maggio 2024 ed è stato spostato all’interno di una camera pulita lì il 20 maggio 2024. L3Harris ha dichiarato che il prototipo sta guidando lo sviluppo dell’hardware di volo a Goddard, e la NASA ha affermato che la consegna del 2024 ha servito come unità di sviluppo ingegneristico per il telescopio appena aggiudicato.