LARES è una piccola missione spaziale che sta realizzando misurazioni importanti in fisica gravitazionale, relatività generale, geodesia spaziale e geodinamica
In particolare, insieme ai satelliti LAGEOS e LAGEOS 2 e ai modelli del campo gravitazionale di GRACE, ha fornito una determinazione molto accurata del campo gravitomagnetico terrestre e dell'effetto Lense-Thirring.
I dati orbitali sono acquisiti dall'International Laser Ranging Service (ILRS), una rete mondiale di decine di stazioni laser-ranging.
L'analisi dei dati è svolta da un centro di ricerca dell'Università La Sapienza di Roma (Scuola di Ingegneria Aerospaziale) in collaborazione con Agenzia Spaziale Italiana (ASI), Università del Salento, Istituto Nazionale Fisica Nucleare (INFN), Università del Maryland - Baltimore County, NASA Goddard, Università del Texas ad Austin e al Centro di ricerca tedesco per la geoscienza (GFZ) di Potsdam.
Nel 2023 il team scientifico della missione LARES ha pubblicato una misura dell'effetto di trascinamento dei sistemi inerziali con un errore sistematico del 2% (Ciufolini, I., Paolozzi, A., Pavlis, E.C. et al. An improved test of the general relativistic effect of frame-dragging using the LARES and LAGEOS satellites. Eur. Phys. J. C 79, 872 (2019). https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-019-7386-z ).
Effetto di trascinamento dei sistemi inerziali (frame-dragging)
Secondo la teoria della Relatività Generale formulata da Albert Einstein, ogni corpo in rotazione trascina lo spazio-tempo attorno a sé. Questo effetto prende il nome di trascinamento dei sistemi inerziali o frame-dragging, ed è anche noto come Effetto Lense-Thirring dai nomi dei due fisici austriaci, Hans Lense e Joseph Thirring, che lo studiarono per primi nel 1918 nell'approssimazione di campo gravitazionale debole (applicabile al caso di un satellite in orbita attorno alla Terra). L'effetto di frame-dragging è estremamente debole attorno ai pianeti del Sistema Solare, tanto che una sua misura diretta richiede strumenti particolarmente sensibili, come nel caso della missione LARES, ma riveste una particolare importanza nei modelli che descrivono fenomeni astrofisici generati da oggetti rotanti con un campo gravitazionale molto piú forte di quello terrestre, come i fenomeni che avvengono intorno ai buchi neri super-massicci; il frame-dragging gioca un ruolo importante nei modelli che spiegano l'emissione dei getti dai nuclei galattici attivi e in quelli che descrivono l'emissione di onde gravitazionali dalla fusione di buchi neri o di stelle di neutroni. Inoltre, una deviazione del valore misurato per l'effetto di trascinamento dei sistemi inerziali rispetto a quello previsto dalla teoria, potrebbe confermare la validità di teorie della gravitazione alternative alla Relatività Generale. Il frame-dragging trascina il nodo dell'orbita di LARES (l'intersezione tra il piano dell'orbita e il piano equatoriale della Terra) di appena 4 m all'anno (corrispondenti a 110 millisecondi di arco). Il lancio di LARES 2, avvenuto nel 2022, permetterà di incrementare notevolmente la precisione della misura ottenuta con la combinazione dei dati di LARES, LAGEOS e LAGEOS 2