Les ondes gravitationnelles sont des ondulations du tissu de l'espace, comme les ronds dans l'eau après un caillou jeté. Sur Terre, le trafic, les marées et les séismes les noient — c'est comme si une tempête frappait un lac, empêchant de remarquer les faibles clapotis. Le projet LILA installe le détecteur sur la Lune, où règne un calme sans vent. Là-bas, même l'onde la plus ténue issue de la fusion de trous noirs se manifestera nettement.
L'instrument vise les trous noirs de masse intermédiaire — des objets de quelques centaines à quelques millions de soleils, que les scientifiques n'ont jamais observés. Leurs collisions raconteront comment les galaxies ont grandi après le Big Bang. LILA percevra le grondement d'une fusion à venir des mois avant le dénouement et donnera l'alerte aux télescopes du monde entier. Pour la première fois, la naissance d'un trou noir supermassif sera observée dans les moindres détails : des frémissements de l'espace aux éclairs de lumière et aux pluies de particules.
La poussière lunaire est aussi coupante que du verre et raye les miroirs ; les ingénieurs ont donc imaginé des boucliers électrostatiques de protection et même des mini-robots de nettoyage.
Les auteurs de science-fiction, comme Arthur C. Clarke, ont depuis longtemps envoyé des observatoires sur la Lune. LILA concrétise ce rêve, mais capte non pas la lumière, mais les frémissements de l'espace lui-même.