Według grupy naukowców uczestniczących w projekcie Lyra, pierwsza w historii międzygwiazdowa asteroida odkryta przez astronomów w październiku może być ścigana przez setki małych sond z żaglami słonecznymi, które będą przyspieszane przez potężne lasery na Ziemi. Wstępny wydruk badawczy jest publikowany w portalu arXiv.org.
Asteroida międzygwiazdowa 1I / 'Oumuamua została odkryta 18 października 2017 roku za pomocą teleskopów Pan-STARRS na Hawajach. Początkowo uważano ją za kometę międzygwiazdową, która otrzymała oznaczenie C / 2017 U1 (PANSTARRS), ale dalsze obserwacje teleskopem VLT w Europejskim Obserwatorium Południowym wykazały, że obiekt nie ma śladów śpiączki i jest raczej asteroidą. Następnie indeks „komety” „C” w nazwie został zmieniony na asteroidę „A”, a następnie obiekt otrzymał oficjalną nazwę Oumuamua („Oumuamua), co w tłumaczeniu z języka hawajskiego może oznaczać„ zwiad”lub„ wysłannik z daleka”. Analiza danych wykazała, że asteroida ma prędkość około 26 kilometrów na sekundę względem Słońca, przybyła do nas z punktu w pobliżu wierzchołka Słońca, w konstelacji Lyra, porusza się po otwartej hiperbolicznej trajektorii i wkrótce opuści Układ Słoneczny. Inne obserwacje wykazały, że asteroida może być wydłużona i mieć około 230 metrów długości, jej gęstość może być sześciokrotnie większa niż wody, a powierzchnia ma czerwonawy odcień, co może wskazywać na obecność tolinów.
Występowanie asteroid pozasłonecznych w naszym układzie planetarnym jest bardzo rzadkie (jeden obiekt rocznie według szacunków astronomów), a prawdopodobieństwo ich pomyślnego wykrycia jest bardzo niskie, dlatego badanie 1I / 'Oumuamua, szczególnie z bliskiej odległości, jest wyjątkową okazją, aby dowiedzieć się więcej o składzie materii międzygwiazdowej. Jednak zadanie to jest bardzo trudne, w szczególności ze względu na dużą prędkość asteroidy, która jest większa niż prędkość jakiegokolwiek badawczego statku kosmicznego wystrzelonego w kosmos w obecnym czasie. Opracowanie dowolnego projektu urządzenia, które będzie w stanie dogonić asteroidę, może dać potężny impuls do rozwoju technologii kosmicznych.
Autorzy pracy brytyjskiej organizacji „Initiative for Interstellar Studies” oraz firmy „Asteroid Initiatives” za najbardziej realistyczną datę wystrzelenia aparatu w kosmos uważają okres od 2023 do 2027 r. infinity) wynosi od 33 do 76 kilometrów na sekundę, a czas lotu wyniesie od 5 do 30 lat. Start z Ziemi może odbywać się za pomocą opracowanych systemów rakietowych SLS (Space Launch System) lub BFR (Big Falcon Rocket), aby uzyskać wymaganą prędkość i skorygować trajektorię, urządzenie będzie musiało wykonać manewry Oberta w pobliżu Słońca i Jowisza. Zakłada się, że sonda może mieć kilka dodatkowych stopni przyspieszających na paliwo stałe, RTG i będzie wyposażona w wielowarstwową izolację termiczną. Obliczenia pokazująże w przypadku udanego wystrzelenia aparatu w 2025 r., jego spotkanie z asteroidą mogłoby nastąpić w 2039 lub 2051 r., w odległości 85 lub 155 jednostek astronomicznych od Ziemi.
Związek między datą rozpoczęcia a czasem trwania misji. Kod koloru wskazuje odległość od Ziemi do punktu, w którym sonda napotka asteroidę. Andreas M. Hein i in./arXiv: 1711.03155
Jednak za najbardziej obiecujący projekt zespół badawczy uważa „rój” setek małych sond (ChipSats) wyposażonych w żagiel słoneczny. Przy masie mniejszej niż jeden kilogram sondy byłyby przyspieszane za pomocą wiązki laserowej o mocy kilkudziesięciu megawatów. W takim przypadku wystrzelenie mogłoby nastąpić cztery lata po rozpoczęciu prac i dotrzeć do asteroidy za około dziesięć lat. Jednocześnie możliwe jest rozwiązanie problemu nawigacji, poszukiwania asteroidy i obliczania z nią dokładnego miejsca spotkania, gdyż olbrzymi zestaw sond może pokryć duży obszar. Inne opcje to żagle magnetyczne lub elektryczne lub przyspieszenie sond w magnetosferze Jowisza spowodowane siłą Lorentza. Jest jeszcze jeden pomysł - nie próbować dogonić 1I / 'Oumuamua, ale stworzyć aparat zdolny do dosięgnięcia podobnego szybko lecącego obiektu,i poczekaj na następnego międzygwiezdnego „gościa”, aby znacznie skrócić czas lotu, złożoność misji i koszty.
Różne opcje obliczania trajektorii dla statku kosmicznego prowadzących do spotkania z asteroidą: a) wystrzelenie statku kosmicznego w 2017 r., Osiągnięcie celu w 2037 r., B) uruchomienie statku kosmicznego w 2017 r., Osiągnięcie celu w 2018 r., C) wystrzelenie statku kosmicznego w 2025 r., osiągnięcie celu w 2055 roku. Andreas M. Hein i in./arXiv: 1711.03155
Alexander Voytyuk
Film promocyjny: