Spalio mėn. Pranešimas apie pirmąjį tarpžvaigždinį asteroidą sukėlė jaudulį. Nuo to laiko astronomai stebėjo objektą, žinomą kaip 1I / 2017 U1 (dar žinomas kaip „Oumuamua“), ir pastebėjo keletą įdomių dalykų. Pavyzdžiui, iš greitų jo ryškumo pokyčių nustatyta, kad asteroidas yra uolėtas ir metalinis bei gana keisto pavidalo.
Stebint asteroido orbitą taip pat paaiškėjo, kad ji artimiausią savo saulę praleido 2017 m. Rugsėjo mėn., O šiuo metu ji yra grįžtama į tarpžvaigždinę erdvę. Dėl paslapčių, kurias šis kūnas turi, yra ir tokių, kurios pasisako už tai, kad ji būtų perimta ir ištirta. Viena iš tokių grupių yra „Lyra“ projektas, kuris neseniai išleido tyrimą, kuriame išsamiai aprašė iššūkius ir naudą, kuriuos ši misija galėtų pateikti.
Tyrimą, kuris neseniai pasirodė internete pavadinimu „Projektas„ Lyra “: Erdvėlaivio siuntimas„ 1I / Oumuamua ““ (buvęs „A / 2017 U1“, tarpžvaigždinis asteroidas), atliko Žvaigždžių studijų iniciatyvos (i4iS) nariai. savanorių organizacija, kuri siekia, kad tarpžvaigždinės kosmoso kelionės artimiausiu metu taptų realybe. Tyrimą parėmė asteroidų žvalgymo įmonė „Asteroid Initiatives LLC“, kuri siekia palengvinti asteroidų tyrinėjimą ir komercinį naudojimą.
Prisimenant, kai Oumuamua pirmą kartą buvo pastebėtas 2017 m. Spalio 19 d., Astronomai, naudodamiesi Havajų universiteto panoraminio apklausos teleskopu ir greitojo reagavimo sistema (Pan-STARRS), iš pradžių buvo manoma, kad objektas (tada žinomas kaip C / 2017 U1) kometa. Tačiau vėlesni stebėjimai atskleidė, kad tai iš tikrųjų buvo asteroidas ir buvo pervadintas 1I / 2017 U1 (arba 1I / Oumuamua).
Tolesni stebėjimai, atlikti naudojant ESO labai didelį teleskopą (VLT), galėjo apriboti asteroido dydį, ryškumą, kompoziciją, spalvą ir orbitą. Jie atskleidė, kad „Oumuamua matuojamas maždaug 400 metrų (1312 pėdų) ilgio, yra labai pailgas ir sukasi apie savo ašį kas 7,3 valandos - tai rodo būdas, pagal kurį jo ryškumas skiriasi dešimtkart.
Taip pat buvo nustatyta, kad jame gausu uolienų ir metalų, juose yra pėdsakų, susijusių su tolinais - organinėmis molekulėmis, apšvitintomis ultravioletiniu spinduliu. Asteroidas taip pat turi nepaprastai hiperbolinę orbitą - kurios ekscentriškumas yra 1,2 - kuri šiuo metu išstumia ją iš mūsų Saulės sistemos. Preliminarūs jos orbitos skaičiavimai taip pat parodė, kad ji iš pradžių kilo iš bendros Vegos, ryškiausios žvaigždės šiauriniame Lyros žvaigždyne, krypties.
Atsižvelgiant į tai, kad šis asteroidas yra nepaprasto saulės pobūdžio, misija, galinti ištirti jį iš arti, tikrai galėtų mums daug pasakyti apie sistemą, kurioje jis susiformavo. Tai, kad atvyko į mūsų sistemą, taip pat padidino supratimą apie asteroidus, naudojamus be saulės spindulių, naują tarpžvaigždinių objektų klasę, kurios astronomai dabar mano, kad į mūsų sistemą patenka maždaug per metus.
Dėl šios priežasties projekto „Lyra“ komanda mano, kad mokytis „1I / Oumuamua“ būtų galimybė vieną kartą gyvenime. Kaip jie teigia savo tyrime:
„Kadangi 1I /“ Oumuamua yra artimiausias tarpžvaigždinės medžiagos makroskopinis pavyzdys, turintis izotopinį ženklą, kuris skiriasi nuo bet kurio kito objekto mūsų saulės sistemoje, mokslinio tyrimo objekto pavyzdžių atgavimo rezultatus sunku įvertinti. Išsamus tarpžvaigždinių medžiagų tyrimas tarpžvaigždiniais atstumais gali praeiti dešimtmečiais, net jei, pavyzdžiui, ryžtingai vykdomas „Breakthrough Initiatives“ projektas „Starshot“. Taigi įdomus klausimas yra, ar yra būdas išnaudoti šią unikalią galimybę, siunčiant erdvėlaivį į „1I / Oumuamua“ ir stebint iš arti. “
Bet, žinoma, atsipalaidavimas su šiuo asteroidu kelia daug iššūkių. Akivaizdžiausias yra greitis ir faktas, kad „1I / Oumuamua“ jau yra pakeliui iš mūsų Saulės sistemos. Remiantis asteroido orbitos skaičiavimais, nustatyta, kad 1I / `Oumuamua važiuoja 26 km / s greičiu, kuris važiuoja iki 95 000 km / h (59 000 mph).
Nei viena misija kosmoso tyrinėjimo istorijoje nebuvo nukeliavusi taip greitai, o iki šiol greičiausios misijos sugebėjo suvaldyti tik maždaug du trečdalius to greičio. Tai apima greičiausią iš Saulės sistemos paliekamą erdvėlaivį („Voyager 1“) ir greičiausias kosminis laivas paleidžiant ( Nauji horizontai misija). Taigi sukurti misiją, kuri galėtų ją pasiekti, būtų didelis iššūkis. Kaip komanda rašė:
„Tai yra žymiai greičiau nei bet koks daiktas, kurį žmonija kada nors paleido į kosmosą. Greičiausias žmonijos sukurtas objektas „Voyager 1“, kurio hiperbolinis greitis yra 16,6 km / s. Kadangi „1I“ / „Oumuamua“ jau išeina iš mūsų saulės sistemos, bet kurį ateityje paleistą erdvėlaivį reikėtų persekioti “.
Tačiau, kai jie tvirtina, kad priėmę šį iššūkį neišvengiamai atsiras svarbiausių naujovių ir pokyčių kosmoso tyrinėjimo technologijoje. Aišku, atsižvelgiant į greitą asteroido kelionės greitį, tokią misiją turėtų pradėti ne anksčiau, o vėliau. Bet kuri misija, kuri bus pradėta per kelerius metus, negalės pasinaudoti vėlesniais technikos pokyčiais.
Kaip savo tinklalapyje pažymėjo garsus rašytojas Paulius Glisteris, vienas iš „Tau Zero“ fondo įkūrėjų ir „Centauri Dreams“ kūrėjas:
„Iššūkis didžiulis: 1I /“ Oumuamua hiperbolinis greitis yra 26 km / s, o tai reiškia 5,5 AU per metus. Per dvejus metus jis bus už Saturno orbitos. Tai yra daug greičiau nei bet koks daiktas, kurį žmonija kada nors paleido į kosmosą “.
Iš esmės bet kuri misija, nukreipta į 1I / `Oumuamua, sukeltų tris reikšmingus kompromisus. Tai apima kompromisą tarp kelionės laiko ir delta V (t. Y. Erdvėlaivio greitį), kompromisą tarp paleidimo datos ir kelionės laiko bei kompromisą tarp paleidimo datos / kelionės laiko ir būdingos energijos. Būdinga energija (C3) reiškia hiperbolinio greičio perteklių arba greitį begalybės saulės atžvilgiu kvadratą.
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas yra perteklinis erdvėlaivio greitis paleidžiant ir jo per didelis greitis, palyginti su asteroidu per susidūrimą. Didesnis greitis yra geresnis paleidžiant, nes tai sumažins važiavimo laiką. Bet didelis per didelis greitis susidūrimo metu reikštų, kad erdvėlaivis turėtų mažiau laiko atlikti matavimus ir rinkti duomenis apie patį asteroidą.
Atsižvelgdama į visa tai, komanda tada apsvarstė įvairias galimybes sukurti erdvėlaivį, kuris remtųsi impulsine varymo sistema (t. Y. Tokia, kurios trauka būtų pakankamai trumpalaikė). Be to, jie mano, kad šioje misijoje nebus vykdomi jokie planetų ar saulės lėktuvai, o ji skris tiesiai į 1I / `Oumuamua. Pagal tai nustatomi kai kurie pagrindiniai parametrai, kuriuos jie vėliau išskiria.
„Apibendrinant galima pasakyti, kad sunkumas pasiekti„ 1I / Oumuamua “priklauso nuo to, kada reikia paleisti, hiperbolinio perteklinio greičio ir misijos trukmės“, - jie nurodo. Būsimiems misijų kūrėjams reikės rasti tinkamus kompromisus tarp šių parametrų. Realiai pradedant nuo 5 iki 10 metų, hiperbolinis perteklinis greitis yra nuo 33 iki 76 km / s, kai atstumas yra toli už Plutono (50-200AU). “
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - autoriai svarsto įvairias šiuo metu kuriamas misijų architektūras. Tai apima tuos, kuriems pirmenybė teikiama skubumui (t. Y. Paleidimui per kelerius metus), pvz., NASA kosminė paleidimo sistema (SLS) - jie, jų teigimu, supaprastins misijos planavimą. Kita yra „SpaceX“ didžioji falcono raketa (BFR), kuri, jų tvirtinimu, galėtų padėti vykdyti tiesioginę misiją iki 2025 m., Nes joje naudojama degalų papildymo technika.
Tačiau šios rūšies misijoms taip pat reikės Jupiterio lakūno, kad būtų užtikrintas sunkio jėgos palaikymas. Ieškodami ilgalaikių metodų, kurie pabrėžtų pažangiausias technologijas, jie taip pat apsvarsto saulės burės varomą technologiją. Tai rodo „Breakthrough Initiatives“ „Starshot“ koncepcija, kuri suteiktų misijos lankstumą ir galimybę greitai reaguoti į netikėtus būsimus įvykius.
Nors šis požiūris apimtų laukimą, galimybę ateityje susidurti su tarpžvaigždiniu asteroidu, jis leistų greitai reaguoti ir atlikti misiją, galinčią atsikratyti sunkio jėgos. Tai taip pat galėtų sudaryti sąlygas ypač patraukliai misijos koncepcijai, ty išsiųsti mažus zondų spiečius susitikti su asteroidu. Jie tvirtina, kad tai pareikalautų didelių investicijų, tačiau infrastruktūros vertė pateisintų išlaidas.
Galų gale komanda nusprendė, kad būtini tolesni tyrimai ir plėtra, o tai patvirtina projekto „Lyra“ svarbą. Kaip jie padarė išvadą:
„Misija į objektą išties ribas to, kas šiandien yra technologiškai įmanoma. Misija naudojant įprastinę cheminę varomąją sistemą būtų įmanoma naudojant Jupiterio lakūną gravitacijai palengvinti artimame susitikime su saule. Esant tinkamoms medžiagoms, būtų galima naudoti saulės burų technologiją arba lazerines burės ... Ateityje „Lyra“ projekto metu pagrindinis dėmesys bus skiriamas išsamesnei skirtingų misijų koncepcijų ir technologijos galimybių analizei ir 2–3 perspektyvių tolesnio tobulinimo koncepcijų parinkimui. “
Tai yra sena aksioma, kad bauginantys iššūkiai yra būtini inovacijoms ir pokyčiams. Šiuo atžvilgiu „Oumuamua“ pasirodymas mūsų Saulės sistemoje paskatino domėtis tarp žvaigždžių esančių asteroidų tyrinėjimais. Ir nors per artimiausius kelerius metus galimybė ištirti šį asteroidą gali būti neįmanoma, būsimų akmenuotų pašnekovų atvykimas į mūsų sistemą gali būti tiesiog pasiekiamas.
