Još u listopadu, najava prvog međuzvjezdanog asteroida pokrenula je buku uzbuđenja. Od tog vremena astronomi su vršili naknadna promatranja objekta poznatog kao 1I / 2017 U1 (aka. Oumuamua) i zabilježili nekoliko prilično zanimljivih stvari o njemu. Primjerice, iz brzih promjena svjetline utvrđeno je da je asteroid stjenovit i metalik, a prilično neobičnog oblika.
Promatranja orbite asteroida pokazala su i da je on najbliže prošao našem Suncu u rujnu 2017. godine, a trenutno se vraća natrag u međuzvjezdani prostor. Zbog misterija koje ovo tijelo drži, postoje oni koji se zalažu za njegovo presretanje i istraživanje. Jedna takva grupa je i Projekt Lyra, koji je nedavno objavio studiju u kojoj je detaljno obrazložen izazovima i prednostima takve misije.
Studiju, koja se nedavno pojavila na mreži pod naslovom "Projekt Lyra: Slanje svemirskog broda na 1I / 'Oumuamua (bivši A / 2017 U1), međuzvjezdani asteroid", proveli su članovi Inicijative za međuvjesne studije (i4iS) - a volonterska organizacija koja je posvećena stvaranju međuzvjezdanih prostora stvarnost u bliskoj budućnosti. Studiju je podržala Asteroid Initiatives LLC, tvrtka koja se bavi istraživanjem asteroida koja je posvećena olakšavanju istraživanja i komercijalne eksploatacije asteroida.
Da ponovimo, kad su Oumuamua 19. listopada 2017. prvi put primijetili astronomi koji su upotrebljavali Panoramski anketni teleskop Sveučilišta Havaji i sustav brzog reagiranja (Pan-STARRS), za objekt (tada poznat kao C / 2017 U1) prvobitno se vjerovalo da će biti kometa. Međutim, naknadna zapažanja otkrila su da je zapravo asteroid te je preimenovana u 1I / 2017 U1 (ili 1I / Oumuamua).
Daljnja zapažanja napravljena korištenjem ESO-ovog vrlo velikog teleskopa (VLT) mogli su postavljati ograničenja na veličinu, svjetlinu, sastav, boju i orbitu asteroida. Oni su otkrili da je `Oumuamua dugačak nekih 400 metara (1312 stopa), jako izdužen i da se vrti na svojoj osi svakih 7,3 sata - što pokazuje način na koji njegova svjetlina varira za deset puta.
Također je određeno da su kamenite i bogate metalima, te da sadrže tragove tolina - organskih molekula koje su zračile UV zračenjem. Asteroid ima i izrazito hiperboličku orbitu - sa ekscentričnošću od 1,2 - što ga trenutno izvlači iz našeg Sunčevog sustava. Preliminarni izračuni njegove orbite također su pokazali da potječe iz općeg pravca Vege, najsjajnije zvijezde sjevernog zviježđa Lyre.
S obzirom na to da je ovaj asteroid ekstra sunčeve prirode, misija koja bi ga bila sposobna izbliza izbliza sigurno bi nam mogla puno reći o sustavu u kojem se formirao. Dolazak u naš sustav također je podigao svijest o ekstra-solarnim asteroidima, novoj klasi međuzvjezdanih objekata za koje astronomi sada procjenjuju da u naš sustav pristižu brzinom od oko jedan godišnje.
Zbog toga, tim koji stoji iza Project Lyra vjeruje da bi proučavanje II / Oumuamua bilo prilika za život u životu. Kako navode u svojoj studiji:
„Kako je 1I /„ Oumuamua najbliži makroskopski uzorak međuzvezdanog materijala, vjerovatno s izotopskim potpisom različitim od bilo kojeg drugog objekta u našem Sunčevom sustavu, znanstvene je povratke od uzorkovanja objekta teško razumjeti. Detaljno proučavanje međuzvezdnih materijala na međuzvjezdanim daljinama vjerojatno je desetljećima daleko, čak i ako se, primjerice, odlučno nastavi s projektom Starshot Inicijativa. Stoga je zanimljivo pitanje postoji li način da se iskoristi ova jedinstvena prilika slanjem svemirskog broda u 1I / 'Oumuamua za obavljanje opažanja iz neposredne blizine.'
Ali naravno, upoznavanje s ovim asteroidom predstavlja brojne izazove. Najočitija je brzina i činjenica da je 1I / Oumuamua već na putu iz našeg Sunčevog sustava. Na temelju izračuna orbite asteroida, utvrđeno je da 1I / `Oumuamua putuje brzinom od 26 km / s - što djeluje do 95.000 km / sat (59.000 mph).
Nijedna misija u povijesti svemirskih istraživanja nije tako brzo putovala, a dosad najbržim misijama uspjelo je upravljati oko dvije trećine te brzine. To uključuje najbrži svemirski brod koji napušta Sunčev sustav (Voyager 1) i najbrži svemirski brod pri pokretanju (the Novi horizonti misija). Dakle, stvaranje misije koja bi je mogla nadoknaditi bio bi glavni izazov. Kako je tim napisao:
"Ovo je znatno brže nego što je bilo koji predmet koji je čovječanstvo ikada lansiralo u svemir. Voyager 1, najbrži objekt koji je čovječanstvo ikada izgradilo, ima hiperboličku višak brzine od 16,6 km / s. Kako 1I / 'Oumuamua već napušta naš sunčev sustav, bilo koja svemirska letjelica lansirana u budućnosti trebala bi je progoniti. "
Međutim, kako dalje navode, prihvaćanje ovog izazova neminovno bi rezultiralo ključnim inovacijama i razvojem tehnologije svemirskog istraživanja. Očigledno je da bi pokretanje takve misije trebalo dogoditi prije nego kasnije, s obzirom na brzu brzinu putovanja asteroida. Ali bilo koja misija koja je pokrenuta za nekoliko godina neće moći iskoristiti kasniji tehnički razvoj.
Kao što je na svojoj web stranici primijetio poznati pisac Paul Glister, jedan od osnivača Tau Zero Foundation i tvorac Centauri Dreams:
„Izazov je ogroman: 1I /“ Oumuamua ima hiperboličku višak brzine od 26 km / s, što znači brzinu od 5,5 AU / godišnje. Za dvije godine bit će izvan Saturnove orbite. To je mnogo brže nego što je bilo koji predmet koji je čovječanstvo ikada lansiralo u svemir. "
Kao takva, svaka misija postavljena na 1I / `Oumuamua podrazumijevala bi tri značajna kompromisa. Oni uključuju raspodjelu između vremena putovanja i delte V (tj. Brzine svemirske letjelice), kompromisa između datuma lansiranja i vremena putovanja i kompromisa između datuma izlaska / vremena izleta i karakteristične energije. Karakteristična energija (C3) odnosi se na kvadrat hiperboličke ekscesne brzine, odnosno brzine u beskonačnosti u odnosu na Sunce.
Posljednje, ali ne najmanje bitno, jest pomak između prekomjerne brzine svemirske letjelice pri pokretanju i njezine velike brzine u odnosu na asteroid tijekom susreta. Prevelika brzina poželjna je pri pokretanju, jer će to rezultirati kraćim vremenima putovanja. Ali velika prekomjerna brzina tijekom susreta značila bi da bi svemirski brod imao manje vremena za provođenje mjerenja i prikupljanje podataka o samom asteroidu.
Uzevši u obzir sve to, tim razmatra različite mogućnosti za stvaranje svemirskog broda koji bi se oslanjao na sustav impulzivnog pogona (tj. Onaj s dovoljno kratkim trakom). Osim toga, oni pretpostavljaju da ova misija ne bi uključivala planetarne ili solarne letjelice, a letjela bi izravno na 1I / `Oumuamua. Iz toga se utvrđuju neki osnovni parametri koje onda oni postavljaju.
"Da zaključim, poteškoća postizanja 1I /" Oumuamua je funkcija vremena kada se treba lansirati, hiperboličke viškove i trajanja misije ", pokazuju. „Budući dizajneri misije trebali bi pronaći odgovarajuće kompromise između ovih parametara. Za realan datum lansiranja za 5 do 10 godina, hiperbolička višak brzine je reda od 33 do 76 km / s s susretom na udaljenosti koja je daleko iznad Plutona (50-200AU). "
Posljednje, ali ne najmanje bitno, autori razmatraju razne misije koje se trenutno razvijaju. Oni uključuju one kojima će se dati prioritet hitnosti (tj. Lansiranju u roku od nekoliko godina), poput NASA-inog sustava lansiranja svemira (SLS) - za koje tvrde da bi pojednostavili dizajn misije. Druga je SpaceX-ova velika sokola (BFR), za koju tvrde da bi mogla omogućiti izravnu misiju do 2025. zahvaljujući svojoj tehnici punjenja u svemir.
Međutim, ove bi vrste misija također zahtijevale let Jupitera kako bi pružile pomoć u gravitaciji. Gledajući više dugoročne tehnike, koje bi isticale naprednije tehnologije, također smatraju tehnologiju na kojoj se kreću solarnim jedrima. To je primjer koncepta Starshot probojnih inicijativa, koji bi pružio fleksibilnost misije i mogućnost brzog reagiranja na buduće neočekivane događaje.
Iako bi takav pristup podrazumijevao čekanje, mogućnost budućih susreta s međuzvjezdanim asteroidom, omogućio bi brzi odgovor i misiju koja bi mogla oduzeti gravitacijske asistencije. To bi također moglo omogućiti posebno atraktivan koncept misije, a to je slanje sićušnih rojeva sondi na sastanak s asteroidom. Iako bi to podrazumijevalo značajna ulaganja, vrijednost infrastrukture opravdala bi trošak, tvrde.
Na kraju je tim utvrdio da su potrebna daljnja istraživanja i razvoj, što podvlači važnost Project Lyra. Kako su zaključili:
„Misija objekta će proširiti granice onoga što je danas tehnološki moguće. Misija koja koristi konvencionalni sustav hemijskog pogona bila bi izvediva pomoću leta Jupitera za gravitaciju - pomaganje u bliskom susretu sa Suncem. S obzirom na prave materijale, mogla bi se koristiti solarna tehnologija jedrenja ili lasersko jedro… Budući rad u okviru Projekta Lyra usredotočit će se na detaljniju analizu različitih koncepata misije i tehnoloških opcija te prema odabiru 2 - 3 perspektivnih koncepata za daljnji razvoj. “
To je prastari aksiom da su zastrašujući izazovi ključni za inovacije i promjene. U tom je pogledu pojava `Oumuamua u našem Sunčevom sustavu potaknula interes za istraživanje međuzvjezdanih asteroida. I dok prilika za istraživanje ovog asteroida možda neće biti moguća u narednih nekoliko godina, dolazak budućih stjenovitih međuprostornika u naš sustav može biti jednostavno dostupan.
