Ще в жовтні оголошення про перший міжзоряний астероїд викликало шквал хвилювання. З цього часу астрономи проводили подальші спостереження за об'єктом, відомим як 1I / 2017 U1 (ака. `Oumuamua) і відзначали деякі досить цікаві речі щодо нього. Наприклад, із швидких змін її яскравості було встановлено, що астероїд є скелястим і металевим і досить дивної форми.
Спостереження за орбітою астероїда також показали, що він здійснив найближчий прохід до нашого Сонця ще у вересні 2017 року, і в даний час він повертається в міжзоряний простір. Через таємниці, які має цей орган, є такі, хто виступає за його перехоплення та дослідження. Однією з таких груп є Project Lyra, яка нещодавно випустила дослідження, в якому детально описувала проблеми та переваги, які така місія представляла б.
Дослідження, яке нещодавно з’явилося в Інтернеті під назвою «Проект Ліра: Відправлення космічного корабля на 1I / 'Оумаамуа (колишній A / 2017 U1), міжзоряний астероїд», було проведено членами Ініціативи з питань міжзоряних досліджень (i4iS) - волонтерська організація, яка присвячена перетворенню міжзоряного простору в реальність найближчим часом. Дослідження було підтримано ТОВ «Астероїд Ініціативи» - пошуковою компанією, що займається астероїдами, яка присвячена сприянню розвідці та комерційній експлуатації астероїдів.
Для резюме, коли 19 жовтня 2017 року Оумаамуа вперше спостерігали астрономи, що використовували Панорамний оглядовий телескоп і система швидкого реагування Університету Гаваїв (Pan-STARRS), спочатку вважали, що цей об'єкт (тоді відомий як C / 2017 U1) комета. Однак наступні спостереження показали, що це насправді астероїд, і він був перейменований на 1 I / 2017 U1 (або 1I / Oumuamua).
Подальші спостереження, зроблені за допомогою дуже великого телескопа ESO (VLT), змогли встановити обмеження щодо розміру, яскравості, складу, кольору та орбіти астероїда. Вони виявили, що `Оумаамуа вимірював приблизно 400 метрів (1312 футів) в довжину, дуже витягнутий і крутиться на своїй осі кожні 7,3 години - як вказує те, як його яскравість змінюється на десять разів.
Також було визначено, що вона є кам'янистою та багатою на метали та містить сліди толінів - органічних молекул, опромінених УФ-випромінюванням. Астероїд також має надзвичайно гіперболічну орбіту - з ексцентриситетом 1,2 - що в даний час виводить його з нашої Сонячної системи. Попередні розрахунки його орбіти також показали, що вона спочатку походить із загального напрямку Веги, найяскравішої зірки північного сузір'я Ліри.
Зважаючи на те, що цей астероїд має надсонячну природу, місія, яка була б здатна вивчити його зблизька, безумовно, може сказати нам багато про систему, в якій він формувався. Прихід до нашої системи також підвищив обізнаність про позасонячні астероїди - новий клас міжзоряного об'єкта, який, за оцінками астрономів, надходить у нашу систему зі швидкістю близько одного на рік.
Через це команда Project Lyra вважає, що вивчення 1I / Oumuamua було б можливістю життя. Як вони заявляють у своєму дослідженні:
"Оскільки 1I /" Oumuamua - це найближчий макроскопічний зразок міжзоряного матеріалу, імовірно, з ізотопним підписом, відмінним від будь-якого іншого об'єкта в нашій Сонячній системі, наукові повернення від вибірки об'єкта важко заперечити. Детальне вивчення міжзоряних матеріалів на міжзоряних відстанях, ймовірно, десятиліттях, навіть якщо, наприклад, Проект «Проривних ініціатив» Зоряний рух енергійно проводиться. Отже, цікаве питання полягає в тому, чи є спосіб використати цю унікальну можливість, відправивши космічний апарат на 1I / "Oumuamua, щоб робити спостереження з близької відстані".
Але, звичайно, побачення з цим астероїдом представляє багато проблем. Найбільш очевидним є швидкість і той факт, що 1I / Oumuamua вже на виході з нашої Сонячної системи. На підставі розрахунків орбіти астероїда було визначено, що 1I / `Оумаамуа рухається зі швидкістю 26 км / с - що працює до 95000 км / год (59000 миль / год).
Жодна місія в історії космічних розвідок не подорожувала настільки швидко, і найшвидші місії на сьогоднішній день змогли управляти лише на дві третини цієї швидкості. Сюди входить найшвидший космічний корабель, який залишає Сонячну систему (Вояджер 1) і найшвидший космічний корабель при запуску (the Нові горизонти місія). Тож створення місії, яка могла б її наздогнати, була б великою проблемою. Як написала команда:
"Це [значно] швидше, ніж будь-який об'єкт, який людство коли-небудь запускало у космос. Вояджер 1, найшвидший об’єкт, який коли-небудь будувало людство, має надвисоку швидкість гіперболічного зв'язку 16,6 км / с. Оскільки 1I / "Oumuamua вже покидає нашу Сонячну систему, будь-який космічний корабель, запущений у майбутньому, повинен буде переслідувати його".
Однак, як вони продовжують заявляти, прийняття цього виклику неминуче призведе до ключових нововведень та розробок у галузі космічних досліджень. Очевидно, що запуск такої місії повинен був відбутися раніше, ніж пізніше, враховуючи швидку швидкість подорожі астероїда. Але будь-яка місія, запущена протягом декількох років, не зможе скористатися пізнішими технічними розробками.
Як зазначив на своєму веб-сайті відомий письменник Пол Глістер, один із засновників фонду «Тау Зеро» та творець мрії Кентаврі:
"Виклик грізний: 1I /" Оумаамуа має гіперболічну швидкість перевищення 26 км / с, що означає швидкість 5,5 АС на рік. Він буде поза орбітою Сатурна протягом двох років. Це набагато швидше, ніж будь-який об’єкт, який людство коли-небудь запускало у космос ».
Як така, будь-яка місія, встановлена на 1I / `Oumuamua, тягне за собою три значних компромісу. Вони включають компроміс між часом подорожі та дельтою V (тобто швидкістю космічного корабля), компромісом між датою запуску та часом подорожі та компромісом між датою запуску / часом поїздки та характерною енергією. Характерна енергія (С3) відноситься до квадрата гіперболічної надлишкової швидкості або швидкості в нескінченності відносно Сонця.
І останнє, але не менш важливе, це компроміс між надлишковою швидкістю космічного корабля при запуску та її надлишковою швидкістю відносно астероїда під час зустрічі. При запуску переважна швидкість, оскільки це призведе до скорочення часу подорожі. Але велика надлишкова швидкість під час зустрічі означала б, що у космічного корабля буде менше часу для проведення вимірювань та збору даних про сам астероїд.
Зважаючи на все, що було враховано, команда потім розглядає різні можливості створення космічного корабля, який би спирався на імпульсивну систему приведення в рух (тобто таку, що має досить короткочасну тягу). Крім того, вони припускають, що ця місія не буде залучати жодних планетарних або сонячних проліт, а буде летіти безпосередньо до 1I / `Oumuamua. З цього встановлюються основні параметри, які вони потім викладають.
"Підсумовуючи підсумок, складність досягнення 1I /" Oumuamua - це функція, коли потрібно запустити, гіперболічну надлишкову швидкість і тривалість місії ", - вказують вони. «Майбутнім дизайнерам місії потрібно буде знайти відповідні компроміси між цими параметрами. Для реальної дати запуску через 5 - 10 років, надвисока швидкість гіперболічної діапазону становить від 33 до 76 км / с зіткненням на відстані, що перевищує Плутон (50-200AU). "
Останнє, але не менш важливе, автори розглядають різні архітектури місій, які наразі розробляються. До них відносяться ті, які надавали б пріоритетність терміновості (тобто запуск протягом декількох років), як, наприклад, система NASA Space Launch (SLS), яка, на їхню думку, спростить дизайн місії. Інша - велика Falcon Rocket (BFR) SpaceX, яка, на їхню думку, може дозволити пряму місію до 2025 року завдяки техніці заправки в космос.
Однак для цих типів місій також знадобиться проліт Юпітера для надання гравітаційної допомоги. Дивлячись на більш довгострокові методи, які б наголосили на більш досконалих технологіях, вони також розглядають технологію, керовану сонячним вітрилом. Про це свідчить концепція Starshot Breakthrough Initiatives, яка забезпечила б гнучкість місії та можливість швидко реагувати на майбутні несподівані події.
Хоча такий підхід передбачає очікування, можливість майбутніх зустрічей з міжзоряним астероїдом, він дозволить швидко реагувати та виконувати завдання, які можуть усунути тяжкість. Це також може забезпечити особливо привабливу концепцію місії, яка полягає в тому, щоб відправити крихітні рої зондів на рандеву з астероїдом. Хоча це призведе до значних інвестицій, вартість інфраструктури виправдає витрати, заявляють вони.
Зрештою, команда визначила, що необхідні подальші дослідження та розробки, що підкреслює важливість проекту «Ліра». Як вони зробили висновок:
“Місія на об’єкт розтягне межу того, що є технологічно можливим сьогодні. Місія, що використовує звичайну систему хімічного приведення в рух, була б можливою з використанням літака Юпітера для гравітації - сприяти тісній зустрічі з Сонцем. Враховуючи потрібні матеріали, можна використовувати сонячну технологію вітрила або лазерні вітрила… Майбутня робота в рамках проекту «Ліра» буде зосереджена на більш детальному аналізі різних концепцій місії та технологічних варіантів, а також на виборі 2 - 3 перспективних концепцій для подальшого розвитку ».
Це вікова аксіома, що страшні виклики є важливими для інновацій та змін. У цьому відношенні поява `Oumuamua в нашій Сонячній системі стимулювало інтерес до вивчення міжзоряних астероїдів. І хоча можливість дослідити цей астероїд може виявитися неможливою протягом найближчих кількох років, прихід майбутніх скелястих інтерлоперів у нашу Систему може бути просто доступним.
