Októberben az első csillagközi aszteroid bejelentése izgalom váltotta ki az eseményeket. Azóta az csillagászok nyomon követik az 1I / 2017 U1 néven ismert objektumot (más néven: Oumuamua), és néhány meglehetősen érdekes dolgot vettek fel róla. Például a fényerősség gyors változásai alapján megállapítottuk, hogy az aszteroida sziklás és fémes, és furcsa alakú.
Az aszteroida pályájának megfigyelései azt is felfedték, hogy 2017. szeptemberében a legközelebbi út a Napunkhoz fordult, és jelenleg visszatér a csillagközi térbe. A test rejtélyei miatt vannak olyanok, akik azt javasolják, hogy elfogják és feltárják. Az egyik ilyen csoport a Lyra Project, amely nemrégiben kiadott egy tanulmányt, amely részletesen ismerteti az ilyen küldetés kihívásait és előnyeit.
A közelmúltban online, „Lyra projekt: Űrhajó küldése az 1I / Oumuamua-nak (korábbi A / 2017 U1), a Csillagközi aszteroida” cím alatt megjelent tanulmányt a Csillagközi Tanulmányok Kezdeményezésének (i4iS) tagjai készítették. egy önkéntes szervezet, amely elkötelezett a csillagközi térbeli utazások valósággá tételéért a közeljövőben. A tanulmányt az Asteroid Initiatives LLC támogatta, egy aszteroidakutató társaság, amelynek célja az aszteroidák feltárásának és kereskedelmi kiaknázásának megkönnyítése.
Összegzésképpen: amikor Oumuamua-t 2017. október 19-én figyeltek meg először, a csillagászok a Hawaii Egyetem Panorámás Felmérési Teleszkópját és a Gyorsreagáló Rendszert (Pan-STARRS) használva, az objektum (akkori C / 2017 U1 néven ismert) üstökös. A későbbi megfigyelések azonban felfedték, hogy valójában aszteroida volt, és 1I / 2017 U1-re (vagy 1I / Oumuamua-ra) nevezték át.
Az ESO nagyon nagy távcsövével (VLT) végzett nyomon követési megfigyelések képesek voltak korlátozni az aszteroida méretét, fényerősségét, összetételét, színét és pályáját. Ezekből kiderült, hogy „Oumuamua kb. 400 méter (1312 láb) hosszú, nagyon hosszúkás, és a tengelyén 7,3 óránként forog - amint azt a fényerő tízszeres változója jelzi.
Azt is megállapították, hogy sziklás és fémben gazdag, és tartalmaznak nyomokat a tholinokból - az UV sugárzás által besugárzott szerves molekulákból. Az aszteroidának rendkívül hiperbolikus pályája van - 1,2-es excentricitással -, amely jelenleg kiveszi a Naprendszerünkből. Keringési pályájának előzetes számításai azt is mutatták, hogy eredetileg Vega, a Lyra északi csillagképének legfényesebb csillagának általános irányából származott.
Tekintettel arra, hogy ez az aszteroida természetén kívül esik a nap, egy küldetés, amely képes lenne azt közelről tanulmányozni, minden bizonnyal sokat elmondhat nekünk arról a rendszerről, amelyben kialakult. A rendszerünkbe való érkezés felhívta a figyelmet a napfényen kívüli aszteroidákra is - egy új csillagközi objektum osztályra, amelyet az csillagászok most becslése szerint évente körülbelül egy órán belül érkeznek a rendszerünkbe.
Emiatt a Projekt Lyra mögött álló csapat úgy véli, hogy az 1I / Oumuamua tanulmányozása egyszeri alkalom lesz az életre. Mint állítják tanulmányukban:
„Mivel az 1I / 'Oumuamua a csillagközi anyag legközelebbi makroszkopikus mintája, valószínűleg izotópos jelzéssel különbözik a Naprendszerünk bármely más objektumától, az objektum mintavételéből származó tudományos eredményeket nehéz alulbecsülni. A csillagközi közötti távolságra kiterjedő anyagok részletes tanulmányozása valószínűleg évtizedekkel távol lesz, még akkor is, ha például a Breakthrough Initiatives projektjét a Starshot-ra erőteljesen folytatják. Ezért érdekes kérdés, hogy lehet-e kiaknázni ezt az egyedülálló lehetőséget azáltal, hogy egy űrhajót küld az 1I / 'Oumuamua felé, hogy közelről megfigyeléseket tegyen.'
Természetesen, ha ezzel az aszteroidával élünk, ez számos kihívást jelent. A legnyilvánvalóbb a sebesség, és az a tény, hogy az 1I / Oumuamua már kijut a Naprendszerünkből. Az aszteroida pályájának kiszámítása alapján megállapítottuk, hogy az 1I / `Oumuamua 26 km / s sebességgel halad - ami 95 000 km / óra sebességre halad (59 000 mph).
Az űrkutatás történetében egyetlen küldetés sem haladt ilyen gyorsan, és a mai leggyorsabb missziók csak körülbelül kétharmadát tudták megoldani. Ide tartozik a leggyorsabb űrhajó, amely elhagyja a Naprendszert (Voyager 1) és a leggyorsabb űrhajó az induláskor ( Új láthatár küldetés). Tehát nagy kihívás lenne egy olyan küldetés létrehozása, amely képes felzárkózni erre. Ahogy a csapat írta:
„Ez lényegesen gyorsabb, mint az emberiség által az űrbe valaha eljutott tárgy. A Voyager 1, az emberiség által a leggyorsabb tárgyat épített, hiperbolikus túlsebessége 16,6 km / s. Mivel az 1I / 'Oumuamua már elhagyja a napenergia-rendszerünket, a jövőben indított bármely űrhajónak üldöznie kell.
Ugyanakkor, mikor állítják, e kihívás vállalása elkerülhetetlenül kulcsfontosságú újításokat és fejlesztéseket eredményez az űrkutatási technológia területén. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen misszió elindítására hamarosan később kerül sor, tekintettel az aszteroida gyors utazási sebességére. De a néhány év alatt elindított küldetés nem fogja tudni kihasználni a későbbi műszaki fejlesztéseket.
Mint a híres író, Paul Glister, a Tau Zero Alapítvány egyik alapítója és a Centauri Dreams alkotója, a weboldalán megjegyezte:
„A kihívás félelmetes: 1I /” Oumuamua hiperbolikus túlsebessége 26 km / s, ami 5,5 AU / év sebessévé vált. Két éven belül meghaladja a Saturna pályáját. Ez sokkal gyorsabb, mint bármely olyan tárgy, amelyet az emberiség valaha az űrbe dobott. ”
Mint ilyen, minden, az 1I / `Oumuamua-hoz intézett küldetés három figyelemre méltó kompromisszumot von maga után. Ezek magukban foglalják az utazási idő és a V delta közötti kompromisszumot (azaz az űrhajó sebességét), a kiindulási dátum és az utazási idő közötti kompromisszumot, valamint a felszállási dátum / utazási idő és a jellemző energia közötti kompromisszumot. A jellemző energia (C3) a hiperbolikus túlsebesség négyzetére vagy a végtelenséghez viszonyított sebesség négyzetére vonatkozik, a Naphoz viszonyítva.
Végül, de nem utolsósorban, az összecsapás az űrhajó túlzott sebessége és az aszteroidához viszonyított túlzott sebessége között. A sebesség túllépése előnyösebb induláskor, mivel ez rövidebb utazási időt eredményez. Az ütközés során fellépő nagy sebesség miatt az űrhajónak kevesebb ideje lenne mérések elvégzésére és az aszteroidára vonatkozó adatok gyűjtésére.
Mindezt figyelembe véve a csapat ezután megvizsgálja az űrhajó létrehozásának különféle lehetőségeit, amelyek egy impulzív meghajtórendszerre támaszkodnak (azaz egy kellően rövid ideig tartó tolóerővel rendelkeznek). Ezen felül feltételezik, hogy ez a misszió nem von maga után bolygó vagy napenergia repülést, és közvetlenül az 1I / `Oumuamua felé repül. Ebből alapvető paramétereket állapítanak meg, amelyeket azután kidolgoznak.
Összefoglalva: az 1I / 'Oumuamua elérésének nehézsége az indítás időpontjának, a hiperbolikus túlsebességnek és a küldetés időtartamának függvénye.' „A jövőbeni misszió tervezőinek megfelelő kompromisszumokat kell találniuk e paraméterek között. Az 5–10 év realisztikus indulási ideje esetén a hiperbolikus túlsebesség 33-tól 76 km / s-ig terjed, Plútótól távol eső távolságra (50-200 AU). ”
Végül, de nem utolsósorban, a szerzők különféle misszió-architektúrákat vesznek figyelembe, amelyeket jelenleg fejlesztnek. Ide tartoznak azok is, amelyek prioritást élveznek a sürgősség (azaz néhány éven belül elindítása), mint például a NASA Űrindító Rendszere (SLS) - amelyek állításuk szerint egyszerűsítik a misszió megtervezését. Egy másik megoldás a SpaceX Big Falcon rakéta (BFR), amely szerint az űrben történő utántöltés technikájának köszönhetően 2025-ig közvetlen küldetést tehetnek lehetővé.
Az ilyen típusú küldetésekhez azonban a Jupiter repülésre is szükség lenne a gravitációs segédprogram biztosításához. Tekintettel a hosszú távú technikákra, amelyek hangsúlyozzák a fejlettebb technológiákat, fontolóra veszik a napelemes vitorlával vezérelt technológiát is. Ezt szemlélteti a Breakthrough Initiatives Starshot koncepciója, amely rugalmasságot és küldetési képességet biztosítana a jövőbeli váratlan eseményekre.
Noha ez a megközelítés magában foglalja a várakozást, a csillagközi aszteroidával való jövőbeli találkozás lehetőségét, lehetővé tenné a gyors reagálást és egy olyan küldetést, amely megsemmisítheti a gravitációs segítséget. Ez lehetővé tenné egy különösen vonzó küldetési koncepciót is, mely szerint apró próbapárok küldése az aszteroidával való találkozásra. Miközben ez jelentős beruházást vonna maga után, az infrastruktúra értéke igazolná a költségeket, állítják.
Végül a csoport megállapította, hogy további kutatásra és fejlesztésre van szükség, ami alátámasztja a Lyra projekt fontosságát. Amint arra következtettek:
„A tárgyhoz való küldetés meghúzza annak határait, ami manapság technológiailag lehetséges. A hagyományos kémiai meghajtórendszerrel történő misszió megvalósítható lenne egy Jupiter repülõgép segítségével a gravitáció elõsegítésére a Napkal való szoros találkozáshoz. A megfelelő anyagoknak köszönhetően a napelemes vitorlázás technológiája vagy a lézervitorlák felhasználhatók… A Lyra Project jövőbeni munkája a különféle küldetési koncepciók és technológiai lehetőségek részletesebb elemzésére, valamint a további fejlesztés szempontjából 2-3 ígéretes koncepció kiválasztására összpontosít. ”
Örök axióma, hogy a félelmetes kihívások alapvető fontosságúak az innováció és a változás szempontjából. Ebben a tekintetben az Oumuamua megjelenése Naprendszerünkben felkeltette az érdeklődést a csillagközi aszteroidák felfedezése iránt. És bár ennek az aszteroidának a feltárására a következő években nem nyílik lehetőség, a jövőbeni sziklás interlopók érkezése rendszerünkbe valószínűleg csak elérhető.
