V říjnu vyhlášení prvního mezihvězdného asteroidu vyvolalo nával vzrušení. Od té doby astronomové prováděli následná pozorování objektu známého jako 1I / 2017 U1 (aka. Oumuamua) a zaznamenali o něm některé docela zajímavé věci. Například z rychlých změn jeho jasu bylo zjištěno, že asteroid je skalnatý a kovový a spíše podivně tvarovaný.
Z pozorování oběžné dráhy asteroidů také vyplynulo, že nejbližší průchod k našemu Slunci se uskutečnil v září 2017 a v současné době je na cestě zpět do mezihvězdného prostoru. Kvůli záhadám, které toto tělo drží, existují lidé, kteří obhajují, aby bylo zachyceno a prozkoumáno. Jednou takovou skupinou je Projekt Lyra, který nedávno vydal studii podrobně popisující výzvy a výhody, které by taková mise představovala.
Studii, která se nedávno objevila online pod názvem „Projekt Lyra: Odeslání kosmické lodi 1I / 'Oumuamua (dříve A / 2017 U1), mezihvězdný asteroid“, provedli členové iniciativy pro mezihvězdná studia (i4iS) - dobrovolnická organizace, která se věnuje tomu, aby se v mezihvězdném vesmíru v blízké budoucnosti stala realitou. Studii podpořila společnost Asteroid Initiatives LLC, společnost zaměřující se na vyhledávání asteroidů, která se věnuje usnadňování průzkumu a komerčního využívání asteroidů.
Abychom mohli shrnout, že když byl Oumuamua poprvé pozorován 19. října 2017, astronomové používající dalekohled na panoramatickém průzkumu na Havaji a systém rychlé reakce (Pan-STARRS), byl původně považován objekt (tehdy známý jako C / 2017 U1). kometa. Následující pozorování však odhalila, že se ve skutečnosti jednalo o asteroid a bylo přejmenováno na 1I / 2017 U1 (nebo 1I / Oumuamua).
Následná pozorování provedená pomocí velmi velkého dalekohledu ESO (VLT) dokázala omezit velikost a jas asteroidu, složení, barvu a oběžnou dráhu. Tito odhalili, že `Oumuamua měřil asi 400 metrů (1312 stop) dlouhý, je velmi protáhlý a točí se na jeho ose každých 7,3 hodin - jak je naznačeno tím, jak se jeho jas mění o desetinásobek.
Bylo také určeno, že je bohatý na kameny a kovy a obsahuje stopy tholinů - organických molekul, které byly ozářeny UV zářením. Asteroid má také extrémně hyperbolickou oběžnou dráhu - s excentricitou 1,2 - která ji v současné době odebírá z naší sluneční soustavy. Předběžné výpočty orbity také naznačovaly, že původně pocházel z obecného směru Vegy, nejjasnější hvězdy v severní souhvězdí Lyry.
Vzhledem k tomu, že tento asteroid je ve své podstatě extra solární, mohla by nám mise, která by ho byla schopna studovat zblízka, určitě vyprávět o systému, ve kterém se formovala. Je to příchod do našeho systému také zvýšil povědomí o extra solárních asteroidech, nové třídě mezihvězdného objektu, který astronomové nyní odhadují, že dorazí do našeho systému rychlostí přibližně jednoho za rok.
Z tohoto důvodu se tým projektu Project Lyra domníval, že studium 1I / Oumuamua by bylo jednou za život celoživotní příležitostí. Jak uvádějí ve své studii:
„Protože 1I /‘ Oumuamua je nejbližší makroskopický vzorek mezihvězdného materiálu, pravděpodobně s izotopickým podpisem odlišným od jakéhokoli jiného objektu v naší sluneční soustavě, je vědecké výnosy ze vzorkování objektu obtížně pochopitelné. Podrobné studium mezihvězdných materiálů na mezihvězdných vzdálenostech je pravděpodobné po desetiletí, i když je například intenzivně sledován projekt Průlomové iniciativy Starshot. Zajímavou otázkou tedy je, zda existuje způsob, jak využít tuto jedinečnou příležitost zasláním kosmické lodi na 1I / ‘Oumuamua, aby pozorovala zblízka.“
Setkání s tímto asteroidem však samozřejmě přináší mnoho výzev. Nejzřetelnější je rychlost a skutečnost, že 1I / Oumuamua je již na cestě z naší sluneční soustavy. Na základě výpočtů oběžné dráhy asteroidu bylo zjištěno, že 1I / `Oumuamua jede rychlostí 26 km / s - což je rychlost 95 000 km / h (59 000 mph).
Žádná mise v historii kosmického průzkumu necestovala tak rychle a nejrychlejší mise dosud dokázaly zvládnout pouze dvě třetiny této rychlosti. To zahrnuje nejrychlejší vesmírnou loď, která opustí sluneční soustavu (Voyager 1) a nejrychlejší kosmická loď při startu ( Nové obzory mise). Takže vytvoření mise, která by ji dokázala dohnat, by byla velkou výzvou. Jak tým psal:
„Toto je podstatně rychlejší než jakýkoli předmět, který lidstvo kdy vypustilo do vesmíru. Voyager 1, nejrychlejší objekt, jaký kdy lidstvo postavilo, má nadměrnou rychlost nad 16,6 km / s. Protože 1um / 1 Oumuamua již opouští naši sluneční soustavu, jakákoli kosmická loď vypuštěná v budoucnosti by ji musela pronásledovat. “
Jak však budou pokračovat ve stavu, převzetí této výzvy by nevyhnutelně vyústilo v klíčové inovace a vývoj technologií výzkumu vesmíru. Je zřejmé, že zahájení takové mise by se muselo stát dříve než později, vzhledem k rychlé rychlosti cestování asteroidů. Ale žádná mise, která bude zahájena během několika let, nebude moci využít pozdějšího technického vývoje.
Jak známý spisovatel Paul Glister, jeden ze zakladatelů nadace Tau Zero a tvůrce Centauri Dreams, poznamenal na jeho webových stránkách:
„Výzva je hrozná: 1I /’ Oumuamua má nadměrnou rychlost nadměrné rychlosti 26 km / s, což znamená rychlost 5,5 AU / rok. Za dva roky to bude za Saturnovou dráhou. Je to mnohem rychlejší než jakýkoli předmět, který lidstvo kdy vypustilo do vesmíru. “
Jakákoli taková mise připojená k 1I / `Oumuamua by znamenala tři významné kompromisy. Patří mezi ně kompromis mezi dobou cestování a delta V (tj. Rychlost kosmické lodi), kompromis mezi datem zahájení a dobou cestování a kompromis mezi datem zahájení / dobou letu a charakteristickou energií. Charakteristická energie (C3) označuje čtverec hyperbolické nadměrné rychlosti nebo rychlost v nekonečnu vzhledem k Slunci.
V neposlední řadě je to kompromis mezi nadměrnou rychlostí kosmické lodi při startu a její nadměrnou rychlostí vzhledem k asteroidu během střetu. Při startu je výhodná nadměrná rychlost, protože to povede ke zkrácení doby cestování. Ale vysoká nadměrná rychlost během střetu by znamenala, že kosmická loď bude mít méně času na provádění měření a shromažďování údajů o samotném asteroidu.
Se vším, co bylo započítáno, tým poté zvažuje různé možnosti pro vytvoření kosmické lodi, která by se spoléhala na impulzivní pohonný systém (tj. Ten s dostatečně krátkým tahem). Navíc předpokládají, že by tato mise nezahrnovala žádné planetární nebo sluneční prolétání a létala přímo na 1I / `Oumuamua. Z toho jsou stanoveny některé základní parametry, které pak rozvrhnou.
"Souhrnně řečeno, obtížnost dosažení 1I /‘ Oumuamua je funkcí, kdy se má spustit, hyperbolické nadměrné rychlosti a trvání mise, "naznačují. „Budoucí návrháři mise by museli najít vhodné kompromisy mezi těmito parametry. Pro realistické datum spuštění za 5 až 10 let je hyperbolická nadměrná rychlost řádově 33 až 76 km / s při střetu na vzdálenost daleko za Pluto (50-200AU). “
V neposlední řadě autoři zvažují různé architektury misí, které jsou v současné době vyvíjeny. Mezi ně patří ty, které by upřednostňovaly naléhavost (tj. Spuštění během několika let), jako je vesmírný spouštěcí systém NASA (SLS), který by podle nich zjednodušil návrh mise. Dalším je raketa SpaceX Big Falcon Rocket (BFR), o níž tvrdí, že by mohla umožnit přímou misi do roku 2025 díky její technologii doplňování paliva v prostoru.
Tyto typy misí by však také vyžadovaly přelet Jupitera, aby poskytovaly pomoc při gravitaci. Při pohledu na dlouhodobější techniky, které by zdůrazňovaly vyspělejší technologie, uvažují také o technologii poháněné sluneční plachtou. Příkladem toho je koncept průlomových iniciativ Starshot, který by poskytoval flexibilitu misí a schopnost rychle reagovat na budoucí neočekávané události.
I když by tento přístup znamenal čekání, možnost budoucích setkání s mezihvězdným asteroidem, umožnil by rychlou reakci a misi, která by dokázala odstranit gravitační asistenci. Mohlo by to také umožnit zvláště přitažlivý koncept mise, kterým je poslat drobné roje sond do setkání s asteroidem. I když by to znamenalo značné investice, hodnota infrastruktury by odůvodnila výdaje, tvrdí.
Nakonec tým určil, že je nutný další výzkum a vývoj, což zdůrazňuje význam projektu Lyra. Když dospěli k závěru:
"[A] mise k objektu prodlouží hranici toho, co je dnes technologicky možné. Mise používající konvenční chemický pohonný systém by byla realizovatelná pomocí létajícího letu Jupiter k gravitační pomoci při blízkém setkání se Sluncem. Vzhledem ke správným materiálům by mohla být použita technologie solárních plachet nebo laserové plachty ... Budoucí práce v rámci projektu Lyra se zaměří na podrobnější analýzu různých koncepcí misí a technologických možností a na výběr dalších 2 až 3 slibných konceptů pro další vývoj. “
Je to stáří axiom, že pro inovace a změnu jsou zásadní výzvy. V tomto ohledu vzrostl vzhled „Oumuamua v naší sluneční soustavě povzbudil zájem o objevování mezihvězdných asteroidů. A zatímco příležitost prozkoumat tento asteroid nemusí být možná v příštích několika letech, příchod budoucích skalních vetřelců do našeho systému by mohl být dosažitelný.
