Už v októbri, oznámenie prvého medzihviezdneho asteroidu vyvolalo nával vzrušenia. Odvtedy astronómovia vykonávali následné pozorovania objektu známeho pod menom 1I / 2017 U1 (aka. Oumuamua) a zaznamenali o ňom niektoré zaujímavé veci. Napríklad z rýchlych zmien jeho jasu sa zistilo, že asteroid je skalnatý a kovový a skôr podivne tvarovaný.
Z pozorovaní obežnej dráhy asteroidov tiež vyplynulo, že sa v septembri 2017 vydala na naše Slnko najbližšie a momentálne je na ceste späť do medzihviezdneho priestoru. Kvôli tajomstvám, ktoré toto telo drží, sú tí, ktorí sa zasadzujú o to, aby bolo zachytené a preskúmané. Jednou z takýchto skupín je Projekt Lyra, ktorý nedávno vydal štúdiu podrobne opisujúcu výzvy a výhody, ktoré by takáto misia priniesla.
Štúdiu, ktorá sa nedávno objavila online pod názvom „Projekt Lyra: odoslanie kozmickej lode 1I / 'Oumuamua (predtým A / 2017 U1), medzihviezdny asteroid“, vykonali členovia Iniciatívy pre medzihviezdne štúdie (i4iS) - dobrovoľnícka organizácia, ktorá sa venuje tomu, aby sa medzihviezdny vesmír v blízkej budúcnosti stal skutočnosťou. Štúdiu podporila spoločnosť Asteroid Initiatives LLC, spoločnosť zameraná na vyhľadávanie asteroidov, ktorá sa venuje uľahčovaniu prieskumu a komerčného využívania asteroidov.
Zhrnutie, keď Oumuamua prvýkrát pozorovali 19. októbra 2017, astronómovia používajúci dalekohled a panoramatický prieskumný systém na Havajskej univerzite (Pan-STARRS), sa pôvodne predpokladalo, že objektom (vtedy známym ako C / 2017 U1) kométa. Nasledujúce pozorovania však odhalili, že išlo o asteroid a bolo premenované na 1I / 2017 U1 (alebo 1I / Oumuamua).
Následné pozorovania uskutočnené pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu ESO (VLT) dokázali obmedziť veľkosť a jas asteroidu, zloženie, farbu a obežnú dráhu. Tieto odhalilo, že `Oumuamua meraná asi 400 metrov (1312 stôp) dlhá, je veľmi predĺžená a na svojej osi sa točí každých 7,3 hodín - čo je naznačené podľa toho, ako sa jej jas mení desaťkrát.
Bolo tiež určené, že je bohatý na kamene a kovy a obsahuje stopy tolínov - organických molekúl, ktoré boli ožiarené UV žiarením. Asteroid má tiež veľmi hyperbolickú obežnú dráhu - s excentricitou 1,2 - ktorá ju v súčasnosti vyraďuje z našej slnečnej sústavy. Predbežné výpočty orbity tiež naznačujú, že pôvodne pochádza zo všeobecného smeru Vegy, najjasnejšej hviezdy v severnej konštelácii Lyry.
Vzhľadom na to, že tento asteroid je svojou povahou mimoriadne solárny, misia, ktorá by ho bola schopná študovať zblízka, by nám určite mohla povedať veľa o systéme, v ktorom sa vytvorila. Je to príchod do nášho systému, ktorý tiež zvýšil povedomie o extra solárnych asteroidoch, novej triede medzihviezdnych objektov, ktoré astronómovia odhadujú, že v súčasnosti prichádzajú do nášho systému rýchlosťou približne jedného ročne.
Z tohto dôvodu sa tím projektu Project Lyra domnieva, že štúdium 1I / Oumuamua by bolo jednou z životných príležitostí. Ako uvádzajú vo svojej štúdii:
„Pretože 1I /‘ Oumuamua je najbližšou makroskopickou vzorkou medzihviezdneho materiálu, pravdepodobne s izotopickým podpisom odlišným od akéhokoľvek iného objektu v našej slnečnej sústave, je ťažké vedecké výnosy zo vzorkovania objektu ťažko pochopiť. Podrobná štúdia medzihviezdnych materiálov na medzihviezdnych vzdialenostiach je pravdepodobne desaťročia vzdialená, aj keď sa napríklad dôrazne sleduje projekt Prielomových iniciatív Starshot. Preto je zaujímavá otázka, či existuje spôsob, ako využiť túto jedinečnú príležitosť tak, že pošlete kozmickú loď 1I / ‘Oumuamua na pozorovanie v blízkom dosahu.“
Stretnutie s týmto asteroidom však samozrejme predstavuje veľa výziev. Najviditeľnejšie je rýchlosť a skutočnosť, že 1I / Oumuamua je už na ceste z našej slnečnej sústavy. Na základe výpočtov obežnej dráhy asteroidov sa zistilo, že 1 I / `Oumuamua cestuje rýchlosťou 26 km / s - ktorá dosahuje rýchlosť 95 000 km / h (59 000 mph).
Žiadna misia v histórii vesmírneho prieskumu necestovala tak rýchlo a najrýchlejšie doterajšie misie dokázali zvládnuť iba dve tretiny tejto rýchlosti. To zahŕňa najrýchlejšiu vesmírnu loď, ktorá opúšťa slnečnú sústavu (Voyager 1) a najrýchlejšia kozmická loď pri štarte ( New Horizons Misia). Vytvorenie misie, ktorá by ho mohla dobehnúť, by bolo veľkou výzvou. Ako tím písal:
„Toto je podstatne rýchlejšie ako akýkoľvek objekt, ktorý ľudstvo kedy začalo vo vesmíre. Voyager 1, najrýchlejší objekt, aký kedy ľudstvo kedy postavilo, má nadbolkovú nadmernú rýchlosť 16,6 km / s. Keďže 1um / ‘Oumuamua už opúšťa našu slnečnú sústavu, akákoľvek kozmická loď spustená v budúcnosti by ju musela prenasledovať.“
Keď sa však budú ďalej vyjadrovať, prevzatie tejto výzvy by nevyhnutne viedlo k kľúčovým inováciám a rozvoju technológie prieskumu vesmíru. Je zrejmé, že začatie takejto misie by sa muselo uskutočniť skôr ako neskôr, vzhľadom na rýchlu cestu asteroidov. Akákoľvek misia, ktorá sa začne o niekoľko rokov, však nebude môcť využiť neskorší technický vývoj.
Ako známy spisovateľ Paul Glister, jeden zo zakladateľov nadácie Tau Zero a tvorca Centauri Dreams, na svojej webovej stránke uviedol:
„Výzva je hrozná: 1 I / O Oumuamua má nadbytočnú rýchlosť hyperboliky 26 km / s, čo znamená rýchlosť 5,5 AU / rok. Do dvoch rokov to bude za Saturnovou obežnou dráhou. Je to omnoho rýchlejšie ako akýkoľvek objekt, ktorý ľudstvo kedy uvrhlo do vesmíru. “
Preto akákoľvek misia zameraná na 1I / `Oumuamua by znamenala tri významné kompromisy. Patria sem kompromis medzi časom cesty a delta V (t. J. Rýchlosť kozmickej lode), kompromis medzi dátumom spustenia a časom cesty a kompromis medzi dátumom spustenia / časom cesty a charakteristickou energiou. Charakteristická energia (C3) sa vzťahuje na druhú mocninu hyperbolickej nadmernej rýchlosti alebo rýchlosť v nekonečne vzhľadom na Slnko.
V neposlednom rade je to kompromis medzi nadmernou rýchlosťou kozmickej lode pri štarte a jej nadmernou rýchlosťou vzhľadom na asteroid počas stretnutia. Pri štarte sa uprednostňuje nadmerná rýchlosť, pretože to má za následok kratšie cestovné časy. Ale vysoká nadmerná rýchlosť počas stretnutia by znamenala, že kozmická loď by mala menej času na vykonávanie meraní a zhromažďovanie údajov o samotnom asteroide.
Pri všetkom, čo sa počítalo, tím potom zvažuje rôzne možnosti na vytvorenie kozmickej lode, ktorá by sa spoliehala na impulzívny pohonný systém (t. J. Taký, ktorý má dostatočne krátke trvanie). Okrem toho predpokladajú, že táto misia by nezahŕňala žiadne planetárne alebo solárne prelety a lietala by priamo do 1I / `Oumuamua. Z toho sú stanovené niektoré základné parametre, ktoré potom určujú.
„Zjednodušene povedané, obtiažnosť dosiahnutia 1I /‘ Oumuamua je funkciou času, kedy sa má spustiť, nadmernou rýchlosťou hyperboliky a trvaním misie, “naznačujú. „Budúci dizajnéri misií budú musieť nájsť vhodné kompromisy medzi týmito parametrami. Pre realistický dátum uvedenia na trh za 5 až 10 rokov je nadmerná hyperbolická rýchlosť rádovo 33 až 76 km / s pri stretnutí na diaľku ďaleko za Pluto (50-200 AU). “
V neposlednom rade autori zvažujú rôzne architektúry misií, ktoré sa v súčasnosti vyvíjajú. Patria medzi ne tie, ktoré by uprednostnili naliehavosť (t. J. Spustenie do niekoľkých rokov), ako napríklad vesmírny systém NASA (SLS), ktorý by podľa nich zjednodušil návrh misie. Ďalším z nich je raketa Big Falcon Rocket (BFR) spoločnosti SpaceX, o ktorej tvrdia, že by mohla vďaka svojej technike tankovania v priestore umožniť priamu misiu do roku 2025.
Tieto typy misií by si však vyžadovali aj prelet Jupitera, aby poskytli pomoc pri gravitácii. Pri pohľade na dlhodobejšie techniky, ktoré by zdôrazňovali pokročilejšie technológie, zvažujú aj technológiu poháňanú slnečnými plachtami. Príkladom je koncept prielomových iniciatív Starshot, ktorý by poskytoval flexibilitu misie a schopnosť rýchlo reagovať na budúce neočakávané udalosti.
Aj keď by tento prístup znamenal čakanie, možnosť budúcich stretnutí s medzihviezdnym asteroidom, umožnil by rýchlu reakciu a misiu, ktorá by mohla pomôcť s pomocou gravitácie. Mohlo by to tiež umožniť obzvlášť atraktívny koncept misie, ktorým je poslať drobné roje sond na stretnutie s asteroidom. Aj keď by to znamenalo značné investície, hodnota infraštruktúry by odôvodňovala náklady, tvrdia však.
Tím nakoniec rozhodol, že je potrebný ďalší výskum a vývoj, ktorý zdôrazňuje význam projektu Lyra. Ako dospeli k záveru:
„[A] misia k objektu rozšíri hranice toho, čo je dnes technologicky možné. Misia používajúca konvenčný chemický pohonný systém by bola uskutočniteľná pomocou preletu Jupitera na gravitačnú asistenciu pri blízkom kontakte so Slnkom. Vzhľadom na správne materiály by sa mohla použiť technológia solárnych plachiet alebo laserové plachty ... Budúca práca v rámci projektu Lyra sa zameria na podrobnejšiu analýzu rôznych koncepcií misií a technologických možností a na vybratie 2 - 3 sľubných koncepcií pre ďalší rozvoj. “
Je to starobná axióma, ktorá predstavuje pre inováciu a zmenu zásadné výzvy. V tomto ohľade vzhľadu „Oumuamua v našej slnečnej sústave sa podnietil záujem o objavovanie medzihviezdnych asteroidov. Aj keď v nasledujúcich rokoch nemusí byť možnosť preskúmať tento asteroid, príchod budúcich skalných vetvičiek do nášho systému by mohol byť dosiahnuteľný.
