De allereerste interstellaire asteroïde die in oktober door astronomen is ontdekt, kan worden achtervolgd door een zwerm van honderden kleine sondes met zonnezeilen, die zullen worden versneld door krachtige lasers op aarde, volgens een groep wetenschappers die deelnemen aan het Lyra-project. De preprint voor onderzoek wordt gepubliceerd op het portaal arXiv.org.
Interstellaire planetoïde 1I / 'Oumuamua werd op 18 oktober 2017 ontdekt met behulp van de Pan-STARRS-telescopen op Hawaï. Aanvankelijk werd het beschouwd als een interstellaire komeet, die de aanduiding C / 2017 U1 (PANSTARRS) kreeg, maar verdere waarnemingen met de VLT-telescoop op de European Southern Observatory toonden aan dat het object geen tekenen van coma vertoont en eerder een asteroïde is. Daarna werd de "komeet" -index "C" in de naam veranderd in asteroïde "A", en toen kreeg het object de officiële naam Oumuamua ('Oumuamua), wat in het Hawaïaans "verkenner" of "gezant van ver" kan betekenen. Analyse van de gegevens toonde aan dat de asteroïde een snelheid heeft van ongeveer 26 kilometer per seconde ten opzichte van de zon, bij ons aangekomen is vanaf een punt dicht bij de top van de zon, in het sterrenbeeld Lyra, langs een open hyperbolische baan beweegt en binnenkort het zonnestelsel zal verlaten. Andere waarnemingen toonden aan dat de asteroïde langwerpig en ongeveer 230 meter lang kan zijn, dat de dichtheid zes keer zo groot kan zijn als die van water en dat het oppervlak een roodachtige tint heeft, wat kan duiden op de aanwezigheid van tholins.
Het voorkomen van extrasolaire asteroïden in ons planetaire systeem is zeer zeldzaam (één object per jaar volgens schattingen van astronomen), en de kans op succesvolle detectie is erg laag, dus het 1I / 'Oumuamua-onderzoek, vooral van dichtbij, is een unieke kans om meer te weten te komen over de samenstelling van interstellaire materie. Deze taak is echter erg moeilijk, met name vanwege de hoge snelheid van de asteroïde, die groter is dan de snelheid van elk onderzoeksruimtevaartuig dat op dit moment de ruimte in wordt gelanceerd. De ontwikkeling van elk project van een apparaat dat een asteroïde kan inhalen, kan een krachtige impuls geven aan de ontwikkeling van ruimtetechnologieën.
De auteurs van het werk van de Britse organisatie "Initiative for Interstellar Studies" en het bedrijf "Asteroid Initiatives" beschouwen de periode van 2023 tot 2027 als de meest realistische datum voor de lancering van het apparaat in de ruimte, in dit geval de waarde van de vereiste overtollige hyperbolische snelheid (de snelheid die het lichaam heeft bij het oneindig) is van 33 tot 76 kilometer per seconde, en de vluchtduur is van 5 tot 30 jaar. Lancering vanaf de aarde kan worden uitgevoerd met behulp van de ontwikkelde raketsystemen SLS (Space Launch System) of BFR (Big Falcon Rocket), om de vereiste snelheid te krijgen en de baan te corrigeren, zal het apparaat Obert's manoeuvres in de buurt van de zon en Jupiter moeten uitvoeren. Aangenomen wordt dat de sonde verschillende extra versnellende vaste-brandstoftrappen, RTG's, kan hebben en zal worden uitgerust met meerlagige thermische isolatie. Berekeningen laten ziendat in het geval van een succesvolle lancering van het apparaat in 2025, de ontmoeting met een asteroïde zou kunnen plaatsvinden in 2039 of 2051, op een afstand van 85 of 155 astronomische eenheden van de aarde.
Verband tussen lanceringsdatum en missieduur. De kleurcode geeft de afstand aan van de aarde tot het punt waarop het ruimtevaartuig de asteroïde zal ontmoeten. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
Als meest veelbelovende project beschouwt het onderzoeksteam echter een "zwerm" van honderden kleine sondes (ChipSats) uitgerust met een zonnezeil. Met een massa van minder dan een kilogram zouden de sondes worden versneld met behulp van een laserstraal met een vermogen van tientallen megawatt. In dit geval zou de lancering vier jaar na het begin van de werkzaamheden kunnen plaatsvinden en de asteroïde in ongeveer tien jaar kunnen bereiken. Tegelijkertijd is het mogelijk om het navigatieprobleem op te lossen, naar een asteroïde te zoeken en de exacte ontmoetingsplaats te berekenen, aangezien een groot aantal sondes een groot gebied kan bestrijken. Andere opties zijn magnetische of elektrische zeilen of de versnelling van sondes in de magnetosfeer van Jupiter vanwege de Lorentz-kracht. Er is nog een ander idee - niet proberen om 1I / 'Oumuamua in te halen, maar om een apparaat te creëren dat in staat is om een vergelijkbaar snel vliegend object te bereiken,en wacht op de volgende interstellaire "gast" om de vluchttijd, de complexiteit van de missie en de kosten aanzienlijk te verminderen.
Verschillende opties voor de berekende trajecten voor het ruimtevaartuig die leiden tot een ontmoeting met de asteroïde: a) lancering van het ruimtevaartuig in 2017, het bereiken van het doel in 2037, b) lancering van het ruimtevaartuig in 2017, het bereiken van het doel in 2018, c) lancering van het ruimtevaartuig in 2025, het doel bereiken in 2055. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
Alexander Voytyuk
Promotie video: