Il primo asteroide interstellare mai scoperto dagli astronomi in ottobre può essere inseguito da uno sciame di centinaia di piccole sonde con vele solari, che saranno accelerate da potenti laser sulla Terra, secondo un gruppo di scienziati che partecipano al progetto Lyra. Il preprint della ricerca è pubblicato sul portale arXiv.org.
L'asteroide interstellare 1I / 'Oumuamua è stato scoperto il 18 ottobre 2017 utilizzando i telescopi Pan-STARRS alle Hawaii. Inizialmente era considerata una cometa interstellare, che ha ricevuto la designazione C / 2017 U1 (PANSTARRS), ma ulteriori osservazioni con il telescopio VLT presso l'European Southern Observatory hanno mostrato che l'oggetto non ha segni di coma e, piuttosto, è un asteroide. Successivamente, l'indice "cometa" "C" nel nome è stato cambiato in asteroide "A", e all'oggetto è stato dato il nome ufficiale Oumuamua ('Oumuamua), che tradotto dall'hawaiano può significare "esploratore" o "inviato da lontano". L'analisi dei dati ha mostrato che l'asteroide ha una velocità di circa 26 chilometri al secondo rispetto al Sole, arrivato a noi da un punto vicino all'apice solare, nella costellazione della Lyra, si muove lungo una traiettoria iperbolica aperta e presto lascerà il sistema solare. Altre osservazioni hanno mostrato che l'asteroide può essere allungato e lungo circa 230 metri, la sua densità può essere sei volte quella dell'acqua e la sua superficie ha una tinta rossastra, che può indicare la presenza di tholini.
Le occorrenze di asteroidi extrasolari nel nostro sistema planetario sono molto rare (un oggetto all'anno secondo le stime degli astronomi) e la probabilità del loro rilevamento riuscito è molto bassa, quindi lo studio 1I / 'Oumuamua, specialmente a distanza ravvicinata, è un'occasione unica per saperne di più sulla composizione della materia interstellare. Tuttavia, questo compito è molto difficile, in particolare a causa dell'elevata velocità dell'asteroide, che è maggiore della velocità di qualsiasi veicolo spaziale di ricerca lanciato nello spazio al momento. Lo sviluppo di qualsiasi progetto di un apparato che sarà in grado di raggiungere un asteroide può dare un potente impulso allo sviluppo delle tecnologie spaziali.
Gli autori del lavoro dell'organizzazione britannica "Initiative for Interstellar Studies" e della società "Asteroid Initiatives" considerano il periodo dal 2023 al 2027 come la data più realistica per il lancio dell'apparato nello spazio, in questo caso il valore della velocità iperbolica in eccesso richiesta (la velocità che il corpo ha quando si muove infinito) va da 33 a 76 chilometri al secondo e la durata del volo sarà da 5 a 30 anni. Il lancio dalla Terra può essere effettuato utilizzando i sistemi a razzo sviluppati SLS (Space Launch System) o BFR (Big Falcon Rocket), al fine di ottenere la velocità richiesta e correggere la traiettoria, il dispositivo dovrà eseguire le manovre di Obert vicino al Sole e Giove. Si presume che la sonda possa avere diversi stadi acceleranti aggiuntivi a combustibile solido, RTG e sarà dotata di isolamento termico multistrato. I calcoli mostranoche in caso di lancio riuscito dell'apparato nel 2025, il suo incontro con un asteroide potrebbe avvenire nel 2039 o 2051, a una distanza di 85 o 155 unità astronomiche dalla Terra.
Relazione tra data di lancio e durata della missione. Il codice colore indica la distanza dalla Terra al punto in cui la sonda incontrerà l'asteroide. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
Tuttavia, il progetto più promettente, il team di ricerca considera uno "sciame" di centinaia di piccole sonde (ChipSat) dotate di una vela solare. Con una massa inferiore a un chilogrammo, le sonde sarebbero accelerate utilizzando un raggio laser con una potenza di decine di megawatt. In questo caso, il lancio potrebbe essere effettuato quattro anni dopo l'inizio dei lavori e raggiungere l'asteroide in una decina d'anni. Allo stesso tempo, è possibile risolvere il problema della navigazione, cercando un asteroide e calcolando il luogo esatto di incontro con esso, poiché una vasta gamma di sonde può coprire una vasta area. Altre opzioni sono le vele magnetiche o elettriche o l'accelerazione delle sonde nella magnetosfera di Giove dovuta alla forza di Lorentz. C'è un'altra idea: non cercare di raggiungere 1I / 'Oumuamua, ma creare un apparato in grado di raggiungere un oggetto simile in volo veloce,e attendere che il prossimo "ospite" interstellare riduca notevolmente i tempi di volo, la complessità della missione e i costi.
Varie opzioni per le traiettorie calcolate per il veicolo spaziale che portano a un incontro con un asteroide: a) lancio del veicolo spaziale nel 2017, raggiungendo l'obiettivo nel 2037, b) lancio del veicolo spaziale nel 2017, raggiungimento dell'obiettivo nel 2018, c) lancio del veicolo spaziale nel 2025, raggiungere l'obiettivo nel 2055. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
Alexander Voytyuk
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