O primeiro asteróide interestelar, descoberto por astrônomos em outubro, pode ser atingido por um enxame de centenas de pequenas sondas com velas solares, que serão aceleradas por poderosos lasers na Terra, de acordo com um grupo de cientistas que participam do projeto Lyra. A pré-impressão da pesquisa é publicada no portal arXiv.org.
O asteroide interestelar 1I / 'Oumuamua foi descoberto em 18 de outubro de 2017 usando os telescópios Pan-STARRS no Havaí. Inicialmente, foi considerado um cometa interestelar, que recebeu a designação C / 2017 U1 (PANSTARRS), mas observações posteriores com o telescópio VLT no Observatório Europeu do Sul mostraram que o objeto não tem sinais de coma e, pelo contrário, é um asteróide. Depois disso, o índice de "cometa" "C" no nome foi alterado para asteróide "A", e então o objeto recebeu o nome oficial de Oumuamua ('Oumuamua), que traduzido do havaiano pode significar "batedor" ou "enviado de longe". A análise dos dados mostrou que o asteróide tem uma velocidade de cerca de 26 quilômetros por segundo em relação ao Sol, chegou até nós de um ponto próximo ao ápice solar, na constelação de Lyra, se move ao longo de uma trajetória hiperbólica aberta e em breve deixará o sistema solar. Outras observações mostraram que o asteróide pode ser alongado e ter cerca de 230 metros de comprimento, sua densidade pode ser seis vezes maior que a da água e sua superfície tem uma tonalidade avermelhada, o que pode indicar a presença de tholins.
As ocorrências de asteróides extrasolares em nosso sistema planetário são muito raras (um objeto por ano, de acordo com as estimativas dos astrônomos), e a probabilidade de sua detecção bem-sucedida é muito baixa, portanto, o estudo 1I / 'Oumuamua, especialmente de perto, é uma chance única de aprender mais sobre a composição da matéria interestelar. No entanto, essa tarefa é muito difícil, em particular devido à alta velocidade do asteróide, que é maior do que a velocidade de qualquer nave espacial de pesquisa lançada ao espaço no momento. O desenvolvimento de qualquer projeto de um aparelho capaz de alcançar um asteróide pode dar um poderoso impulso ao desenvolvimento de tecnologias espaciais.
Os autores do trabalho da organização britânica "Initiative for Interstellar Studies" e da empresa "Asteroid Initiatives" consideram o período de 2023 a 2027 a data mais realista para o lançamento do aparelho no espaço, neste caso o valor da velocidade hiperbólica excedente necessária (a velocidade que o corpo tem ao se mover infinito) é de 33 a 76 quilômetros por segundo, e a duração do voo será de 5 a 30 anos. O lançamento da Terra pode ser realizado utilizando os sistemas de foguetes desenvolvidos SLS (Space Launch System) ou BFR (Big Falcon Rocket), para ganhar a velocidade necessária e corrigir a trajetória, o dispositivo terá que realizar as manobras de Obert perto do Sol e de Júpiter. Supõe-se que a sonda pode ter vários estágios de combustível sólido de aceleração adicionais, RTGs e será equipada com isolamento térmico multicamadas. Cálculos mostramque no caso de um lançamento bem sucedido do aparelho em 2025, seu encontro com um asteróide poderia ocorrer em 2039 ou 2051, a uma distância de 85 ou 155 unidades astronômicas da Terra.
Relação entre data de lançamento e duração da missão. O código de cores indica a distância da Terra ao ponto em que a espaçonave encontrará o asteróide. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
No entanto, o projeto mais promissor, a equipe de pesquisa considera um "enxame" de centenas de pequenas sondas (ChipSats) equipadas com uma vela solar. Com massa inferior a um quilograma, as sondas seriam aceleradas por meio de um feixe de laser com potência de dezenas de megawatts. Nesse caso, o lançamento poderia ser realizado quatro anos após o início das obras e chegar ao asteróide em cerca de dez anos. Ao mesmo tempo, é possível resolver o problema da navegação, procurando um asteróide e calculando o local exato de encontro com ele, já que um grande conjunto de sondas pode cobrir uma grande área. Outras opções são velas magnéticas ou elétricas ou a aceleração de sondas na magnetosfera de Júpiter devido à força de Lorentz. Há outra ideia - não tentar alcançar 1I / 'Oumuamua, mas criar um aparelho capaz de alcançar um objeto semelhante em vôo rápido,e esperar pelo próximo "convidado" interestelar para reduzir significativamente o tempo de voo, a complexidade da missão e o custo.
Várias opções para as trajetórias calculadas para a espaçonave levando a um encontro com o asteróide: a) lançamento da espaçonave em 2017, atingindo a meta em 2037, b) lançamento da espaçonave em 2017, atingindo a meta em 2018, c) lançamento da espaçonave em 2025, atingir a meta em 2055. Andreas M. Hein et al./arXiv:1711.03155
Alexander Voytyuk
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