'Oumuamua 的艺术印象 (欧洲南方天文台/M. Kornmesser)
并不是每天都有小行星从太阳系外部呼啸而过你的前门。事实上,我们观察到这种情况只发生过一次,当时天文学家在十月份发现了星际小行星“Oumuamua”。
现在,一群天文学家和工程师希望抓住机会研究“Oumuamua”——用火箭追赶它。他们将该倡议命名为天琴座计划。
这是一个有点疯狂的想法,但“Oumuamua”可能是完全值得的。尽管它起源于星际,与人类之前观察到的任何小行星不同。
这颗雪茄形状的小行星的长度是宽度的 10 倍,这是太阳系小行星中从未见过的形状。它由岩石组成,可能富含金属,并因宇宙辐射而变红。
它来自天琴座织女星方向,速度惊人,达到每小时 95,000 公里(59,000 英里)。
起初,人们认为它来自织女星轨道,但以这样的速度到达这里需要 30 万年。截至30万年前,织女星在天空中处于不同的位置。
这意味着“奥陌陌可能完全错过了织女星,并独自在太空中旅行了数亿年。”
研究它可以告诉我们更多关于它形成的太阳系的信息,以及有关太阳系外小行星的信息,这些小行星进入太阳系的频率可能比我们想象的要高。
这就是为什么一个由科学家和工程师组成的志愿团体称为“星际研究倡议想要发射火箭去看看。但这比登陆要复杂得多探测在彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko 上——那是非常 业务复杂。
到目前为止,到达“Oumuamua”的最大障碍是追赶它。 67P 彗星绕太阳运行,所以它不会去任何地方 - 但“Oumuamua”已经以极快的速度冲出我们的太阳系。
当它弹弓掠过太阳时,它的速度加快,截至 11 月 20 日,它的速度为每小时 138,000 公里(每小时 85,700 英里,或每秒 38.3 公里)。预计会通过木星2018年5月的轨道。
罗塞塔花了 10 年时间才到达距离地球 5.1 亿公里(3.17 亿英里)的彗星 67P。 NASA 朱诺号探测器花了 5 年时间才到达距离 5.88 亿公里(3.65 亿英里)的木星轨道。
即使是打破了从地球发射速度记录的冥王星探测器“新地平线”,以及离开太阳系最快的人造物体航海家一号,其速度都不到“Oumuamua”当前速度的一半。
新视野号的发射速度令人难以置信每小时 58,536 公里(36,373 英里每小时),航行者一号的速度为每小时 61,200 公里(每小时 38,000 英里)。
但该倡议表示,这项技术挑战本身就是值得的。
研究人员表示:“除了从物体取回数据的科学兴趣之外,到达物体的挑战可能会扩展当前太空探索的技术范围。”在他们的论文中写道。
“因此,天琴座计划不仅从科学的角度来看很有趣,而且从它提出的技术挑战来看也很有趣。”
关键因素包括旅行时间、航天器速度、特征能量,以及小行星的速度。研究人员对发射日期在 5 到 30 年后计算出这样的探测器需要达到多少速度才能赶上“Oumuamua”。
不过,有一个关键问题:计算是基于“Oumuamua”每小时 95,000 公里的传入速度。它会逐渐恢复到这个速度,但不会持续几年。
也许使用目前正在开发的推进技术,例如太阳帆,在允许探测器捕获超速小行星的时间范围内,更高的航天器速度可能成为可能。
但与此同时,我们始终可以改进检测系统,以便我们可以尝试捕获下一个。
“我们分析的一个重要结果是,来自突破性倡议项目 Starshot 的激光束基础设施的价值在于能够灵活地对未来的意外事件做出快速反应,例如向下一个物体发送大量探测器,例如 1I/' Oumuamua,”研究人员在他们的论文中写道。
“有了这样的基础设施,一年内拦截任务就可以达到 1I/'Oumuamua。”
您可以从预印本资源中阅读全文arXiv。