Τι θα χρειαζόταν για να πιάσετε έναν διαστρικό επισκέπτη όπως ο Oumuamua;

Δημοσιεύτηκε πρόταση για αποστολή αποστολής διαστημικού σκάφους για τη μελέτη ενός μελλοντικού διαστρικού αντικειμένου που θα διέρχεται από το Ηλιακό μας Σύστημα. Αν και μόνο δύο τέτοια αντικείμενα έχουν εντοπιστεί ποτέ με σιγουριά, η πρόοδος στα συστήματα επιτήρησης σημαίνει ότι αυτός ο αριθμός είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα εκτοξευθεί πολύ σύντομα. Αναγνωρίζοντας ότι θα χρειαστεί πολύς καιρός μέχρι να επισκεφτούμε άλλα αστρικά συστήματα, μια αποστολή να συνοδεύσουμε ένα τέτοιο αντικείμενο καθώς φεύγει από την περιοχή μας θα μπορούσε να είναι η καλύτερη ευκαιρία να μάθουμε πώς το κομμάτι του διαστήματος μας διαφέρει από οτιδήποτε πέρα.

Οι βαρυτικές δυνάμεις των μεγαλύτερων πλανητών πετούν περιστασιακά κομήτες και αστεροειδείς έξω από το Ηλιακό Σύστημα, όπως τα κακομαθημένα παιδιά που πετούν ανεπιθύμητα παιχνίδια. Η μοντελοποίηση υποδηλώνει ότι υπήρξε μια περίοδος πριν από σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν η βαρύτητα του Δία και του Κρόνου συνδυάστηκαν για να το κάνουν πολύ πιο συχνά, στέλνοντας εκατομμύρια αντικείμενα της Ζώνης Κάιπερ στο μεγάλο πέρα.

Αν ναι, είναι πιθανό το ίδιο πράγμα να συμβαίνει γύρω από άλλα αστέρια, και ο γαλαξίας είναι γεμάτος με παγωμένους περιπλανώμενους, μερικοί από τους οποίους περνούν τυχαία αρκετά κοντά στον Ήλιο μας. Γνωρίζουμε δύο τέτοια αντικείμενα, τους κομήτες Oumuamua και Borisov, που έχουν εντοπιστεί να περνούν από το ηλιακό μας σύστημα πριν φύγουν. Ο Μπορίσοφ φαινόταν να μην διακρίνεται από έναν από τους τοπικούς μας κομήτες, εκτός από την τροχιά του και την υψηλή συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα, αλλά το «Οουμουαμούα είναι σαφώς κάτι άλλο. Είναι πιθανό ότι το Oumuamua θα είναι ένα θέμα γοητείας και θαύματος για τους επόμενους αιώνες.

Αναπόφευκτα τότε, οι αστρονόμοι θέλουν μια πιο προσεκτική ματιά στον επόμενο επισκέπτη – και πιθανώς αρκετούς μετά από αυτό. Μια αιτιολόγηση για τα πλεονεκτήματα της αποστολής ενός διαστημικού σκάφους για να φτάσει σε ένα τέτοιο αντικείμενο, και τις πρακτικές δυνατότητες να γίνει αυτό, έχει τώρα δημοσιευτεί. Τώρα εναπόκειται στη NASA να αποφασίσει εάν θα θέσει την ιδέα ως προτεραιότητα και στο Κογκρέσο να τη χρηματοδοτήσει – εκτός εάν κάποιο άλλο έθνος αποφασίσει να εισέλθει πρώτα.

«Το Oumuamua ανακαλύφθηκε το 2017 και έχουν περάσει σχεδόν πέντε χρόνια από τότε που εντοπίστηκε ο Μπορίσοφ, αλλά είναι απίθανο να περιμένουμε πολύ για να βρούμε άλλες ευκαιρίες για να συναντήσουμε διαστρικούς επισκέπτες. Το Παρατηρητήριο Vera Rubin, που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τη λειτουργία του το 2025, αναμένεται να μας επιτρέψει να βρούμε εκατομμύρια αντικείμενα στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα, μερικά από τα οποία θα είναι επισκέπτες από αλλού.

Το πόσα διαστρικά αντικείμενα θα συλληφθούν με αυτόν τον τρόπο είναι ασαφές, αλλά σχεδόν σίγουρα θα υπάρχουν μερικά. Ο Δρ Άλαν Στερν του Southwest Research Institute και οι συν-συγγραφείς του διερεύνησαν την πιθανότητα ότι στο εύλογα εγγύς μέλλον κάποιος θα πλησιάσει αρκετά ώστε ένα διαστημικό σκάφος να το φτάσει για να μελετήσει από κοντινή απόσταση.

Ως Κύριος Ερευνητής για την αποστολή New Horizons, ο Stern έχει περισσότερη εμπειρία από σχεδόν οποιονδήποτε άλλον όταν πρόκειται να σημαδέψει το διαστημόπλοιο σε μακρινές μπάλες πάγου.

Οποιοδήποτε διαστρικό αντικείμενο πρέπει να ταξιδεύει με μεγάλη ταχύτητα, διαφορετικά θα παγιδευόταν στη βαρυτική πηγή του Ήλιου, καθιστώντας εύκολη τη μελέτη. Παρόλα αυτά, ο Stern και οι συνεργάτες του δείχνουν ότι μια σημαντική δεξαμενή μπορεί να αναμένεται να πλησιάσει αρκετά και να ταξιδεύει αρκετά αργά ώστε θα μπορούσαν να πιαστούν από ένα διαστημόπλοιο χωρίς πρόοδο στην τεχνολογία σε σχέση με αυτά που έχουμε ήδη εκτοξεύσει.

Η βασική ανάγκη τότε θα είναι να έχουμε μια αποστολή έτοιμη να ξεκινήσει, είτε στη Γη με έναν συνοδευτικό πύραυλο εκτόξευσης είτε στο διάστημα. Με τη μοντελοποίηση ενός πιθανού εύρους ταχυτήτων, οι συγγραφείς προβλέπουν ότι ο πιθανός χρόνος που θα περνούσε ένα διαστρικό αντικείμενο σε ακτίνα 10 AU (1,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο, παρόμοια με την τροχιά του Κρόνου) είναι 770 ημέρες, οπότε δεν θα υπήρχε χρόνος για χάσιμο.

Αντιδιαισθητικά, μια εκτόξευση με βάση τη Γη θα μας επέτρεπε να αναχαιτίσουμε ένα μεγαλύτερο ποσοστό των μοντελοποιημένων μονοπατιών, αλλά μόνο εάν μπορούσαμε να ετοιμάσουμε ένα σκάφος να πάει στο διάστημα εντός 30 ημερών από την ανίχνευση. Οι συγγραφείς περιγράφουν αυτό ως μια «μη ρεαλιστικά σύντομη περίοδο», καθώς θα απαιτούσε «να κρατήσει ένα όχημα εκτόξευσης πλανητικής κλάσης έτοιμο για πολλά χρόνια μέχρι να βρεθεί ένας κατάλληλος στόχος».

Αντίθετα, η καλύτερη επιλογή είναι να προετοιμάσετε το διαστημόπλοιο και να το αποθηκεύσετε στο L1, έτσι ώστε ακόμη και μια απαλή ώθηση να το δει να πέφτει στη Χαμηλή Τροχιά της Γης για υποβοήθηση βαρύτητας, μόλις εντοπιστεί ένας κατάλληλος στόχος. Αν δεν είμαστε αρκετά τυχεροί με τον στόχο, το σκάφος θα πρέπει να μπορεί να αυξήσει την ταχύτητά του μέσω των δικών του συστημάτων κατά 3 km ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι μεγαλύτερο, αλλά συγκρίσιμο με το Cassini με ταχύτητα 2,1 km/s, και επομένως θεωρείται εφικτό αν δεν είναι υπερβολικά επιβαρυμένο με πάρα πολλά όργανα.

Η ιδέα να πιάσουμε τη διαφορά με ένα διαστρικό αντικείμενο έχει διερευνηθεί στο παρελθόν, αλλά αυτή η εργασία είναι πολύ πιο λεπτομερής. Όχι μόνο λαμβάνει υπόψη την πρακτικότητα του να πλησιάσει αρκετά για να μελετήσει ένα τέτοιο αντικείμενο, αλλά επίσης θεωρεί τα καταλληλότερα όργανα για μια τέτοια δουλειά. Ένας ισχυρός υποψήφιος, ένα φασματόμετρο μάζας, θα επιβράδυνε υπερβολικά την αποστολή για την επιστημονική αξία που θα παρείχε, συμπεραίνουν οι συγγραφείς. Άλλα όργανα που έχουν αποδειχθεί χρήσιμα σε προηγούμενα ταξίδια στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα θα ήταν ακατάλληλα για έναν τόσο μικρό στόχο.

Συνολικά, η προετοιμασία ενός τέτοιου διαστημικού σκάφους και η τοποθέτησή του σε τροχιά, έτοιμο να πάει, θα κόστιζε λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο δολάρια, καταλήγουν οι συγγραφείς. Αυτό το τοποθετεί σε παρόμοιο εύρος τιμών με έργα όπως τα Lucy και Psyche που έχουν ήδη ξεκινήσει, και τις καθυστερημένες αποστολές Venus Veritas και VenSAR.

Η εργασία είναι ανοιχτής πρόσβασης στο Planetary and Space Science.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *