天琴座计划是2017年10月30日由星际研究倡议协会(i4is) 发起的星际物体英语interstellar object的可行性研究,研究于2017年10日发起。[1][2][3][4] 在2022年1月,研究人员提出,从地球发射的航天器可以在26年内追上奥陌陌进行进一步的近距离研究。[5][6]

概述

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在5至10年内将航天器送到奥陌陌的建议选择是基于首先使用木星飞行,然后在3至10太阳半径进行近距离太阳飞行,以利用奥伯特效或更先进的选择,如太阳帆、激光帆和核推进。[7][8]

细节

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起初,天文学家认为奥陌陌速度过快,人造航天器根本不可能追上。[9][10]

星际研究倡议协会(i4is)其后启动天琴座计划,以评估对奥陌陌任务的可行性。[4] 提出在5至25年内将人造航天器送到奥陌陌的几种可行建议。[11][12]

任务的最大挑战挑战是,调查飞船需要在在合理的时间及合理的距离内到达该小行星附近,并且收集有用的科学信息。因此,很可能需要在奥陌陌附近进行减速,因为如果与其相遇时速度过高,便会无法小行星上着陆甚至进入奥陌陌的轨道,而会直接超过它,获得的科学数据会过少。 作者认为,此任务虽然具挑战性,不过对现时技术来说可行。[7][4] 塞利格曼和劳格林采用了对莱拉研究的补充方法,但也得出结论,这样的任务虽然有挑战,但既可行又具有科学吸引力。[13]

其中一种方案是首先使用木星引力弹弓,然后在3个太阳半径(2.1×10^6公里; 1.3×10^ 6英里) 的近距离绕太阳飞行,以利用奥伯特效应。 随后将距离放宽到10个太阳半径 (7.0×10^6公里; 4.3×10^ 6英里)。[14] 发射日期的不同,任务持续时间和速度要求也会不同,假设直接脉冲传输到拦截轨迹。 一艘质量为几十公斤的航天器使用像帕克太阳能测试中这样的热屏和一个具有轨迹的Falcon重型发射器,其轨迹包括一个动力的木星飞行和一个太阳能Oberth机动,如果在2021年发射,可以到达'Oumuamua。[7] 基于突破星射击技术的更先进的使用太阳能、激光电气和激光帆推进的选择,以及核推进。[8]

参考资料

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  1. ^ Ackerman, Evan. How We Could Explore That Interstellar Asteroid. IEEE Spectrum. 29 November 2017 [2022-11-02]. (原始内容存档于2018-02-24). 
  2. ^ SpaceX's Planned Giant Rocket Could Chase Down Interstellar Asteroid. Scientific American. 29 November 2017 [2022-11-02]. (原始内容存档于2022-12-05). 
  3. ^ Williams, Matt. Project Lyra, A Mission to Chase Down That Interstellar Asteroid. Universe Today. 24 November 2017 [2022-11-02]. (原始内容存档于2017-12-30). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Project Lyra – A Mission to ʻOumuamua. I4IS. Initiative for Interstellar Studies. [2022-11-02]. (原始内容存档于2017-12-03). 
  5. ^ Williams, Matt. If Launched by 2028, a Spacecraft Could Catch up With Oumuamua in 26 Years. Universe Today. 20 January 2022 [27 January 2022]. (原始内容存档于2023-03-18). 
  6. ^ Hibberd, Adam. Project Lyra: A Mission to 1I/'Oumuamua without Solar Oberth Manoeuvre. arXiv:astro-ph.EP  请检查|arxiv=值 (帮助). 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 Hein. Project Lyra: Sending a Spacecraft to 1I/ʻOumuamua (former A/2017 U1), the Interstellar Asteroid. arXiv:1711.03155 . 
  8. ^ 8.0 8.1 Hibberd, Adam; Hein, Andreas M. Project Lyra: Catching 1I/'Oumuamua-Using Nuclear Thermal Rockets. Acta Astronautica. 2021, 179: 594–603 [2022-11-02]. Bibcode:2021AcAau.179..594H. S2CID 221104007. arXiv:2008.05435 . doi:10.1016/j.actaastro.2020.11.038. (原始内容存档于2022-12-25). 
  9. ^ Clarke, Stephen. An interstellar interloper is dashing through our solar system. Astronomy Now. 22 November 2017 [24 November 2017]. (原始内容存档于2018-11-19) (美国英语). 
  10. ^ Berger, Eric. Chasing ʻOumuamua – unfortunately human technology isn't up to the task. Ars Technica. 22 November 2017 [23 November 2017]. (原始内容存档于2022-12-07). Chemical propulsion just doesn't close the case in this scenario. 
  11. ^ Hein, Andreas M.; Perakis, Nikolaos; Eubanks, T. Marshall; Hibberd, Adam; Crowl, Adam; Hayward, Kieran; Kennedy III, Robert G.; Osborne, Richard. Project Lyra: Sending a spacecraft to 1I/'Oumuamua (former A/2017 U1), the interstellar asteroid. Acta Astronautica. 7 January 2019, 161: 552–561. Bibcode:2017arXiv171103155H. S2CID 119474144. arXiv:1711.03155 . doi:10.1016/j.actaastro.2018.12.042. 
  12. ^ Hibberd, Adam; Hein, Andreas M.; Eubanks, T. Marshall. Project Lyra: Catching 1I/'Oumuamua – Mission Opportunities After 2024. Acta Astronautica. 2020, 170: 136–144. Bibcode:2020AcAau.170..136H. S2CID 119078436. arXiv:1902.04935 . doi:10.1016/j.actaastro.2020.01.018. 
  13. ^ Seligman, Darryl; Laughlin, Gregory. The Feasibility and Benefits of in situ Exploration of ʻOumuamua-like Objects. The Astronomical Journal. 12 April 2018, 155 (5): 217. Bibcode:2018AJ....155..217S. S2CID 73656586. arXiv:1803.07022 . doi:10.3847/1538-3881/aabd37. 
  14. ^ Hibberd, Adam; Hein, Andreas M; Eubanks, T Marshall. Project Lyra: Catching 1I/'Oumuamua--Mission Opportunities After 2024. Acta Astronautica. 2020, 170: 136–144 [2022-11-02]. Bibcode:2020AcAau.170..136H. S2CID 119078436. arXiv:1902.04935 . doi:10.1016/j.actaastro.2020.01.018. (原始内容存档于2022-11-02).