En octubre de 2017, el objeto interestelar ‘Omuamua’ pasó por nuestro sistema solar, dejando muchas interrogantes al respecto.No solo fue el primer cuerpo celeste que se observó, sino que los datos limitados que los astrónomos obtuvieron cuando se lanzó desde nuestro sistema solar se rascaron la cabeza.Incluso hoy, casi cinco años después de que este visitante interestelar volara, los científicos aún no están seguros de su identidad y origen.Después de todo, la única forma de obtener una respuesta real de ‘Omuamua’ es poniéndote al día.
Curiosamente, hay muchas sugerencias sobre la mesa para misiones que pueden hacer precisamente eso.considerarproyecto lira, propuestaInstituto de Investigación InterestelarConfíe en la tecnología de propulsión avanzada para reunirse y estudiar (i4is) objetos interestelares (ISO).según ellosúltimas investigaciones, si su concepto de misión se lanza en 2028 y realiza la compleja maniobra Júpiter Oberth (JOM), podrán alcanzar a ‘Oumuamua en 26 años.
30 de octubreUno, 2017, ‘menos de dos semanas después de que se detectara a Omuamua, la Iniciativa de Investigación Interestelar (i4is)’ lanzó el Proyecto Lyra.El propósito de este estudio conceptual es determinar si una misión de ‘Rendezvous con Oumuamua es factible utilizando tecnología actual oa corto plazo.Desde entonces, el equipo de i4is ha realizado investigaciones que consideraron ponerse al día con ISO con:propulsión nuclear(NTP) ybarco de vela láser, similartiro estrella innovador– Concepto de una misión interestelar para alcanzar Alpha Centauri en 20 años.
Como se demostró en su estudio, la mayoría de los métodos propuestos anteriormente para alcanzar 1I/’Oumuamua utilizando técnicas a corto plazo requieren:maniobra de anclaje solar(algodón).Un ejemplo perfecto es “buceador”, sugerido por los investigadoresCorinne Baylor-JonesdeInstituto Max Planck de Astronomía(MPIA).Según explicó a Universe TodayArtículo anterior, este concepto se basa en la presión de la radiación solar para alcanzar velocidades muy altas con vela ligera.
“El principio del efecto Oberth es aplicar un impulso cuando se mueve más rápido en relación con un cuerpo en órbita, que en el caso de un buceador es el sol”, dijo.“Cuanto más cerca estés del sol en tu órbita, más rápido irás.Entonces, para aprovechar el efecto Oberth, debes estar lo más cerca posible del sol”.
En el corazón de SOM y otras maniobras de Oberth se encuentran las siguientes habilidades:Asistencia de gravedad, se ha utilizado para explorar el sistema solar desde principios de la década de 1970.La técnica implica el uso de la gravedad de tres cuerpos: una nave espacial, un segundo cuerpo que brinda “asistencia” (generalmente un planeta más grande) y un cuerpo central sobre el cual se controla la trayectoria de la nave espacial.
Adam Hibberd, investigador de i4is, dijo en este último estudio de Lyra (“Proyecto Lyra: Misión en 1I/’Oumuamua sin maniobras Solar Oberth.”) Antes de unirse a i4is, Hibberd era un ingeniero aeroespacial que desarrollaba Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS).’Cuando se detectó a Oumuamua, decidió utilizar OITS con esta ISO como objetivo previsto.Después de enterarse del Proyecto Lyra, pronto se unió a ellos y a sus actividades de investigación.
Como explicó a Universe Today por correo electrónico, la maniobra Solar Oberth (SOM) se basa en tres cambios de velocidad separados (también conocidos como impulsos) para salir del sistema solar.Éstos incluyen:
- En la Tierra, la nave espacial aumenta su distancia máxima del sol (afelio),
- Para reducir la velocidad en Afelio y caer más cerca del sol
- El punto más cercano al sol (perihelio) cuando la nave espacial viaja a su máxima velocidad para obtener un impulso adicional
“Este escenario de tres impulsos fue descubierto por Theodore Edelbaum en 1959, aunque el término SOM parece fijo.Es óptimo que el combustible genere alta velocidad en el sistema solar.Esto es lo que se necesita para capturar el ISO a medida que se aleja rápidamente del Sol más allá del perihelio”.
“Pero esta configuración teórica ignora a Júpiter.Entonces, con una pequeña modificación a esto, reducir la velocidad en la etapa 2 con la ayuda de la gravedad inversa de Júpiter te permitirá escapar con menos combustible.Esto se debe a que SOM es tan eficiente para la generación de alta velocidad que se ha utilizado para estudiar misiones para ISO”.
Para encontrar una alternativa al SOM, Hibbert y sus colegas consideraron usar un camino probado que podría incorporar la fuerte gravedad de Júpiter.Parte de la motivación para esto fueron los desafíos únicos presentados por las maniobras asistidas por gravedad solar.Esta maniobra se ve muy bien en la documentación, pero como nunca antes se ha ejecutado, es baja.Nivel de preparación de habilidades(TRL) calificación.
Además, está la cuestión de cuánto calor se genera cuando la nave espacial alcanza el perihelio durante la fase 3 (3-10 radios solares).Estos problemas se abordaron recientemente en el “Estudio conceptual de la física solar y espacial de la NASA”.Sonda interestelar: viaje humano al espacio interestelar.”Este estudioEncuesta de la década de 2023-2032 sobre física solar y espacial, que incluye (entre otras cosas) el concepto de sondas interestelares.En el Apéndice D2.2, el estudio aborda la protección térmica en el contexto de la maniobra Solar Oberth.
“A diferencia de las misiones anteriores que requerían un diseño de escudo para una distancia solar determinada, la tarea de la sonda interestelar es determinar qué tan cerca del sol puede llegar la nave espacial de manera realista.A medida que la distancia del sol disminuye, el ángulo de la sombra aumenta y el tamaño del escudo aumenta significativamente en comparación con la nave espacial.
“Debido a que un esfuerzo de diseño conceptual no puede incluir todo el diseño de materiales, la fabricación y las restricciones de prueba del diseño general, se hace una recomendación final de distancia solar aceptable en función de lo que el diseño parece pasar de muy difícil a imposible”.
comoSondas solares ParkerAcercarse al sol muestra lo suficiente que necesita un escudo térmico que pueda manejar el calor extremo y la radiación.Para Parker, el escudo mide unos 2,44 metros (8 pies) de diámetro y pesa casi 72,5 kg (160 libras).Los escudos térmicos de Lyra no son del mismo tamaño y masa, pero es comprensible que el escudo solar genere gran parte de la masa adicional de la vela de luz.
Como alternativa, Hibberd y su equipo recomiendan una maniobra de observación de Júpiter (JOM) que se lanza desde la Tierra, orbita alrededor de Venus y la Tierra, realiza una maniobra de espacio profundo (DSM), gira la Tierra una vez más y luego recibe el apoyo de la gravedad de Júpiter. hizo. tirón de la gravedadSe abrevia como VE-DSM-EJ, o VEE-GA, que se usa más comúnmente, para Venus, Earth, Earth, Gravity Assist.Como señala Hibberd, esta maniobra tiene varias ventajas sobre SOM:
“[No] necesita un escudo térmico pesado, ni necesita: a) una distancia de viaje adicional de alrededor de 5,2 unidades astronómicas (au) desde Júpiter hasta la primera línea del sistema solar, [y] b) una órbita de 5,2 au adicionales moviéndose hacia atrás alrededor de Júpiter.(a) (b) ambos tomarán tiempo para el SOM, que no es necesario para las observaciones de Júpiter”.
“JOM es un descubrimiento clave para la misión del ‘Proyecto Lyra’ de encontrar opciones usando ‘tecnología actual oa corto plazo’ porque, en esencia, a diferencia de SOM, no requiere hardware ni manipulación que no se haya probado previamente.Sin embargo, la menor velocidad de escape generada por el JOM significa una mayor duración de la misión, a pesar del ahorro de tiempo de no requerir (a) (b) arriba”.
Otra ventaja que identificaron Hibberd y su equipo fue la velocidad de llegada de la nave espacial, que es de 18 km/s (64 800 km/h, 40 265 mph) frente a 30 km/s (108 000 km/s), que es mucho más lenta que confiar en SOM. ciudad; 67,108 mph).Esto le dará a la nave espacial más tiempo para analizar el ‘Oumuamua durante la aproximación y la salida.Según la ventana de lanzamiento de 2028, determinaron que la nave espacial Project Lyra podría alcanzar a ‘Oumuamua para 2054.
“Dado que Omuamua es la pieza de material interestelar más cercana a la que tenemos acceso, el rendimiento científico de la misión de encuentro será inconmensurable.El costo relativamente bajo de las misiones de encuentro le da a la humanidad un primer vistazo de lo que está sucediendo en otros sistemas estelares a mediados de siglo.¡Además, será tu oportunidad de finalmente responder muchas de las preguntas que Omuamua planteó durante su histórico vuelo a la Tierra hace unos años!
¿Fue un iceberg de nitrógeno?¿Eras un extraterrestre?¿Habría sido algo completamente diferente?¡Si usamos las cartas correctamente, sabremos las respuestas a todas estas preguntas a mediados de siglo!
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