Цивилизация
Американские и британские ученые, работающие над концепцией Инициативы межзвездных исследований i4is, обнародовали обновленное предложение по проекту полета автоматической станции к межзвездному объекту Оумуамуа. Проект Lyra на этот раз подразумевает запуск аппарата с Земли, который запланирован на февраль 2028 года, гравитационные маневры у нескольких планет и, наконец, достижение и исследование Оумуамуа в 2050-2054 годах. Соответствующая статья выложена на сайте электронных препринтов arXiv.org.
Объект 1I/Оумуамуа был открыт 19 октября 2017 года в результате анализа данных, полученных системой телескопов панорамного обзора и быстрого реагирования Pan-STARRS, которая предназначена прежде всего для поиска околоземных астероидов. Оумуамуа считается первым известным землянам межзвездным объектом, пролетающим сквозь Солнечную систему. Первоначально Оумуамуа считался кометой, однако позже был классифицирован как астероид. Он двигался слишком быстро для простого астероида, причем с ускорением, однако при этом не оставлял газового хвоста, считающегося признаком ледяных комет из внешней части системы. Яркость его также не менялась, что характерно для астероидов, а не для комет.
Вторым небесным телом, оказавшимся в пределах Солнечной системы, но при этом гравитационно не связанным с Солнцем, стала комета Борисова — первая межзвездная комета, которая была открыта астрономом-любителем Геннадием Борисовым в августе 2019 года с помощью 65-сантиметрового телескопа собственной разработки.
Внесолнечное происхождение Оумуамуа и кометы Борисова делает их чрезвычайно интересными объектами для изучения, однако они пролетают сквозь Солнечную систему транзитом и были обнаружены уже на отлетной траектории, догнать их довольно сложно.
Особенно ученых интригует возможность искусственного происхождения подобных объектов, на что может намекать чрезвычайно вытянутая форма Оумуамуа. Поскольку объект уже невозможно как следует изучить в телескопы, есть лишь один способ разобраться в его происхождении. В опубликованном документе описывается миссия под названием Lyra по отправке с Земли зонда, способного догнать Оумуамуа и выяснить его строение.
«Теории, описывающие природу 1I/Оумуамуа, включают в себя фрактальное скопление пыли, водородный айсберг, азотный айсберг, межпланетный солнечный парус, фрагменты разрушенной приливом планеты и так далее, — говорится в статье. — У всех этих описаний есть одна общая черта — они экстраординарны».
В документе содержится предложение по организации обновленной миссии, которая должна стартовать в феврале 2028 года и потратить четыре года на разгон с помощью гравитационных маневров — воспользоваться так называемым эффектом Оберта — если импульс двигателя аппарата выдать при максимальном сближении с гравитирующим телом, то можно отобрать часть энергии этого тела и тем самым дополнительно разогнать аппарат. Гравитационные маневры, или маневры Оберта, в данном случае должны производиться дважды у Земли и по одному разу у Венеры и Юпитера, пока наконец аппарат не приобретет достаточную скорость и в 2050–2054 годах достигнет окрестностей Оумуамуа.
Это далеко не первая попытка проложить курс до Оумуамуа, но большинство прежних попыток сосредотачивались на том, чтобы использовать маневр Оберта при облете Солнца. Эта тактика заключается в том, что космический корабль падает в гравитационный колодец и при этом падении использует свои двигатели для увеличения ускорения. Недостаток в разгоне с помощью Солнца состоит в том, что для защиты зонда от мощного солнечного излучения пришлось бы использовать сложный и тяжелый экран наподобие того, что несет на себе сейчас американский зонд Parker Solar Probe, предназначенный для изучения внешней солнечной короны. И хотя на бумаге этот маневр выглядит великолепно, он никогда раньше не выполнялся и поэтому имеет низкий уровень технологической готовности.
Вместо этого Lyra воспользуется в первую очередь гравитацией Юпитера. «Миссия будет в гораздо большей степени походить на уже проведенные межпланетные экспедиции и проверенные технологии», — говорится в документе. Недостаток этого варианта в том, что «окна» для запуска в таком случае будут чрезвычайно ограничены по времени.
Еще одним преимуществом маневра с Юпитером считается конечная скорость прибытия космического корабля к Оумуамуа, которая окажется гораздо ниже, чем у корабля, использующего маневр с Солнцем, — 18 км/с против 30 км/с. Это даст проекту Lyra больше времени для изучения межзвездного астероида с пролетной траектории. Основываясь на «окне» запуска в 2028 году, исследователи определили, что аппарат сможет догнать Оумуамуа к 2054 году.
Еще один вариант может состоять, конечно, в том, чтобы просто подождать, пока не найдется еще один объект, сходный с Оумуамуа, и не торопясь организовать экспедицию уже к нему. В конце концов, каждый год через нашу Солнечную систему, по некоторым оценкам, может пролетать семь межзвездных странников. Возможно даже, что какая-то часть комет из внешнего облака Оорта на самом деле имеют внесолнечное происхождение.
Однако согласно все той же статье, ждать такого события было бы неразумно, потому что второй из когда-либо обнаруженных межзвездных объектов — комета 2I/Борисова 2019 года — напоминает малые тела, уже встречающиеся в Солнечной системе. Это делает Оумуамуа более уникальным объектом, и неясно, какова вероятность повторной встречи с подобным небесным телом в будущем, считают авторы исследования. Возможная научная отдача от такого предприятия заставляет считать экспедицию Оумуамуа той самой возможностью, которую нельзя упускать.