طرحی برای تعقیب اولین بازدیدکننده بین ستارهای شناخته شده
پروژه لیرا برای فضاپیمایی برنامهریزی میکند که میتواند اوموآموا و سایر بازدیدکنندگان بینستارهای منظومه شمسی را تعقیب کند.
مفهوم هنری از فضاپیمای بادبان خورشیدی (مربعهای آبی کوچک) که به بازدیدکننده اسرارآمیز بین ستارهای معروف به ” اوموآموا ” (جسم مایل به قرمز) میرسد. ما میدانیم که این جسم به رنگ قرمز و دراز است. تصویر از پروژه Lyra/Maciej Rebisz.
اولین بازدیدکننده بینستارهای شناخته شده
در سال 2017، ستارهشناسان با تایید اولین بازدیدکننده بین ستارهای شناخته شده – اولین بازدید کننده شناخته شده از منظومه ستارهای دیگر – به منظومه شمسی ما ذوق زده شدند. آنها نام این شی را ” اوموآموا ” گذاشتند که به معنای اولین پیامآور دور (در زبان هاوایی) است. وجود چنین اشیایی از قبل پیشبینی شده بود. اما ما هرگز موفق نشدیم یک نگاه اجمالی داشته باشیم. و دانشمندان فقط یک نگاه گذرا از ” اوموآموا ” را دیدند، که با مشاهده آن با سرعت از منظومه شمسی ما خارج میشد.
بنابراین آنها به طور قطع نمیدانند که ” اوموآموا ” چیست. تکهای از یک سیاره فراخورشیدی؟ دنبالهداری که توسط ستاره دیگری تولید شده است؟ فضاپیمای بیگانه؟ اوموآموا اکنون خارج از محدوده تلسکوپهای زمینی است و دیگر هرگز دیده نمیشود… تیمی از دانشمندان در این ماه (ژانویه 2022) گفتند که میخواهند یک فضاپیما بسازند تا اوموآموا را تعقیب کنند. آنها ادعا میکنند که میتوانند در اوایل سال 2047 به اوموآموا برسند و تلاش خود را برای این کار عملیات لیرا مینامند.
پروژه لیرا: تفکر خارج از چارچوب
دانشمندان پروژه لیرا را با هدف ارسال یک فضاپیما برای دسترسی به بازدیدکنندگان بینستارهای و نه فقط “اوموآموا” توسعه میدهند. شایان ذکر است که تا کنون، اخترشناسان تنها یک بازدیدکننده بینستارهای دیگر را در سال 2019کشف کردهاند که آن را دنبالهدار 2I Borisov مینامند. 2I مخفف 2nd interstellar است. Borisov به وضوح یک دنبالهدار بود و اوموآموا نیز ممکن است یک دنبالهدار باشد. اما وضعیت در مورد «اوموآموا» چندان واضح نیست. ماهیت واقعی آن هنوز مورد بحث است. بنابراین، از نظر هدف برای یک فضاپیما، اوموآموا مکان جالبی برای شروع خواهد بود.
آیا همه ستارهشناسان میخواهند از اوموآمو بازدید کنند؟ نه (اگرچه اگر شخص دیگری این کار را انجام دهد، احتمالاً بدشان نمیآید). ابتکاراتی برای ماموریتهای پیشنهادی به ستارههای همسایه وجود دارد. پس چرا به “اوموآموا” بروید؟ طرفداران این ماموریت اشاره میکنند که اجرامی مانند اوموآموا و Borisov بسیار نزدیکتر از ستارهها به ما هستند. بنابراین آنها به ما فرصتی میدهند تا مواد بینستارهای را از نزدیک مشاهده کنیم (فقط اگر بتوانیم به آنها برسیم).
ابتکار مطالعات بینستارهای پروژه لیرا را تنها 11 روز پس از کشف اوموآموا تشکیل داد. این تیم وظیفه چالشبرانگیز ارزیابی امکانسنجی یک فضاپیمای فوقالعاده سریع را بر عهده داشته است. این فضاپیما باید چندین برابر سریعتر از سریعترین فضاپیما (کاوشگرهای وویجر) حرکت کند که تاکنون توسط زمینیان ساخته شده است.
افزایش سرعت برای تعقیب بازدیدکننده بینستارهای “اوموآموا”.
چگونه یک فضاپیما میتواند سرعت کافی برای رسیدن به اوموآموا ایجاد کند؟ طرفداران فضا پاسخ را میدانند. آنها میدانند که – وقتی جسمی که در فضا حرکت میکند از نزدیک یک جسم پرجرم تر عبور میکند – میتواند سرعتش را افزایش دهد. این تقویتها کمکهای گرانشی نامیده میشوند و ناسا همیشه از آنها برای سرعت بخشیدن به فضاپیماهایی که در منظومه شمسی ما حرکت میکنند یا برای پرتاب آنها در مسیرهای کمی متفاوت استفاده میکند تا بتوانند به اهداف خود برسند.
اوموآموا خود هنگام عبور از خورشید یک کمک گرانشی دریافت کرد، بنابراین به طور موقت به سرعتی در حدود 196000 مایل در ساعت (300000 کیلومتر در ساعت) شتاب گرفت. میانگین سرعت بینستارهای اوموآموا هنگام خروج از منظومه شمسی حدود 58800 مایل در ساعت (95000 کیلومتر در ساعت) است.
برای رسیدن به اوموآموا، فضاپیما باید با سرعت 74000 تا 163000 مایل در ساعت (120000 تا 262000 کیلومتر در ساعت) حرکت کند. این فضاپیما میتواند از موتورهای شیمیایی سنتی برای رسیدن به اوموآموا استفاده کند. این سیستمی است که ناسا اغلب برای فضاپیماهای سیارهای در منظومه شمسی ما استفاده میکند. دانشمندان همچنین پیشرانه لیزری و بادبانهای خورشیدی را در نظر گرفتهاند، دو روش سفر فضایی که در حال حاضر در مراحل آزمایشی هستند.
تاریخ پرتاب؟
بسته به اینکه فضاپیما در مشتری یا خورشید تقویت شود، پرتاب به اوموآموا در سال 2028 یا 2030 آغاز میشود. آدام هیبرد گفت که یک نوع موشک میتواند زمان سفر را به کمتر از 20 سال کاهش دهد:
اگر از راکتهای حرارتی هستهای استفاده میشد، پتانسیل آنها میتوانست بازی را تغییر دهد و مدت زمان مأموریت بسیار کمتر میشد. البته، هرچه زودتر پرتاب کنیم، زودتر به اوموآموا میرسیم و شروع به کشف اسرار آن میکنیم. هر چه بیشتر منتظر انجام ماموریت باشیم، اوموآموا از خورشید دورتر میشود، بنابراین کل زمان پرواز طولانیتر میشود.
لوگوی پروژه لیرا که نام آن از صورت فلکی در جهت فضایی است که اوموآموا از آن آمده است. تصویر از پروژه لیرا.
پروژه لیرا دو مسیر ارسال یک فضاپیما به اوموآموا را با استفاده از مانور اوبرث بررسی کرد (یکی از خورشید میگذرد و یکی از مشتری). در هر دو مسیر، فضاپیما موتور خود را هنگامی که در نزدیکی یک جسم عظیم با سرعت بالا است، شلیک میکند. هیبرد مانورهای اوبرث را توضیح داد:
زمانی که سریعترین سفر را انجام میدهید، یا به عبارت دیگر، در نزدیکترین نقطه به جاذبه گرانشی، بیشترین انرژی را به دست میآورید. برای به حداکثر رساندن افزایش انرژی، به جسمی با جرم تا حد ممکن زیاد نیاز دارید، زیرا در این صورت سرعت شما بیشتر میشود. بنابراین، دو جرم بزرگ منظومه شمسی – خورشید و مشتری – کاندیدای عالی برای مانور اوبرث هستند.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
A plan to chase down the 1st-known interstellar visitor
Posted by Kelly Kizer Whitt January 26, 2022