10 월에, 최초의 성간 소행성의 발표로 흥분이 일었다. 그 이후로, 천문학 자들은 1I / 2017 U1 (일명`Oumuamua)으로 알려진 물체에 대한 후속 관찰을 수행했으며 그것에 대해 다소 흥미로운 점을 지적했습니다. 예를 들어, 밝기의 급격한 변화로 인해 소행성이 바위와 금속이며 다소 이상한 모양 인 것으로 판명되었습니다.
소행성 궤도를 관찰 한 결과 2017 년 9 월 태양에 가장 근접한 것으로 밝혀졌으며 현재는 성간 공간으로 되돌아 가고있다. 이 몸이 가지고있는 수수께끼 때문에 그것을 가로 채고 탐구하도록 옹호하는 사람들이 있습니다. 그러한 그룹 중 하나는 최근 프로젝트 미라 (Lyra Project)로, 그러한 임무가 제시 할 수있는 도전과 이점을 자세히 설명하는 연구를 최근에 발표했습니다.
이 연구는 최근에“프로젝트 Lyra : 1I / 'Oumuamua (이전 A / 2017 U1)에 항성 소행성으로 우주선 보내기”라는 제목 아래 온라인으로 나타났습니다. 가까운 미래에 성간 우주 여행을 현실로 만드는 데 전념하는 자원 봉사 단체. 이 연구는 소행성의 탐사와 상업적 이용을 촉진하는 소행성 탐사 회사 인 Asteroid Initiatives LLC의 지원을 받았다.
2017 년 10 월 19 일, Oumuamua가 하와이 대학의 파노라마 측량 망원경 및 빠른 응답 시스템 (Pan-STARRS)을 사용하는 천문학 자들에 의해 Oumuamua가 처음 관측되었을 때, 그 물체 (C / 2017 U1)는 처음에 혜성. 그러나 후속 관찰에 따르면 실제로 소행성이었으며 이름이 1I / 2017 U1 (또는 1I / Oumuamua)으로 바뀌 었습니다.
ESO의 VLT (Very Large Telescope)를 사용한 후속 관찰 결과 소행성의 크기, 밝기, 구성, 색상 및 궤도에 제약이있었습니다. 이것들은`Oumuamua가 약 400 미터 (1312 피트) 길이로 측정되었고, 매우 길며, 7.3 시간마다 축에서 회전한다는 것을 밝혔습니다.
또한 바위가 많고 금속이 풍부하고 자외선에 의해 조사 된 유기 분자 인 미량의 톨린 (tholin)을 함유하는 것으로 확인되었다. 소행성에는 또한 편심도가 1.2 인 극한의 쌍곡선 궤도가 있는데, 이것은 현재 태양계에서 그것을 빼냅니다. 그것의 궤도의 예비 계산은 또한 그것이 원래 Lyra의 북쪽 별자리에서 가장 밝은 별인 Vega의 일반적인 방향에서 나왔음을 나타냅니다.
이 소행성이 본질적으로 태양계가 아니라는 점을 감안할 때, 그것을 자세히 연구 할 수있는 임무는 그것이 형성 된 시스템에 대해 많은 것을 말할 수 있습니다. 우리 시스템에 도착하면서 천문학 자들이 이제 매년 약 1의 속도로 우리 시스템에 도달 할 것으로 추정하는 새로운 종류의 성간 물체 인 태양계 소행성에 대한 인식이 높아졌습니다.
이 때문에 프로젝트 Lyra의 팀은 1I / Oumuamua를 공부하는 것이 일생에 한 번의 기회가 될 것이라고 믿습니다. 그들이 연구에서 언급 한대로 :
“1I /‘Oumuamua는 태양계의 다른 물체와 구별되는 동위 원소 서명이있을 가능성이있는 성간 재료의 가장 가까운 거시적 표본이기 때문에 물체의 샘플링으로 인한 과학적 수익은 과소 평가하기가 어렵습니다. 예를 들어 획기적인 이니셔티브의 프로젝트 스타 샷 (Starshot)을 적극적으로 추진하더라도 성간 거리에있는 성간 재료에 대한 자세한 연구는 수십 년이 걸릴 수 있습니다. 따라서 흥미로운 질문은 우주선을 1I /‘Oumuamua로 보내 근거리에서 관측하여이 독특한 기회를 활용할 수있는 방법이 있는지 여부입니다. "
물론,이 소행성과의 만남은 많은 도전을 제기합니다. 가장 분명한 것은 속도와 1I / Oumuamua가 이미 태양계를 벗어나고 있다는 사실입니다. 소행성 궤도의 계산에 기초하여, 1I /`Oumuamua는 26km / s의 속도로 주행하는 것으로 결정되었으며, 이는 95,000km / hour (59,000mph)로 작동합니다.
우주 탐사 역사상 어떤 임무도 그렇게 빨리 여행하지 않았으며, 현재까지 가장 빠른 임무는 그 속도의 약 3 분의 2 만 관리 할 수있었습니다. 여기에는 태양계를 떠나는 가장 빠른 우주선이 포함됩니다보이저 1) 및 발사시 가장 빠른 우주선 ( 새로운 지평 사명). 따라서 따라 잡을 수있는 임무를 만드는 것은 큰 도전이 될 것입니다. 팀이 쓴대로 :
“이것은 인류가 우주로 발사 한 것보다 훨씬 빠릅니다. 인류가 만든 가장 빠른 개체 인 Voyager 1은 16.6km / s의 쌍곡선 초과 속도를 가지고 있습니다. 1I /‘Oumuamua는 이미 우리 태양계를 떠나고 있으므로 앞으로 발사 될 우주선은 추격해야합니다.”
그러나 그들이 국가에 진출함에 따라,이 도전을 받아들이는 것은 불가피하게 우주 탐사 기술의 주요 혁신과 개발로 이어질 것입니다. 소행성의 빠른 이동 속도를 감안할 때, 그러한 임무의 시작은 나중에 더 빨리 이루어져야 할 것입니다. 그러나 몇 년 안에 시작된 임무는 이후의 기술 개발을 활용할 수 없습니다.
타우 제로 재단 (Tau Zero Foundation)의 창립자 중 한 명인 Centauri Dreams의 창시자 인 폴 글 리스터 (Paul Glister)는 그의 유명한 웹 사이트에 다음과 같이 언급했다.
“이 도전은 대단합니다. 1I / 'Oumuamua의 쌍곡선 초과 속도는 26km / s이며, 이는 5.5AU / 년의 속도로 해석됩니다. 2 년 안에 토성의 궤도를 벗어날 것입니다. 이것은 인류가 우주로 발사 한 것보다 훨씬 빠릅니다.”
따라서, 1I /`Oumuamua에 탑재 된 임무는 3 가지 주목할만한 상충 관계를 수반합니다. 여기에는 이동 시간과 델타 V 간의 절충 (즉, 우주선 속도), 발사 날짜와 이동 시간 간의 절충, 발사 날짜 / 여행 시간과 특성 에너지 간의 절충이 포함됩니다. 특성 에너지 (C3)는 쌍곡선 과잉 속도의 제곱 또는 태양에 대한 무한대의 속도를 나타냅니다.
마지막으로, 발사시 우주선의 초과 속도와 조우하는 동안 소행성에 대한 초과 속도 사이의 상충 관계입니다. 이동 시간이 짧아 지므로 발사시 초과 속도가 바람직합니다. 그러나 조우하는 동안 초과 속도가 빠르면 우주선이 소행성 자체에 대한 측정 및 데이터 수집 시간이 줄어든다는 의미입니다.
팀은 모든 것을 고려하여 충동 추진 시스템에 의존하는 우주선을 만들 수있는 다양한 가능성을 고려합니다 (즉, 충분한 단기 추진력을 가진 시스템). 또한 그들은이 임무가 어떤 행성이나 태양의 비행을 포함하지 않을 것이며 1I /`Oumuamua로 직접 비행 할 것이라고 가정합니다. 이것으로부터 몇 가지 기본 매개 변수가 설정되어 배치됩니다.
"요컨대, 1I / 'Oumuamua에 도달하기 어려운 것은 발사시기, 쌍곡선 초과 속도 및 미션 지속 시간의 함수"라고 그들은 지적합니다. “미래의 미션 디자이너는이 매개 변수들 사이에서 적절한 절충점을 찾아야합니다. 5 ~ 10 년의 실제 발사 날짜 동안 쌍곡선 과잉 속도는 명왕성 (50-200AU)을 훨씬 넘어선 거리에서 만남과 함께 33 ~ 76km / s 정도입니다.”
마지막으로 저자는 현재 개발중인 다양한 미션 아키텍처를 고려합니다. 여기에는 NASA의 우주 발사 시스템 (SLS)과 같이 긴급 성을 우선 순위에 두는 (즉, 몇 년 내에 발사하는) 임무가 포함되어 있습니다. 또 다른 예로 SpaceX의 Big Falcon Rocket (BFR)은 우주 연료 보급 기술 덕분에 2025 년까지 직접 임무를 수행 할 수 있다고 주장합니다.
그러나 이러한 유형의 임무는 중력 보조를 제공하기 위해 목성 비행이 필요합니다. 보다 진보 된 기술을 강조 할보다 장기적인 기술을 찾고자한다면 태양 광 기술을 고려합니다. 이는 혁신적인 이니셔티브의 Starshot 컨셉으로, 미션 유연성과 미래의 예기치 않은 이벤트에 신속하게 대응할 수있는 기능을 제공합니다.
이 접근법은 대기, 항성 간 소행성과의 만남 가능성을 수반하지만, 빠른 지원과 중력 지원을 제거 할 수있는 임무를 허용합니다. 또한 소행성과의 만남에 탐사선의 작은 떼를 보내는 것이 특히 매력적인 미션 컨셉을 가능하게 할 수 있습니다. 이를 위해서는 상당한 투자가 필요하지만 인프라의 가치는 비용을 정당화 할 것이라고 주장합니다.
결국, 팀은 추가 연구와 개발이 필요하다고 판단하여 프로젝트 Lyra의 중요성을 설명합니다. 그들이 결론을 내린대로 :
“[A] 대상에 대한 사명은 오늘날 기술적으로 가능한 것의 경계를 확장 할 것입니다. 기존의 화학 추진 시스템을 사용하는 임무는 태양과 밀접한 만남을 위해 중력 보조를 위해 목성 플라이 비를 사용하는 것이 가능할 것입니다. 올바른 재료를 고려할 때 태양 항해 기술 또는 레이저 항해를 사용할 수 있습니다… 프로젝트 Lyra의 향후 작업은 다양한 미션 컨셉과 기술 옵션을보다 자세하게 분석하고 향후 개발을 위해 2 ~ 3 개의 유망한 컨셉을 선택하는 데 중점을 둘 것입니다.”
어려운 도전이 혁신과 변화에 필수적이라는 것은 오래된 공리입니다. 이와 관련하여, 우리 태양계에서 '오우 무아 무아'의 출현은 성간 소행성에 대한 관심을 자극했다. 이 소행성을 탐험 할 수있는 기회는 향후 몇 년간 불가능할 수도 있지만, 우리 시스템에 미래의 록키 인터 로퍼가 도착할 수있을 것입니다.
