W pościgu za gośćmi z gwiazd

2

Czy w najbliższych kilkunastu latach uda się spojrzeć na “międzygwiezdnego gościa” z bliska? Niedawno pojawiła się ciekawa koncepcja misji satelitarnych, w których wykorzystuje się… CubeSaty oraz Słońce.

Przybysze z innych układów planetarnych to ciekawa grupa obiektów, o których wiemy naprawdę niewiele. Dotychczas odkryto dwa takie obiekty: 1I/2017 U1 Oumuamua oraz 2I/Borisov. Pierwszy z nich do dziś wywołuje duże zainteresowanie z uwagi na bardzo nietypowy kształt i trajektorię. Czy następnym razem uda się zbadać z bliska “międzygwiezdnego gościa”?

Kształt orbity C/2017 U1 (1I/2017 U1) w zewnętrznym Układzie Słonecznym / Credits - NASA, JPL
Kształt orbity C/2017 U1 (1I/2017 U1) w zewnętrznym Układzie Słonecznym / Credits – NASA, JPL

Statyt, Cubesat i Słońce

Zespół naukowców pod przewodnictwem Richarda Linaresa z amerykańskiego Massachusetts Institute of Technology (MIT) zaproponował pod koniec 2020 roku koncepcję misji zdolnej do przelotu w pobliżu “międzygwiezdnego gościa”. Jest to ciekawa koncepcja, która wydaje się być w zasięgu obecnych technologii.

Koncepcja opiera się na wykorzystaniu kilku “statytów”, czyli satelitów na stabilnych, niskoenergetycznych orbitach. Po odkryciu “międzygwiezdnego gościa” i wyliczeniu jego orbity, jeden ze “statytów” zwolniłby zminiaturyzowanego satelitę typu CubeSat w kierunku Słońca (z bliskim przelotem obok naszej Dziennej Gwiazdy). Wysłany CubeSat może skorzystać z rozwijanego żagla słonecznego do precyzyjnego wprowadzenia na odpowiednią trajektorię. Podczas przelotu w pobliżu “międzygwiezdnego gościa” taki CubeSat wykonałby serię badań i obserwacji.

Czas od zwolnienia CubeSata ze statytu do przelotu obok “międzygwiezdnego gościa” wyniósłby zwykle pomiędzy 4 a 16 miesięcy, choć wieloletni “pościg” jest także możliwy. Potrzebne delta v do przelotu w pobliżu “międzygwiezdnego gościa” może przekraczać 100 km/s – co wymaga zbliżenia do Słońca. Oznacza to, że m.in. doświadczenia z misji Parker Solar Probe mogą być przydatne także dla tego typu bezzałogowych lotów w Układzie Słonecznym.

Zespół Richarda Linaresa uważa, że konstelacja “statytów”, równomiernie rozłożona na jednej orbicie heliocentrycznej powinna być w stanie zwiększyć możliwości trajektorii do właśnie odkrytych “międzygwiezdnych gości”. Duża część technologii zdaje się już być dostępna, choć z pewnością wymagałaby dalszego rozwoju – w szczególności w kwestii miniaturyzacji czy też “wytrzymałości” na promieniowanie słoneczne.

Trajektoria lotu 2I/Borisov / Credits – NASA, JPL

Wypatrując międzygwiezdnych gości

Z dużym prawdopodobieństwem w najbliższych latach ludzkość będzie odkrywać kolejnych “międzygwiezdnych gości”. Im wcześniej (i dalej) od peryhelium trajektorii takiej trajektorii zostanie odkryty ten gość, tym więcej możliwości wysłania sondy ku temu obiektowi. Naukowcy uważają, że w każdej chwili obiektów takich jak 1I/2017 może znajdować się przynajmniej kilkadziesiąt tysięcy w naszym Układzie Słonecznym. Oczywiście – znakomita większość z nich przelatuje przez zewnętrzne krańce naszego układu planetarnego i tylko niewielki ułamek zbliży się do Słońca. Niemniej jednak jest dość prawdopodobne, że w najbliższych latach odkryjemy przynajmniej kilku przybyszy z innych układów planetarnych. Czy wśród nich znajdzie się obiekt poruszający się po trajektorii, która pozwoli na zbadanie przez sondę

Potencjalnie nawet europejska misja “Comet Interceptor”, której start planowany jest w 2028 roku, może być wysłana do “międzygwiezdnego gościa”.

Polecamy dział poświęcony kometom i planetoidom na Polskim Forum Astronautycznym.

Obrazy komety 2I/Borisov w dniach 16.11.2019 i 9.12.2019. Na obrazie z 16.11 widać galaktykę. / Credits - NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA)
Obrazy komety 2I/Borisov w dniach 16.11.2019 i 9.12.2019. Na obrazie z 16.11 widać galaktykę. / Credits – NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA)

(Arxiv)

2 komentarze

  1. Sondy DeepSpace , Voyagery, Pioniery, NewHorizon (kolejność przypadkowa) operują w przestrzeni międzyplanetarnej dziesiątki lat, mechanika (kamery) jakoś działa. Oczywiście czasem coś nie idzie tak jak trzeba, ale technologia działa.

  2. Naukowo perełka, ale skoro trzeba zbliżyć CubeSat-a do Słońca to i osłonę przeciwsłoneczną musi mieć (ciężką) ale z drugiej strony ma rozwijać żagiel słoneczny , czekać nie wiadomo ile na orbicie co może wpłynąć (oczywiście negatywnie) na sprawność układów – szczególnie mechanicznych i elektroniki, i oto mamy CubeSata którego projektowanie, testowanie, zbudowanie i wysłanie pochłonie miliard USD, pod drodze jak zwykle cięcia budżetowe z serii zrobi się 1-2 satelity (koszty w górę bo nie rozkładają się na większą ilość) i już. Moim zdaniem technicznie i finansowo – bajka. Ale bardzo chciałbym się mylić. Zobaczymy co wyjdzie z tymi Comet-Interceptorami ESA, trzymam za nie kciuki.