Проект Лира

Проект Лира — это технико-экономическое обоснование миссии к межзвездным объектам , таким как Оумуамуа и 2I/Борисов , инициированное 30 октября 2017 года Инициативой межзвездных исследований (i4is). ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} В январе 2022 года исследователи предположили, что космический корабль, запущенный с Земли, сможет догнать Оумуамуа через 26 лет для дальнейших детальных исследований. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Обзор

Первоначально предложенные i4is варианты (которые теперь были заменены) отправки космического корабля к Оумуамуа в течение периода времени от 5 до 10 лет были основаны на запуске в 2021 году и требовали сначала полета к Юпитеру для проведения облета , а затем Солнца близкий пролет на расстоянии от 3 до 10 солнечных радиусов, чтобы воспользоваться эффектом Оберта . Последующие исследования выявили возможности дальнейших запусков, особенно в 2030 или 2033 году, по тому же сценарию (за исключением того, что запуск в 2030 году предполагает дополнительный маневр использования Vinfinity), но с общей продолжительностью полета 22 года. Таким образом, в будущем еще есть возможности для миссии на Оумуамуа.

также исследовал альтернативные варианты траектории Кроме того, i4is , все из которых использовали гораздо менее технически сложный Юпитер-Оберт, а не ранее предполагаемый Солнечный Оберт. Годы запуска этих проектов варьируются между 2026 и 2033 годами, в зависимости от выбранной комбинации гравитационных средств, ведущих к встрече с Юпитером.

В качестве альтернативы i4 предлагает более продвинутые варианты, такие как солнечный парус , лазерный парус или ядерная двигательная установка . ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Солнечный Оберт

`Сначала считалось, что Оумуамуа движется слишком быстро, чтобы его мог достичь любой существующий космический корабль. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Инициатива межзвездных исследований (i4is) запустила проект «Лира» для оценки возможности миссии на Оумуамуа. ^{[ 4 ]} Было предложено несколько вариантов отправки космического корабля на Оумуамуа в сроки от 5 до 25 лет. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Задача, подчеркнутая i4is, состоит в том, чтобы добраться до астероида за разумное время (и, следовательно, на разумном расстоянии от Земли) и при этом иметь возможность получить полезную научную информацию. Для этого было бы «крайне желательно замедлить космический корабль в Оумуамуа из-за минимальной научной отдачи от столкновения на сверхскорости». ^{[ 7 ]} Если исследовательский корабль пойдет слишком быстро, он не сможет выйти на орбиту или приземлиться на астероид и пролетит мимо него. Авторы приходят к выводу, что, несмотря на сложность, встречная миссия была бы осуществима с использованием технологий ближайшего будущего. ^{[ 7 ]}^{[ 4 ]} Селигман и Лафлин ^{[ 13 ]} принять дополнительный подход к исследованию Лиры, но также прийти к выводу, что такие миссии, хотя и сложны в реализации, но осуществимы и привлекательны с научной точки зрения.

Один из вариантов, предложенный i4is, — сначала использовать пролет Юпитера, а затем пролет близкого Солнца на 3 солнечных радиусах (2,1 × 10 ^ ⁶ км; 1,3 × 10 ^ ⁶ ми), чтобы воспользоваться эффектом Оберта . ^{[ 7 ]} Последующие предложения сократили расстояние до 10 солнечных радиусов (7,0 × 10 ^ ⁶ км; 4,3 × 10 ^ ⁶ мне). ^{[ 14 ]}

Первоначальные исследования, проведенные i4, показали, что космический корабль массой в десятки килограммов, использующий тепловой экран, подобный тому, что используется в солнечном зонде Паркер , на вершине ракеты-носителя класса Falcon Heavy , с траекторией, включающей облет Юпитера с двигателем и маневр Солнечного Оберта. , был бы способен достичь Оумуамуа, если бы он был запущен в 2021 году. ^{[ 7 ]}

Однако последующие исследования показали, что дальнейшие возможности для миссий на Оумуамуа будут возможны с использованием Solar Oberth на 6 солнечных радиусах (4,2 × 10 ~~^).~~ ⁶ км; 2,6 × 10 ^ ⁶ мне), ^{[ 12 ]} самый ранний из них наступит в 2030/2033 году – выбор года зависит от того, будет ли траектория использовать трехлетний маневр заемных средств или нет. Они включают в себя продолжительность полетов более 20 лет, которые, хотя и являются продолжительными, следует рассматривать в контексте зондов «Вояджер» , которые были запущены более 45 лет назад и до сих пор в некоторой степени функционируют.

Юпитер Оберт

Дальнейшие исследования, проведенные командой i4is Project Lyra, показали, что жизнеспособные миссии к Оумуамуа существуют в будущем, с запуском, например, в 2028 году, и не обязательно требуют солнечного Оберта, вместо этого используется механизированный облет Юпитера, также известный как Юпитер. Оберт. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

Другие варианты

более продвинутые варианты, такие как солнечная, лазерная электрическая двигательная установка , лазерная парусная двигательная установка на основе технологии Breakthrough Starshot и ядерная двигательная установка. Также рассматривались ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Акерман, Эван (29 ноября 2017 г.). «Как мы могли бы исследовать этот межзвездный астероид» . IEEE-спектр .
^ «Планируемая SpaceX гигантская ракета может преследовать межзвездный астероид» . Научный американец . 29 ноября 2017 г.
^ Уильямс, Мэтт (24 ноября 2017 г.). «Проект Лира, миссия по поиску межзвездного астероида» . Вселенная сегодня .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Проект Лира - Миссия на Оумуамуа» . I4IS . Инициатива межзвездных исследований.
^ Уильямс, Мэтт (20 января 2022 г.). «Если космический корабль будет запущен к 2028 году, он сможет догнать Оумуамуа через 26 лет» . Вселенная сегодня . Проверено 27 января 2022 г.
^ Хибберд, Адам; и др. (11 января 2022 г.). «Проект Лира: миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта». Акта Астронавтика . 199 : 161–165. arXiv : 2201.04240 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хейн, AM; Перакис, Н.; Лонг, К.Ф.; Кроул, А.; Юбэнкс, М.; Кеннеди, RG III; Осборн, Р. (2017). «Проект Лира: отправка космического корабля на 1I/Оумуамуа (бывший A/2017 U1), межзвездный астероид». arXiv : 1711.03155 [ physical.space-ph ].
^ Jump up to: ^а ^б Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М (2021). «Проект Лира: ловля 1I/'Оумуамуа с использованием ядерных тепловых ракет» . Акта Астронавтика . 179 : 594–603. arXiv : 2008.05435 . Бибкод : 2021AcAau.179..594H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.11.038 . S2CID 221104007 .
^ Кларк, Стивен (22 ноября 2017 г.). «Межзвездный нарушитель проносится через нашу Солнечную систему» . Астрономия сейчас . Проверено 24 ноября 2017 г.
^ Бергер, Эрик (22 ноября 2017 г.). «Погоня за Оумуамуа – к сожалению, человеческие технологии не справляются с этой задачей» . Арс Техника . Проверено 23 ноября 2017 г. Химическая двигательная установка просто не решает проблему в этом сценарии.
^ Хейн, Эндрю М.; Перакис, Николас; Юбэнкс, Т. Маршалл; Хибберд, Адам; Кроул, Адам; Хейворд, Киран; Кеннеди III, Роберт Г.; Осборн, Ричард (7 января 2019 г.). «Проект Лира: отправка космического корабля на межзвездный астероид 1I/'Оумуамуа (бывший A/2017 U1)» Акта Астронавтика . 161 : 552–561. arXiv : 1711.03155 . Бибкод : 2019Август.161..552H дои : 10.1016/j.actastro.2018.12.042 . S2CID 119474144 .
^ Jump up to: ^а ^б Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М.; Юбэнкс, Т. Маршалл (2020). «Проект Лира: Поимка 1I / Оумуамуа - возможности миссии после 2024 года». Акта Астронавтика . 170 : 136–144. arXiv : 1902.04935 . Бибкод : 2020AcAau.170..136H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.01.018 . S2CID 119078436 .
^ Селигман, Дэррил; Лафлин, Грегори (12 апреля 2018 г.). «Возможность и преимущества исследования на месте объектов, подобных Оумуамуа» . Астрономический журнал . 155 (5): 217. arXiv : 1803.07022 . Бибкод : 2018AJ....155..217S . дои : 10.3847/1538-3881/aabd37 . S2CID 73656586 .
^ Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М; Юбэнкс, Т. Маршалл (2020). «Проект Лира: поимка 1I/Оумуамуа — возможности миссии после 2024 года» . Акта Астронавтика . 170 : 136–144. arXiv : 1902.04935 . Бибкод : 2020AcAau.170..136H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.01.018 . S2CID 119078436 .
^ Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М; Юбэнкс, Т. Маршалл; Кеннеди III, Роберт Г. (2022). «Проект Лира: миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта» . Акта Астронавтика . 199 : 161–165. arXiv : 2201.04240v1 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 .
^ Дэвис, Джон I (2022). «Проект Лира: Миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта» (PDF) . Принципиум . 199 (36). Инициатива межзвездных исследований: 46. arXiv : 2201.04240 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 . Проверено 8 мая 2023 г.

Внешние ссылки

[EA-1] Акерман, Эван (29 ноября 2017 г.). «Как мы могли бы исследовать этот межзвездный астероид» . IEEE-спектр .

[SA-1-2] «Планируемая SpaceX гигантская ракета может преследовать межзвездный астероид» . Научный американец . 29 ноября 2017 г.

[UT-1-3] Уильямс, Мэтт (24 ноября 2017 г.). «Проект Лира, миссия по поиску межзвездного астероида» . Вселенная сегодня .

[ProjectLyra-4] Jump up to: ^а ^б ^с «Проект Лира - Миссия на Оумуамуа» . I4IS . Инициатива межзвездных исследований.

[UT-20220120-5] Уильямс, Мэтт (20 января 2022 г.). «Если космический корабль будет запущен к 2028 году, он сможет догнать Оумуамуа через 26 лет» . Вселенная сегодня . Проверено 27 января 2022 г.

[AR-2022011-6] Хибберд, Адам; и др. (11 января 2022 г.). «Проект Лира: миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта». Акта Астронавтика . 199 : 161–165. arXiv : 2201.04240 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 .

[Hein2017-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Хейн, AM; Перакис, Н.; Лонг, К.Ф.; Кроул, А.; Юбэнкс, М.; Кеннеди, RG III; Осборн, Р. (2017). «Проект Лира: отправка космического корабля на 1I/Оумуамуа (бывший A/2017 U1), межзвездный астероид». arXiv : 1711.03155 [ physical.space-ph ].

[sciencedirect.com-8] Jump up to: ^а ^б Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М (2021). «Проект Лира: ловля 1I/'Оумуамуа с использованием ядерных тепловых ракет» . Акта Астронавтика . 179 : 594–603. arXiv : 2008.05435 . Бибкод : 2021AcAau.179..594H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.11.038 . S2CID 221104007 .

[9] Кларк, Стивен (22 ноября 2017 г.). «Межзвездный нарушитель проносится через нашу Солнечную систему» . Астрономия сейчас . Проверено 24 ноября 2017 г.

[Chasing_ʻOumuamua-10] Бергер, Эрик (22 ноября 2017 г.). «Погоня за Оумуамуа – к сожалению, человеческие технологии не справляются с этой задачей» . Арс Техника . Проверено 23 ноября 2017 г. Химическая двигательная установка просто не решает проблему в этом сценарии.

[Hein2019-11] Хейн, Эндрю М.; Перакис, Николас; Юбэнкс, Т. Маршалл; Хибберд, Адам; Кроул, Адам; Хейворд, Киран; Кеннеди III, Роберт Г.; Осборн, Ричард (7 января 2019 г.). «Проект Лира: отправка космического корабля на межзвездный астероид 1I/'Оумуамуа (бывший A/2017 U1)» Акта Астронавтика . 161 : 552–561. arXiv : 1711.03155 . Бибкод : 2019Август.161..552H дои : 10.1016/j.actastro.2018.12.042 . S2CID 119474144 .

[Hibberd20-12] Jump up to: ^а ^б Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М.; Юбэнкс, Т. Маршалл (2020). «Проект Лира: Поимка 1I / Оумуамуа - возможности миссии после 2024 года». Акта Астронавтика . 170 : 136–144. arXiv : 1902.04935 . Бибкод : 2020AcAau.170..136H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.01.018 . S2CID 119078436 .

[ARX-20180412-13] Селигман, Дэррил; Лафлин, Грегори (12 апреля 2018 г.). «Возможность и преимущества исследования на месте объектов, подобных Оумуамуа» . Астрономический журнал . 155 (5): 217. arXiv : 1803.07022 . Бибкод : 2018AJ....155..217S . дои : 10.3847/1538-3881/aabd37 . S2CID 73656586 .

[14] Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М; Юбэнкс, Т. Маршалл (2020). «Проект Лира: поимка 1I/Оумуамуа — возможности миссии после 2024 года» . Акта Астронавтика . 170 : 136–144. arXiv : 1902.04935 . Бибкод : 2020AcAau.170..136H . doi : 10.1016/j.actaastro.2020.01.018 . S2CID 119078436 .

[15] Хибберд, Адам; Хейн, Андреас М; Юбэнкс, Т. Маршалл; Кеннеди III, Роберт Г. (2022). «Проект Лира: миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта» . Акта Астронавтика . 199 : 161–165. arXiv : 2201.04240v1 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 .

[16] Дэвис, Джон I (2022). «Проект Лира: Миссия на 1I/'Оумуамуа без маневра Солнечного Оберта» (PDF) . Принципиум . 199 (36). Инициатива межзвездных исследований: 46. arXiv : 2201.04240 . Бибкод : 2022AcAau.199..161H . дои : 10.1016/j.actaastro.2022.07.032 . S2CID 245877397 . Проверено 8 мая 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]