SpaceX 計劃中的巨型火箭或可追逐星際小行星

一項新的研究繪製了前往 ‘奧陌陌’ 的潛在任務路線,這是一顆來自另一顆恆星的奇形怪狀的太空岩石

第一顆已知的星際小行星 ‘奧陌陌’ 的藝術家印象圖。這個神秘的物體正以每秒超過 25 公里的速度飛出我們的太陽系,但仍在當前或近未來航天器的可及範圍內。

SpaceX 巨大的火星殖民火箭可能還有另一個未來的用途。

一項新的研究表明,那枚名為 BFR 的火箭可以向 ‘奧陌陌’ 發射探測器,這顆星際小行星上個月快速掠過地球。

1300 英尺長(400 米)的 ‘奧陌陌’ 目前正以約 58,160 英里/小時(93,600 公里/小時,或 26 公里/秒)的速度遠離我們。這遠快於任何航天器逃離地球的速度(儘管有些航天器在接近太陽等大型天體時速度更快)。但研究表明,一項採用正在開發的 BFR 火箭的任務,透過藉助木星和太陽的加速飛掠,理論上可以追逐 ‘奧陌陌’。[‘奧陌陌’:星際訪客照片詳解]


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這項潛在的架構基於加利福尼亞州凱克空間研究所 (KISS) 和 NASA 噴氣推進實驗室 (JPL) 的研究人員提出的概念,研究作者指出。

“KISS 星際介質研究計算得出,透過這種技術,可以實現 70 公里/秒的雙曲線超額速度,這個值可以在 2039 年左右在 85 天文單位處攔截,發射時間為 2025 年,”作者在研究中寫道,該研究的一個版本發表在網站 Centauri Dreams 上。(天文單位是“天文單位”的縮寫,指地球到太陽的距離,約為 9300 萬英里,或 1.5 億公里。“雙曲線超額速度”僅指航天器的速度。)

“更適度的數值仍然可以完成任務,例如 40 公里/秒,在 2051 年在 155 天文單位處攔截,”作者補充道。“憑藉高接近速度,使用超高速撞擊器產生氣體‘脈衝’,以便使用質譜儀進行取樣,可能是獲取原位資料的嚴肅選擇。”

需要明確的是:KISS 和 JPL 的概念並非專門針對 ‘奧陌陌’ 或 BFR。這兩個想法是在 ‘奧陌陌’ 被發現之前,以及在 SpaceX 創始人兼執行長埃隆·馬斯克公佈該公司關於 BFR 的最新想法之前構思出來的——KISS 研究人員最近強調了這一點。

“KISS 的確召集了一個專案來研究未來前往太陽系外星際介質的任務的可能性,但這項研究是在 ‘奧陌陌’ 被發現之前進行的,不適用於該物體,”研究人員在關於這項新研究的一份宣告中寫道。

‘奧陌陌’ 任務將真正完善可重複使用的 BFR 的能力。SpaceX 已經設想使用這種巨型火箭及其配套的宇宙飛船來執行各種任務,包括髮射衛星、運送人員進行環球超高速點對點旅行以及清理太空垃圾。

但研究作者寫道,BFR 並不是 ‘奧陌陌’ 任務的唯一選擇。小型雷射推進帆船,例如 1 億美元的 突破攝星專案 旨在發射到其他恆星系統的帆船,也可以完成這項工作。(但是,2025 年發射帆船群是不現實的;突破攝星團隊估計,如果一切順利,探測器可能在 20 年左右才能準備好投入使用。)

“我們分析的一個重要結果是,突破倡議組織的攝星專案雷射束基礎設施的價值在於能夠靈活地對未來意外事件做出快速反應,例如向下一個像 1I/‘奧陌陌’ 這樣的物體傳送探測器群,”這項新研究說。(‘奧陌陌’ 前面的 “1I” 指的是該物體的官方科學名稱:1I/2017 U1。)

他們補充說:“如果今天就建立起這樣的基礎設施,攔截任務可能在一年內就能到達 1I/‘奧陌陌’。”

即使 ‘奧陌陌’ 任務永遠不會實現,天文學家仍然可以在不遠的將來近距離觀察來自另一個太陽系的訪客:科學家們表示,這樣的星際入侵者可能每年左右就會飛掠內太陽系。(但發現它們似乎是一項艱鉅的任務,因為 ‘奧陌陌’ 是我們有史以來識別出的第一個。)

這項新研究由 Lyra 專案的研究人員進行,該專案旨在評估與 ‘奧陌陌’ 交會或飛掠任務的可行性。您可以在 Centauri Dreams 上閱讀該研究的簡短版本,或在 線上預印本網站 arXiv.org 上閱讀更詳細的版本。

編者注:本報道於 12 月 12 日更新,納入了 KISS 研究團隊的宣告。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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