De regreso en octubre, el anuncio de que el primer asteroide interestelar provocó una oleada de emoción. Desde ese tiempo, Los astrónomos han realizado observaciones de seguimiento del objeto conocido como 1I / 2017 U1 (también conocido como 'Oumuamua) y notaron algunas cosas bastante interesantes al respecto. Por ejemplo, de rápidos cambios en su brillo, se ha determinado que el asteroide es rocoso y metálico, y de forma bastante extraña.

Las observaciones de la órbita del asteroide también han revelado que hizo su paso más cercano a nuestro Sol en septiembre de 2017. y actualmente está en camino de regreso al espacio interestelar. Debido a los misterios que encierra este cuerpo, hay quienes abogan por que sea interceptado y explorado. Uno de esos grupos es el Proyecto Lyra, que publicó recientemente un estudio que detalla los desafíos y beneficios que presentaría dicha misión.

El estudio, que apareció recientemente en línea con el título "Proyecto Lyra:Enviando una nave espacial a 1I / 'Oumuamua (ex A / 2017 U1), el asteroide interestelar ", fue realizado por miembros de la Iniciativa para Estudios Interestelares (i4iS), una organización de voluntarios que se dedica a hacer realidad los viajes espaciales interestelares en un futuro cercano. El estudio fue apoyado por Asteroid Initiatives LLC, una empresa de prospección de asteroides que se dedica a facilitar la exploración y explotación comercial de asteroides.

Recordar, cuando 'Oumuamua se observó por primera vez el 19 de octubre, 2017, por astrónomos que utilizan el Telescopio de Levantamiento Panorámico y el Sistema de Respuesta Rápida de la Universidad de Hawaii (Pan-STARRS), Se creía inicialmente que el objeto (entonces conocido como C / 2017 U1) era un cometa. Sin embargo, observaciones posteriores revelaron que en realidad era un asteroide y se le cambió el nombre a 1I / 2017 U1 (o 1I / `Oumuamua).

Las observaciones de seguimiento realizadas con el Very Large Telescope (VLT) de ESO pudieron imponer limitaciones al tamaño del asteroide, brillo, composición, color y órbita. Estos revelaron que 'Oumuamua medía unos 400 metros (1312 pies) de largo, es muy alargado, y gira sobre su eje cada 7,3 horas, como lo indica la forma en que su brillo varía en un factor de diez.

También se determinó que era rocoso y rico en metales, y contener trazas de tholins, moléculas orgánicas que han sido irradiadas por radiación ultravioleta. El asteroide también tiene una órbita extremadamente hiperbólica, con una excentricidad de 1.2, que actualmente lo está sacando de nuestro Sistema Solar. Los cálculos preliminares de su órbita también indicaron que originalmente provenía de la dirección general de Vega, la estrella más brillante de la constelación norteña de Lyra.

Dado que este asteroide es de naturaleza extra-solar, una misión que fuera capaz de estudiarlo de cerca ciertamente podría decirnos mucho sobre el sistema en el que se formó. Su llegada a nuestro sistema también ha creado conciencia sobre los asteroides extrasolares, una nueva clase de objeto interestelar que los astrónomos ahora estiman que llega a nuestro sistema a una tasa de aproximadamente uno por año.

Debido a esto, El equipo detrás del Proyecto Lyra cree que estudiar 1I / `Oumuamua sería una oportunidad única en la vida. Como afirman en su estudio:

"Como 1I / 'Oumuamua es la muestra macroscópica de material interestelar más cercana, probablemente con una firma isotópica distinta de cualquier otro objeto en nuestro sistema solar, los rendimientos científicos del muestreo del objeto son difíciles de subestimar. El estudio detallado de los materiales interestelares a distancias interestelares probablemente esté a décadas de distancia. incluso si el Proyecto Starshot de Breakthrough Initiatives, por ejemplo, se persigue vigorosamente. Por eso, una pregunta interesante es si hay una manera de aprovechar esta oportunidad única enviando una nave espacial a 1I / 'Oumuamua para realizar observaciones a corta distancia ".

Pero por supuesto, reunirse con este asteroide presenta muchos desafíos. El más obvio es el de la velocidad, y el hecho de que 1I / `Oumuamua ya está saliendo de nuestro Sistema Solar. Basado en cálculos de la órbita del asteroide, se ha determinado que 1I / `Oumuamua viaja a una velocidad de 26 km / s, lo que equivale a 95, 000 km / hora (59, 000 mph).

Ninguna misión en la historia de la exploración espacial ha viajado tan rápido, y las misiones más rápidas hasta la fecha solo han podido manejar alrededor de dos tercios de esa velocidad. Esto incluye la nave espacial más rápida en abandonar el Sistema Solar (Voyager 1) y la nave espacial más rápida en el lanzamiento (la misión New Horizons). Por lo tanto, crear una misión que pudiera alcanzarla sería un gran desafío. Como escribió el equipo:

"Esto [es] considerablemente más rápido que cualquier objeto que la humanidad haya lanzado al espacio. Voyager 1, el objeto más rápido que la humanidad haya construido, tiene un exceso de velocidad hiperbólico de 16,6 km / s. Como 1I / 'Oumuamua ya está abandonando nuestro sistema solar, cualquier nave espacial lanzada en el futuro tendría que perseguirlo ".

Sin embargo, a medida que avanzan en el estado, asumir este desafío daría lugar inevitablemente a innovaciones y avances clave en la tecnología de exploración espacial. Obviamente, el lanzamiento de tal misión tendría que suceder más temprano que tarde, dada la rápida velocidad de desplazamiento del asteroide. Pero cualquier misión que se lance dentro de unos años no podrá aprovechar los desarrollos técnicos posteriores.

Como el famoso escritor Paul Glister, uno de los fundadores de la Fundación Tau Zero y el creador de Centauri Dreams, señaló en su sitio web:

"El desafío es formidable:1I / 'Oumuamua tiene un exceso de velocidad hiperbólico de 26 km / s, lo que se traduce en una velocidad de 5,5 AU / año. Estará más allá de la órbita de Saturno dentro de dos años. Esto es mucho más rápido que cualquier objeto que la humanidad haya lanzado al espacio ".

Como tal, cualquier misión montada en 1I / `Oumuamua implicaría tres notables compensaciones. Estos incluyen la compensación entre el tiempo de viaje y delta V (es decir, la velocidad de la nave espacial), la compensación entre la fecha de lanzamiento y el tiempo de viaje, y la compensación entre la fecha de lanzamiento / tiempo de viaje y la energía característica. La energía característica (C3) se refiere al cuadrado del exceso de velocidad hiperbólico, o la velocidad en el infinito con respecto al Sol.

Último, pero no menos importante, es la compensación entre el exceso de velocidad de la nave espacial en el lanzamiento y su exceso de velocidad en relación con el asteroide durante el encuentro. Es preferible un exceso de velocidad en el lanzamiento, ya que resultará en tiempos de viaje más cortos. Pero un exceso de velocidad durante el encuentro significaría que la nave espacial tendría menos tiempo para realizar mediciones y recopilar datos sobre el asteroide.

Con todo lo contado, Luego, el equipo considera varias posibilidades para crear una nave espacial que dependa de un sistema de propulsión impulsiva (es decir, uno con un empuje de duración suficientemente corta). Además, suponen que esta misión no implicaría ningún sobrevuelo planetario o solar, y volaría directamente a 1I / `Oumuamua. De esto, Se establecen algunos parámetros básicos que luego se exponen.

"Para resumir, la dificultad de llegar a 1I / 'Oumuamua depende de cuándo lanzar, el exceso de velocidad hiperbólico, y la duración de la misión, ", indican." Los futuros diseñadores de misiones necesitarían encontrar compensaciones adecuadas entre estos parámetros. Para una fecha de lanzamiento realista en 5 a 10 años, el exceso de velocidad hiperbólico es del orden de 33 hasta 76 km / s con un encuentro a una distancia mucho más allá de Plutón (50-200AU) ".

Último, pero no menos importante, los autores consideran varias arquitecturas de misión que se están desarrollando actualmente. Estos incluyen aquellos que priorizarían la urgencia (es decir, el lanzamiento dentro de unos años), como el Space Launch System (SLS) de la NASA, que, según ellos, simplificaría el diseño de la misión. Otro es el Big Falcon Rocket (BFR) de SpaceX, que, según afirman, podría permitir una misión directa para 2025 gracias a su técnica de reabastecimiento de combustible en el espacio.

Sin embargo, este tipo de misiones también requeriría un sobrevuelo de Júpiter para proporcionar una asistencia por gravedad. Buscando técnicas a más largo plazo, que enfatizaría tecnologías más avanzadas, también consideran la tecnología impulsada por velas solares. Esto se ejemplifica en el concepto Starshot de Breakthrough Initiatives, lo que proporcionaría flexibilidad a la misión y la capacidad de reaccionar rápidamente ante futuros eventos inesperados.

Si bien este enfoque implicaría esperar, posibilidad de encuentros futuros con un asteroide interestelar, permitiría una respuesta rápida y una misión que podría acabar con las ayudas de gravedad. También podría permitir un concepto de misión particularmente atractivo, que es enviar pequeños enjambres de sondas para encontrarse con el asteroide. Si bien esto implicaría una inversión significativa, el valor de la infraestructura justificaría el gasto, ellos reclaman.

En el final, el equipo determinó que es necesaria una mayor investigación y desarrollo, lo que avala la importancia del Proyecto Lyra. Como concluyeron:

"[Una] misión al objeto ampliará el límite de lo que es tecnológicamente posible hoy. Una misión que utilice un sistema de propulsión química convencional sería factible utilizando un sobrevuelo de Júpiter para ayudar por gravedad a un encuentro cercano con el Sol. Dados los materiales adecuados, Se podría utilizar tecnología de velas solares o velas láser ... El trabajo futuro dentro del Proyecto Lyra se centrará en analizar los diferentes conceptos de misión y opciones tecnológicas con más detalle y seleccionar 2 o 3 conceptos prometedores para un mayor desarrollo ".

Es un axioma antiguo que los desafíos abrumadores son esenciales para la innovación y el cambio. En este sentido, la aparición de 'Oumuamua en nuestro Sistema Solar ha estimulado el interés por explorar asteroides interestelares. Y aunque es posible que la oportunidad de explorar este asteroide no sea posible en los próximos años, la llegada de futuros intrusos rocosos a nuestro Sistema podría ser alcanzable.