Toen 'Oumuamua twee jaar geleden door ons zonnestelsel ging, het veroorzaakte een golf van opwinding in de astronomische gemeenschap. Hier was het allereerste interstellaire object dat werd waargenomen door menselijke spoorzoekers, en de mysteries rond zijn ware aard en samenstelling leidden tot een aantal behoorlijk interessante theorieën. Er waren zelfs enkele voorstellen voor een snelle missie die ermee zou kunnen afspreken.

En nu er een tweede interstellair object - C/2019 Q4 (Borisov) - is gedetecteerd dat door het zonnestelsel reist, soortgelijke voorstellen worden gedaan. Een van hen komt van een groep wetenschappers van het Initiative for Interstellar Studies (i4is) in het VK. In een recente studie, zij beoordelen de technische haalbaarheid van het sturen van een missie naar deze interstellaire komeet met behulp van bestaande technologie, en ontdekte dat er een paar opties waren.

Op veel manieren, C/2019 Q4 (Borisov) biedt een kans om het soort onderzoek uit te voeren dat niet mogelijk was met 'Oumuamua. Toen dat mysterieuze object voor het eerst werd waargenomen, het was al het dichtst bij de zon gekomen, voorbij de aarde, en was op weg uit het zonnestelsel. Hoe dan ook, wat we konden leren over 'Oumuamua leidde tot de conclusie dat het een geheel nieuwe klasse van hemellichamen was.

Naast degenen die waagden dat het een komeet of een asteroïde was, er waren ook mensen die theoretiseerden dat 'Oumuamua een fragment zou kunnen zijn van een komeet die explodeerde toen hij dicht bij onze zon passeerde, of zelfs een buitenaards zonnezeil. Een andere interessante vondst was het feit dat soortgelijke objecten waarschijnlijk regelmatig door ons zonnestelsel gaan (waarvan er veel blijven).

Om deze redenen, een missie om dergelijke objecten van dichtbij te bestuderen is wenselijk. Zoals Dr. Andreas M. Hein, de uitvoerend directeur van de raad van bestuur van i4is, de voorzitter van zijn technische onderzoekscommissie, en een van de co-auteurs van de recente studie, vertelde Universe Today via e-mail:

"Het onderzoeken van interstellaire objecten van een korte afstand zou ons unieke gegevens over andere sterrenstelsels opleveren zonder er echt naar toe te vliegen. Ze kunnen unieke inzichten verschaffen in de evolutie en samenstelling van andere sterrenstelsels en exoplaneten daarin. Interstellaire objecten zijn cool, zoals het een beetje is als:Als je niet naar de berg kunt, laat de berg naar je toe komen. Het zal waarschijnlijk vele decennia duren voordat we een ruimtevaartuig naar een andere ster kunnen sturen. Vandaar, interstellaire objecten kunnen een tussenoplossing zijn om meer te weten te komen over andere sterren en hun planeten."

Bovendien, hij claimt, deze objecten reizen waarschijnlijk al honderdduizenden (of zelfs miljoenen) jaren tussen sterrenstelsels. Als resultaat, ze hebben ongetwijfeld onderweg materiaal opgepikt of dragen de sporen van ontmoetingen met andere voorwerpen of krachten. Kortom, hun samenstelling en oppervlaktekenmerken kunnen ons veel vertellen over wat zich in het interstellaire medium bevindt.

Dit is niet de eerste keer dat i4is heeft voorgesteld een ruimtevaartuig naar een interstellair object te sturen. in 2017, Dr. Hein en verschillende collega's van i4is (die ook co-auteur waren van deze studie) produceerden een paper met de titel "Project Lyra:Sending a Spacecraft to 1I/'Oumuamua (former A/2017 U1), de interstellaire asteroïde, " die werd uitgevoerd met de hulp van het asteroïde-prospectiebedrijf Asteroid Initiatives LLC.

Het project werd zo genoemd vanwege de oorsprong van 'Oumuamua, waarvan astronomen concludeerden dat ze uit de algemene richting van Vega kwamen - de helderste ster in het noordelijke sterrenbeeld Lyra. Na rekening te hebben gehouden met de snelheid waarmee 'Oumuamua op dat moment het zonnestelsel verliet - 26 km/s (93, 600 km/u; 58, 160 mph) - ze besloten dat elk voorstel een afweging zou zijn tussen drie factoren.

Deze omvatten wanneer een missie zou kunnen starten, de snelheid die het zou kunnen bereiken, en de tijd die het zou kosten om het object te ontmoeten. Onder de omstandigheden, ze waren van mening dat de beste optie was om te wachten op toekomstige technologische doorbraken, zoals die worden nagestreefd door Breakthrough Starshot (een concept voor een door laser aangedreven interstellair zonnezeil).

Deze conclusies zijn zeer toepasbaar gebleken, dankzij de detectie van een tweede interstellair object dat in evenveel jaren door ons zonnestelsel gaat. In hun meest recente onderzoek het onderzoeksteam gebruikte opnieuw Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS), die is ontwikkeld door teamlid Adam Hibberd, om alle beschikbare opties te beoordelen om een ​​ruimtevaartuig naar een rendez-vous met een interstellair object te sturen.

Deze omvatten het optimale lanceervoertuig (zoals NASA's Space Launch System (SLS) of SpaceX's Falcon Heavy), het optimale traject voor de missie, en het beste type ruimtevaartuig. Uiteindelijk, ze hebben vastgesteld dat de mensheid het vermogen heeft om een ​​interstellair object te ontmoeten met behulp van bestaande technologie, en bedacht een missiearchitectuur die dat mogelijk zou maken.

Deze missie zou gebaseerd zijn op een zwaar lanceringsvoertuig en zou afwisselend een CubeSat-ruimtevaartuig van twee ton (1,8 ton) of een CubeSat-ruimtevaartuig van 3 kg (6,6 lbs) kunnen gebruiken. Afhankelijk van wanneer het gelanceerd werd en wat zijn voorkeurstraject zou zijn, het kan ook nodig zijn om een ​​Jupiter-flyby en Solar Oberth-manoeuvre uit te voeren om C/2019 Q4 (Borisov) in te halen. Zoals Dr. Hein uitlegde:

"Onze resultaten laten zien dat voor beide, 'Oumuamua en C/2019 Q4 (Borisov), we hebben al de technologie om deze objecten te bezoeken. Wat betreft 'Oumuamua, we kunnen er zelfs na het jaar 2030 een ruimtevaartuig naartoe lanceren. Er is genoeg tijd om zo'n ruimtevaartuig te ontwikkelen. De zaak voor C/2019 Q4 (Borisov) is een beetje lastiger, omdat het sneller is dan 'Oumuamua. Maar zelfs voor dit object, we hadden er een ruimtevaartuig van twee ton naartoe kunnen sturen met een Falcon Heavy als we het in 2018 hadden gelanceerd."

"Latere missies zijn ook mogelijk, maar vereisen een grotere launcher. Toekomstige telescopen zullen dergelijke objecten veel eerder en met adequate voorbereiding kunnen detecteren, we kunnen een ruimtevaartuig op een ontmoetingsmissie sturen. Dus we hebben de technologie om dit te doen, en met de ontdekking van C/2019 Q4 (Borisov), we weten ook dat we waarschijnlijk genoeg mogelijkheden hebben om naar zo'n object te vliegen."

Alweer, de aanwezigheid van een interstellair object in ons zonnestelsel is een belangrijke bron van opwinding. Naast alle mogelijkheden om van hen te leren, C/2019 Q4 en 'Oumuamua bevestigen dat objecten van verre sterren vrij regelmatig door ons systeem gaan; ze laten ook zien dat we op een punt zijn waar we kunnen detecteren, volgen en bestuderen.

Maar het is vooral opwindend om te weten dat in de toekomst, we zullen ze van dichtbij kunnen bestuderen. In feite, de ESA werkt momenteel aan een missie die heel goed een ontmoeting zou kunnen zijn met een toekomstig interstellair object. Het staat bekend als de Comet Interceptor, een "fast-class" concept bestaande uit drie ruimtevaartuigen die in de ruimte zullen wachten tot een ongerepte komeet verschijnt, en kom er snel achter.

"We stellen ons twee soorten onderzoek voor, "Zei Dr. Hein. "Eerst, teledetectie, bijvoorbeeld, met een telescoop foto's maken. Tweede, we kunnen materiaal van het object rechtstreeks analyseren door er een botslichaam in te schieten en een deel van de deeltjes te vangen van de stofpluim die wordt gegenereerd met het hoofdruimtevaartuig. Dit zou unieke inzichten opleveren in de samenstelling van het object."

Wat dit onderzoek zou kunnen onthullen, Dr. Hein heeft daar ook enkele gedachten over:"Ik kan alleen maar speculeren, maar we kunnen bewijs zien dat organische moleculen, de bouwstenen voor het leven, daadwerkelijk reizen tussen sterrenstelsels, en wie weet? Misschien zou het leven zelf zich tussen de sterren in onze melkweg kunnen verspreiden."