Obiectul interstelar ‘Oumuamua
La sfârșitul anului 2017, un obiect cosmic misterios a traversat sistemul nostru solar cu o viteză amețitoare. Astronomii s-au grăbit să observe corpul ceresc în mișcare rapidă folosind cele mai puternice telescoape din lume. S-a constatat că avea o lungime de aproximativ 400 de metri și o formă extrem de alungită; poate de zece ori mai lung decât era lat. Cercetătorii l-au numit ‘Oumuamua, cuvânt hawaiian ce înseamnă „cercetaș”.
‘Oumuamua a fost confirmat ulterior ca fiind primul obiect din alt sistem solar care a vizitat sistemul nostru solar. Deși aceste obiecte interstelare își au originea în proximitatea unei alte stele, ajung să rătăcească prin spațiu ca niște nomazi cosmici. Practic, sunt fragmente de planete, expulzate din sistemele lor solare de evenimente catastrofale, precum coliziuni uriașe între corpuri planetare.
Astronomii spun că e posibil ca ‘Oumuamua să fi călătorit prin Calea Lactee vreme de sute de milioane de ani înainte să întâlnească sistemul nostru solar.
La doar doi ani după această vizită neașteptată, un al doilea obiect interstelar, Cometa Borisov, a fost descoperit, de data aceasta de un astronom amator din Crimeea.
Acești vizitatori cosmici ne-au oferit perspective fascinante asupra materiei provenite de dincolo de sistemul nostru solar.
Dar ce-ar fi dacă am putea face mai mult decât doar să le privim cum trec?
Studierea obiectelor interstelare de aproape ar oferi oamenilor de știință o oportunitate rară de a învăța mai multe despre sisteme stelare îndepărtate, care sunt prea departe pentru a putea efectua misiuni către ele.
Se estimează că există peste 10 septilioane (adică un 1 urmat de 24 de zerouri) de obiecte interstelare în Calea Lactee.
Dar dacă sunt atât de multe, de ce am văzut doar două? Simplu spus, nu putem prezice cu exactitate când vor apărea. Obiectele mari, precum ‘Oumuamua, care sunt mai ușor de detectat, nu par să viziteze sistemul solar prea des și se deplasează extrem de rapid.
Telescoapele noastre de la sol și din spațiu au dificultăți în a reacționa rapid la obiectele interstelare care sosesc, ceea ce înseamnă că de cele mai multe ori le observăm doar după ce au trecut prin vecinătatea noastră cosmică.
Totuși, misiuni spațiale inovatoare ne-ar putea apropia de astfel de obiecte, folosind progrese în inteligența artificială (IA) pentru a ghida navele spațiale în siguranță către viitori vizitatori. Apropiindu-ne, putem înțelege mai bine compoziția, geologia și activitatea lor – obținând informații despre condițiile din jurul altor stele.
Tehnologiile emergente folosite pentru apropierea de resturile spațiale ar putea ajuta și la abordarea altor obiecte imprevizibile, transformând aceste întâlniri în oportunități științifice importante.
Dar cum ne apropiem, concret?
Obiectele interstelare trec pe lângă Pământ cu o viteză medie de 32,14 km/s, ceea ce ne oferă mai puțin de un an pentru ca o navă spațială să le intercepteze după ce au fost detectate.
A le ajunge din urmă nu este imposibil – de exemplu, se poate realiza prin manevre de tip „praștie gravitațională”. Totuși, acest lucru este dificil, costisitor și poate dura ani întregi.
Vestea bună este că primul val de misiuni dedicate vânătorii de obiecte cosmice interstelare este deja în desfășurare: conceptul de misiune al NASA se numește „Bridge”, iar Agenția Spațială Europeană (ESA) pregătește misiunea „Comet Interceptor”. Odată ce un obiect interstelar este detectat, Bridge ar urma să plece de pe Terra pentru a-l intercepta. Totuși, lansarea necesită în prezent o fereastră de 30 de zile după detectare, ceea ce ar însemna o pierdere prețioasă de timp.
Comet Interceptor, programat pentru lansare în 2029, este format dintr-o navă spațială mai mare și două sonde robotice mai mici. După lansare, va aștepta la o distanță de 1 milion de mile de Pământ, pregătit să intercepteze o cometă cu perioadă lungă (comete mai lente, care vin de foarte departe) – sau, posibil, un obiect interstelar. Plasarea navelor spațiale pe o „orbită de așteptare” permite o lansare rapidă atunci când este detectat un obiect interstelar.
O altă propunere, venită de la Institutul pentru Studii Interstelare, numită „Project Lyra”, a evaluat fezabilitatea urmăririi lui ‘Oumuamua, care a trecut deja de orbita lui Neptun. S-a constatat că, teoretic, ar fi posibil să-l prindem din urmă, dar ar fi extrem de dificil din punct de vedere tehnic.
Rapid și curios
Aceste misiuni reprezintă un început, dar, după cum s-a menționat, principala lor limitare este viteza. Pentru a prinde din urmă obiecte precum ‘Oumuamua, trebuie să ne mișcăm mult mai repede și să gândim mai inteligent.
Misiunile viitoare ar putea depinde de inteligența artificială și domenii conexe, precum „învățarea profundă” – care încearcă să imite puterea de decizie a creierului uman – pentru a identifica și a răspunde în timp real la obiectele care se apropie. Cercetătorii testează deja nave spațiale mici care funcționează în „roiuri” coordonate, permițându-le să surprindă țintele din mai multe unghiuri și să se adapteze în timpul zborului.
La Observatorul Vera C. Rubin din Chile, un studiu de 10 ani al cerului nopții urmează să înceapă în curând. Se așteaptă ca acest studiu să descopere zeci de obiecte interstelare în fiecare an. Simulările sugerează că ne aflăm pe punctul unei adevărate explozii sub aspectul detectării de astfel de obiecte cosmice.
Orice navă spațială ar trebui să atingă viteze foarte mari odată ce un obiect este descoperit și să se asigure că sursa sa de energie nu se degradează, posibil după ani petrecuți în „orbita de așteptare”.
Mai multe misiuni au utilizat deja o formă de propulsie numită „vela solară”. Aceasta folosește lumina Soarelui pe o velă reflectorizantă și ușoară pentru a împinge nava prin spațiu. Astfel se evită necesitatea unor rezervoare grele de combustibil. Noua generație de nave cu vele solare ar putea folosi lasere pentru a mări și mai mult viteza, oferind o soluție agilă și cu costuri reduse față de alte tipuri futuriste de combustibil, precum propulsia nucleară.
O navă care se apropie de un obiect interstelar va trebui să reziste la temperaturi ridicate și, posibil, la eroziune cauzată de praful ejectat de obiect în timpul deplasării. Deși materialele de protecție tradiționale pot proteja navele spațiale, acestea adaugă greutate și le pot încetini.
Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii explorează tehnologii noi pentru materiale mai ușoare, mai durabile și mai rezistente, cum ar fi fibrele de carbon avansate; unele dintre ele chiar ar putea fi imprimate 3D. Se analizează și utilizarea inovatoare a unor materiale tradiționale precum pluta sau ceramica.
Este nevoie de o combinație de metode, care să implice telescoape de pe Pământ și misiuni spațiale, lucrând împreună pentru a anticipa, urmări și observa obiectele interstelare.
Tehnologia nouă ar putea permite chiar navei să identifice și să prezică traiectoriile obiectelor care se apropie. Totuși, eventualele reduceri de buget pentru știința spațială în SUA, inclusiv pentru observatoare precum Telescopul Spațial James Webb, amenință acest progres.
Tehnologiile emergente trebuie adoptate pentru ca apropierea și întâlnirea cu un obiect interstelar să devină o posibilitate reală. Altfel, vom rămâne doar cu fotografii de la distanță, în timp ce un alt „rătăcitor cosmic” se pierde în spațiu.
Traducere după Mysterious objects from other stars are passing through our solar system de Billy Bryan, cercetător la RAND Europe, Chris Carter, analist știință și tehnologii emergente, RAND Europe și Theodora Ogden, analist, apărare și securitate, RAND Europe.
