|
План посещения межзвездной кометы
|
|
|
|
Где-то в 2029 году Европейское космическое агентство планирует запустить свой космический аппарат Comet Interceptor. Перехватчик будет ждать, пока долгопериодическая комета не прибудет во внутреннюю часть Солнечной системы, а затем отправится на сближение с ней. Эти объекты являются древними и первозданными, они содержат материал, практически не изменившийся со временем, который дает представление о том, как сформировалась Солнечная система.
|
|
|
|
В новой статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, показано, как перехватчик Comet также может быть использован для сближения с межзвездным объектом (ISO), таким как комета 3l/ATLAS. Она называется "Перехват межзвездных объектов" и была представлена на рассмотрение британского проекта "Космические рубежи-2035". Ведущим автором является Колин Снодграсс из Института астрономии Эдинбургского университета.
|
|
|
|
Первая попытка посетить комету с помощью космического аппарата была предпринята в сентябре 1985 года, когда Международный исследователь комет НАСА (ICE) прошел через хвост кометы Джакобини-Циннера. На нем не было камер, поэтому фотографий нет. Последовали другие миссии, в том числе еще одна миссия 1985 года к комете Галлея. В 1999 году миссия НАСА "Звездная пыль" стала первой, которая вернула образец с кометы, доставив частицы пыли на Землю в 2006 году. Затем была миссия НАСА "Дип Импакт" к комете Темпель-1 и миссия ЕКА "Розетта" к 67P/Чурюмова-Герасименко.
|
|
|
|
Миссия ЕКА по перехвату "Комет" отличается от всех предыдущих одним важным моментом. Ракета будет запущена до того, как станет известна ее цель, и будет находиться в космосе в ожидании. Такая архитектура миссии делает ее подходящей для посещения ISO, поскольку на подготовку к этим объектам уходит очень мало времени. Они прибывают во внутреннюю часть Солнечной системы без особого предупреждения и улетают, не задерживаясь надолго.
|
|
|
|
|
|
|
"Comet Interceptor будет ждать в космосе до тех пор, пока не будет обнаружена подходящая комета с длительным периодом действия, что позволит оперативно отреагировать на быстрый облет объекта, который будет находиться во внутренней части Солнечной системы всего несколько лет; усовершенствованная версия этой концепции может реально обеспечить первое натурное исследование пришельца из другой солнечной системы. звездная система", - пишут авторы.
|
|
|
|
Изучение экзопланет показало нам, что в некотором смысле наша Солнечная система является исключением. Наиболее распространенный тип экзопланет, субнептуновые, не представлены в нашей солнечной системе. В других системах есть массивные газовые гиганты, называемые горячими Юпитерами, которые вращаются очень близко к своим звездам, в то время как наш Юпитер находится гораздо дальше. Ответы на вопрос, почему наша система так сильно отличается, можно найти в ISO.
|
|
|
|
"Следующим шагом после детального изучения относительно нетронутого остатка протопланетного диска нашей собственной Солнечной системы будет сравнение его с телом, которое сформировалось в другом месте, чтобы исследовать общие черты и различия между процессом формирования планет в разных местах и в разное время в галактике", - пишут авторы.
|
|
|
|
Кометы и астероиды - это остатки процесса формирования планет. Это оставшиеся строительные блоки, которые не нашли своего планетарного пристанища. Они содержат информацию о состоянии Солнечной системы в период ее молодости.
|
|
|
|
Кометы являются особенно хорошими хранилищами этого древнего вещества, потому что они проводят большую часть своего времени на большом расстоянии от своей звезды. Их содержимое сохраняется в холодных условиях вдали от своей звезды. Это является стимулом для таких миссий, как Rosetta и Deep Impact. Посещение межзвездной кометы может открыть дверь к новому пониманию формирования планет в солнечной системе, отличной от нашей.
|
|
|
|
"ISOS предоставляют уникальную возможность изучить строительные блоки других планетных систем", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Ученые полагают, что в процессе формирования планет в Солнечной системе из нее выбрасывается большое количество ледяных тел. Формирование планет не является упорядоченным процессом, и планеты могут мигрировать то ближе к своей звезде (звездам), то дальше от нее (них), пока ситуация не установится стабильно. Эти миграции могут направить ледяные тела по траекториям, которые унесут их из их родной системы. Это может быть источником межзвездных комет, таких как 2I/Борисов и 3I/АТЛАС.
|
|
|
|
Галактика может быть усеяна межзвездными кометами, и мы просто не могли их обнаружить до самого недавнего времени. "Их свойства могут дать ключ к пониманию того, как планеты формировались в других местах, точно так же, как кометы фиксируют этот процесс в нашей собственной Солнечной системе, и модели предполагают, что состав ISO должен варьироваться в зависимости от региона происхождения в галактике", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Были предложения о полетах с использованием известных ISO, но, по мнению авторов, они непрактичны. Они включают в себя непроверенные маневры и двигательные установки. Также неясно, как будут работать эти предполагаемые миссии, если они достигнут своих целей, и как они будут поддерживать связь с Землей, поскольку они будут находиться на расстоянии 100 а.е. или более от Земли, когда достигнут своей цели.
|
|
|
|
Для авторов решение очевидно. Любая реалистичная попытка сближения с межзвездной кометой потребовала бы миссии, ожидающей в космосе, точно так же, как миссия ЕКА по перехвату комет (CI).
|
|
|
|
"Реалистичная миссия ISO должна будет достичь своей цели за то короткое время, пока она находится во внутренней части Солнечной системы, что подразумевает наличие готового космического аппарата, разработанного до открытия ISO", - пишут они.
|
|
|
|
Миссия Европейского космического агентства (ЕКА) CI разработана таким образом, чтобы быть относительно недорогой и запускаться вместе с другой, более крупной полезной нагрузкой. Это может сработать и для межзвездной кометы, но остающаяся проблема касается аппаратуры. Но миссия "Межзвездная комета" будет нести практически ту же полезную нагрузку, что и миссия CI.
|
|
|
|
"Также важна полезная нагрузка дистанционного зондирования: детализированные изображения позволят выявить объемную структуру и геоморфологию ядра, включая доказательства наличия кратеров, наслоений и/или существенной обработки поверхности в результате кометной активности, что имеет решающее значение для понимания условий рождения ISO вокруг другой звезды", - говорится в сообщении. авторы объясняют.
|
|
|
|
Однако есть одно исключение. "С точки зрения полезной нагрузки, из-за необычного нейтрального состава, который может значительно отличаться от состава других комет Солнечной системы, нейтральный масс-спектрометр является важнейшим инструментом", - пишут исследователи.
|
|
|
|
Существует небольшая вероятность того, что CI, запущенный в 2029 году, может быть использован для посещения межзвездной кометы. Но обнаружение объекта и его сближение с землей должны быть точными. Авторы говорят, что это крайне маловероятно. Они действительно говорят, что недорогая миссия CI могла бы стать основой для полета к межзвездной комете.
|
|
|
|
"Миссия ISO вызывает большой научный и общественный интерес, и мы считаем, что CI может послужить доказательством концепции "ожидания в космосе" для такой миссии, одновременно достигая своих собственных целей по исследованию Солнечной системы", - объясняют авторы.
|
|
|
|
Любое ожидание космической миссии к межзвездной комете почти наверняка будет отложено до тех пор, пока ученые лучше не разберутся в ее составе. Обсерватория Веры Рубин и ее наследие в области исследования пространства и времени готовы приступить к работе, и, по прогнозам, они смогут обнаружить по меньшей мере 10 ISO'ов. Число может быть намного больше; никто не знает наверняка.
|
|
|
|
Полученные данные "... это наложит серьезные ограничения на истинную численность популяции и, следовательно, на вероятное время ожидания, чтобы найти доступную популяцию; это необходимый шаг, чтобы убедительно обосновать необходимость миссии", - пишут авторы.
|
|
|
|
Авторы утверждают, что миссия к межзвездной комете должна быть приоритетной, и с ними трудно поспорить. Подумайте, чему можно было бы научиться.
|
|
|
|
Маловероятно, что человечество когда-либо посетит другую солнечную систему, хотя никто не может сказать наверняка. Наша единственная надежда приблизиться к чему-либо за пределами нашей системы и собрать образцы может заключаться в миссии типа CI.
|
|
|
|
Изучение комет в нашей Солнечной системе выявило некоторые сюрпризы. "Розетта" обнаружила аминокислоту глицин на комете 67P/Чурюмова–Герасименко. Она также обнаружила другие сложные органические молекулы и фосфор, ключевую часть ДНК. Эти результаты намекают на то, что ингредиенты для жизни могут быть широко распространены и что жизнь может зародиться в любом подходящем мире.
|
|
|
|
Что, если мы найдем аминокислоты и другие строительные блоки для жизни на комете из другой солнечной системы? Это заманчивое предположение, которое расширит наши представления о жизни в других частях Млечного Пути. Если авторы правы, то возможность обнаружить их на межзвездной комете может оказаться не за горами.
|
|
|
|
Источник
|
