Künstlerische Darstellung von „Oumuamua“. (ESA/Hubble/NASA/ESO/M. Kornmesser) In 19. Oktober 2017 , das erste interstellare Objekt, das jemals entdeckt wurde, flog auf seinem Weg aus dem Sonnensystem an der Erde vorbei. Weniger als zwei Jahre später wurde ein zweites Objekt entdeckt, ein leicht zu identifizierender interstellarer Komet mit der Bezeichnung 2I/Borisov .
Das Erscheinen dieser beiden Objekte bestätigte frühere theoretische Arbeiten, die zu dem Schluss kamen, dass interstellare Objekte (ISOs) regelmäßig in unser Sonnensystem gelangen.
Die Frage, wie oft dies geschieht, ist seitdem Gegenstand umfangreicher Forschung. Laut a neue Studie unter der Leitung von Forschern der Initiative für interstellare Studien (i4is) dringen jedes Jahr etwa sieben ISOs in unser Sonnensystem ein und folgen dabei vorhersehbaren Umlaufbahnen.
Diese Forschung könnte es uns ermöglichen, in naher Zukunft ein Raumschiff zu einem Rendezvous mit einem dieser Objekte zu schicken.
Die Forschung, die diese Ergebnisse beschreibt, wurde von mehreren Forschern von i4is durchgeführt, einer gemeinnützigen Organisation, die sich der Realisierung interstellarer Flüge in naher Zukunft widmet.
Zu ihnen gesellten sich Forscher der Florida Institute of Technology , Harvards Institut für Theorie und Informatik (ITC), die Universität von Texas in Austin , Die Technische Universität München , und das Pariser Observatorium .
'Oumuamua durch das William Herschel Telescope. (Queen's University Belfast/William Herschel Telescope)
Die Erforschung von Oumuamua im Oktober 2017 löste eine Revolution in der Astronomie und der Erforschung von Himmelsobjekten aus. Es handelte sich nicht nur um ein Objekt, das in einem anderen Sternensystem entstanden war, sondern seine Ankunft und Entdeckung deutete auch auf eine große Population solcher Objekte hin.
Die Entdeckung von 2I/Borisov im Jahr 2019 bestätigte, was viele Astronomen bereits vermutet hatten – dass ISOs ziemlich regelmäßig in unser Sonnensystem eindringen.
Marshall Eubanks ist nicht nur Physiker am i4is (und Hauptautor der Studie), sondern auch der leitende Wissenschaftler von Space Initiatives Inc. und CEO von Asteroid Initiatives LLC . Wie er Universe Today per E-Mail mitteilte, ist die Entdeckung von 'Oumuamua und 2I/Borisov in einer nicht zu unterschätzenden Weise bedeutsam:
„Allein durch den Nachweis, dass es sie gibt, hatte es tiefgreifende Auswirkungen und schuf fast aus dem Nichts ein Forschungsgebiet (ein Gebiet, das die Förderbehörden gerade erst zu erkennen beginnen). „Interstellare Objekte bieten uns die Möglichkeit, Exokörper Jahrzehnte vor den frühestmöglichen Missionen zu den nächsten Sternen wie Proxima Centauri zu untersuchen und in Zukunft buchstäblich zu berühren.“
Dies führte zu mehreren Vorschlägen für Missionen, die sich mit zukünftigen ISOs treffen könnten, die beim Durchgang durch unser System gesichtet wurden. Ein solcher Vorschlag war Projekt Lyra , die Forscher des i4is in einem teilten Studie 2017 (mit Unterstützung von Asteroid Initiatives LLC).
Es gibt auch die ESAs Kometenabfangjäger Mission, die sie 2029 starten wollen, um sich mit einem langperiodischen Kometen zu treffen.
„Wir begannen 2017 direkt nach der Entdeckung von Oumuamua mit der Arbeit an möglichen Missionen zu interstellaren Objekten und konzentrierten uns zunächst eher auf die Verfolgung dieses spezifischen Objekts Seligman & Laughlin , der sich auf ISOs konzentrierte, die in der Zukunft entdeckt werden könnten“, sagte Eubanks.
„Die Comet Interceptor-Mission würde in eine ähnliche Kategorie fallen (Bauen und Warten).“
Angesichts der Tatsache, dass ISOs in einem anderen Sternensystem entstanden sind, würde die Möglichkeit, sie aus der Nähe zu untersuchen, Wissenschaftlern Einblick in die dort herrschenden Bedingungen geben. Tatsächlich ist die Untersuchung von ISOs die nächstbeste Möglichkeit, interstellare Sonden zu benachbarten Sternensystemen zu schicken.
Natürlich ist eine solche Mission mit vielen technischen Herausforderungen verbunden, ganz zu schweigen von der Notwendigkeit einer Vorwarnung. Wie Eubanks erklärte:
„Hier gibt es zwei grundlegende Arten von Missionen – Planen und Warten oder Starten und Warten, Missionen wie der ESA Comet Interceptor und Verfolgungsmissionen, wie sie zum Erreichen von 1I/'Oumuamua erforderlich wären. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass es bei Verfolgungsmissionen zu einem Rendezvous mit einem sich zurückziehenden ISO kommen kann – diese werden sich mit ziemlicher Sicherheit auf schnelle Vorbeiflüge beschränken. „Rendezvous-Missionen, also Missionen, bei denen die Geschwindigkeiten angepasst und die ISO umkreist oder gelandet wird, erfordern eine Vorwarnung.“
Zur Veranschaulichung: Als Astronomen zum ersten Mal auf Oumuamua aufmerksam wurden, geschah dies erst, nachdem das Objekt der Sonne bereits am nächsten gekommen war (auch bekannt als Perihelpassage) und knapp an der Erde vorbeigeflogen war.
Aus diesem Grund hatten Beobachter nur 11 Tage Zeit, um Beobachtungen durchzuführen, als es das Sonnensystem verließ und sich außerhalb der Reichweite ihrer Instrumente befand.
Künstlerische Darstellung von 2I/Borisov jenseits unseres Sonnensystems. (S. DagnelloNRAO/NSF/AUI)
Im Fall von 2I/Borisov erblickte der Amateurastronom und Teleskopbauer Gennadiy Borisov es am 30. August 2019, etwa drei Monate bevor es sein Perihel erreichte (8. Dezember 2019).
Aber damit künftige Missionen mit ihnen zusammentreffen können, ist es unerlässlich, so viel wie möglich darüber zu wissen, wie oft ISOs eintreffen und wie schnell sie dabei reisen.
Für ihre Studie versuchten Eubanks und seine Kollegen, diese beiden Variablen besser einzuschränken. Dazu berücksichtigten sie zunächst, wie die Geschwindigkeit eines interstellaren Objekts durch die beeinflusst wird lokaler Ruhestandard (LSR) – die mittlere Bewegung von Sternen, Gas und Staub in der Milchstraße in der Nähe der Sonne:
„Wir gehen davon aus, dass ISOs von Sternen und ihren Planetensystemen stammen oder mit ihnen gebildet werden und dass sie, nachdem sie selbstständig sind, die gleiche galaktische Dynamik aufweisen wie Sterne.“ Wir nutzen die beiden bekannten ISOs 1I/'Oumuamua und 2I/Borisov sowie die Effizienz früherer und aktueller astronomischer Untersuchungen, um die Anzahl dieser Objekte in der Galaxie abzuschätzen, und Schätzungen der Sterngeschwindigkeit aus der Gaia-Mission, um die Geschwindigkeitsverteilung abzuschätzen, die wir haben erwarten sollte.'
Sie fanden heraus, dass das Sonnensystem in einem durchschnittlichen Jahr von bis zu sieben Asteroiden-ähnlichen ISOs besucht wird. Mittlerweile wären Objekte wie 2I/Borisov (Kometen) seltener und würden etwa alle 10 bis 20 Jahre auftauchen.
Sie fanden außerdem heraus, dass sich viele dieser Objekte mit Geschwindigkeiten bewegen würden, die größer sind als die von 'Oumuamua – das sich vor und nach dem Auftrieb durch die Sonne mit über 26 km/s bewegte.
Die Kenntnis dieser Parameter wird Wissenschaftlern helfen, sich auf mögliche Rendezvous-Missionen mit ISOs vorzubereiten, etwas, das Eubanks und seine Kollegen in einer früheren Studie ausführlicher behandelt haben – „ Jetzt interstellar! Missionen zur Erkundung nahegelegener interstellarer Objekte '.
Als Universum heute damals berichtet Zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung befasste sich die Studie mit einem breiteren Spektrum potenzieller ISO-Werte und der Machbarkeit, diese zu erreichen.
Mittlerweile liefert diese aktuelle Studie grundlegende Informationen, die die Planung und Durchführung dieser Missionen unterstützen. Zusätzlich zum Projekt Lyra und dem Comet Interceptor der ESA gibt es zahlreiche Vorschläge für Raumfahrzeuge, die sich mit interstellaren Objekten treffen (oder sogar selbst die interstellare Reise unternehmen könnten).
Diese beinhalten Projekt Libelle , ein kleines Raumschiff und Lasersegel, das Gegenstand einer konzeptionellen Designstudie war, die von der durchgeführt wurde Initiative für interstellare Studien (i4iS) im Jahr 2013.
Ein anderer ist Durchbruch Starshot , ein Konzept von Yuri Milner und Durchbruchinitiativen Dazu ist es auch erforderlich, ein winziges Raumschiff mit einem Lichtsegel und einem leistungsstarken Laser-Array nach Alpha Centauri zu schicken.
Dieser Vorschlag wurde in den letzten Jahren formuliert von Prof. Abraham Loeb Und Prof. Manasvi Lingam . Während Leob der Gründer des ITC und Vorsitzender des Starshot Advisory Committee ist, ist Lingham ein langjähriger Forscher beim ITC und Co-Autor der Zeitschrift „Interstellar Now!“. und dieses neueste Papier.
Abgesehen davon, dass sie interstellar werden, wurden diese Konzepte auch als mögliche Möglichkeit zur „Jagd auf Objekte“ vorgeschlagen, die in unser Sonnensystem gelangen.
Auf die eine oder andere Weise werden wir bald auch andere Sternensysteme erreichen! Und zu wissen, wie man die Objekte, die sie uns in regelmäßigen Abständen entgegenwerfen, abfängt und untersucht, ist ein guter Anfang!
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .