SpaceX 计划中的巨型火箭或可追逐星际小行星

一项新的研究绘制了前往 ‘奥陌陌’ 的潜在任务路线,这是一颗来自另一颗恒星的奇形怪状的太空岩石

第一颗已知的星际小行星 ‘奥陌陌’ 的艺术家印象图。这个神秘的物体正以每秒超过 25 公里的速度飞出我们的太阳系,但仍在当前或近未来航天器的可及范围内。

SpaceX 巨大的火星殖民火箭可能还有另一个未来的用途。

一项新的研究表明,那枚名为 BFR 的火箭可以向 ‘奥陌陌’ 发射探测器,这颗星际小行星上个月快速掠过地球。

1300 英尺长(400 米)的 ‘奥陌陌’ 目前正以约 58,160 英里/小时(93,600 公里/小时,或 26 公里/秒)的速度远离我们。这远快于任何航天器逃离地球的速度(尽管有些航天器在接近太阳等大型天体时速度更快)。但研究表明,一项采用正在开发的 BFR 火箭的任务,通过借助木星和太阳的加速飞掠,理论上可以追逐 ‘奥陌陌’。[‘奥陌陌’:星际访客照片详解]


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这项潜在的架构基于加利福尼亚州凯克空间研究所 (KISS) 和 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 的研究人员提出的概念,研究作者指出。

“KISS 星际介质研究计算得出,通过这种技术,可以实现 70 公里/秒的双曲线超额速度,这个值可以在 2039 年左右在 85 天文单位处拦截,发射时间为 2025 年,”作者在研究中写道,该研究的一个版本发表在网站 Centauri Dreams 上。(天文单位是“天文单位”的缩写,指地球到太阳的距离,约为 9300 万英里,或 1.5 亿公里。“双曲线超额速度”仅指航天器的速度。)

“更适度的数值仍然可以完成任务,例如 40 公里/秒,在 2051 年在 155 天文单位处拦截,”作者补充道。“凭借高接近速度,使用超高速撞击器产生气体‘脉冲’,以便使用质谱仪进行采样,可能是获取原位数据的严肃选择。”

需要明确的是:KISS 和 JPL 的概念并非专门针对 ‘奥陌陌’ 或 BFR。这两个想法是在 ‘奥陌陌’ 被发现之前,以及在 SpaceX 创始人兼首席执行官埃隆·马斯克公布该公司关于 BFR 的最新想法之前构思出来的——KISS 研究人员最近强调了这一点。

“KISS 的确召集了一个项目来研究未来前往太阳系外星际介质的任务的可能性,但这项研究是在 ‘奥陌陌’ 被发现之前进行的,不适用于该物体,”研究人员在关于这项新研究的一份声明中写道。

‘奥陌陌’ 任务将真正完善可重复使用的 BFR 的能力。SpaceX 已经设想使用这种巨型火箭及其配套的宇宙飞船来执行各种任务,包括发射卫星、运送人员进行环球超高速点对点旅行以及清理太空垃圾。

但研究作者写道,BFR 并不是 ‘奥陌陌’ 任务的唯一选择。小型激光推进帆船,例如 1 亿美元的 突破摄星项目 旨在发射到其他恒星系统的帆船,也可以完成这项工作。(但是,2025 年发射帆船群是不现实的;突破摄星团队估计,如果一切顺利,探测器可能在 20 年左右才能准备好投入使用。)

“我们分析的一个重要结果是,突破倡议组织的摄星项目激光束基础设施的价值在于能够灵活地对未来意外事件做出快速反应,例如向下一个像 1I/‘奥陌陌’ 这样的物体发送探测器群,”这项新研究说。(‘奥陌陌’ 前面的 “1I” 指的是该物体的官方科学名称:1I/2017 U1。)

他们补充说:“如果今天就建立起这样的基础设施,拦截任务可能在一年内就能到达 1I/‘奥陌陌’。”

即使 ‘奥陌陌’ 任务永远不会实现,天文学家仍然可以在不远的将来近距离观察来自另一个太阳系的访客:科学家们表示,这样的星际入侵者可能每年左右就会飞掠内太阳系。(但发现它们似乎是一项艰巨的任务,因为 ‘奥陌陌’ 是我们有史以来识别出的第一个。)

这项新研究由 Lyra 项目的研究人员进行,该项目旨在评估与 ‘奥陌陌’ 交会或飞掠任务的可行性。您可以在 Centauri Dreams 上阅读该研究的简短版本,或在 在线预印本网站 arXiv.org 上阅读更详细的版本。

编者注:本报道于 12 月 12 日更新,纳入了 KISS 研究团队的声明。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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