ارسال کاوشگر به سیارک بین ستاره‌ای واردشده به منظومه شمسی

وارد شدن یک سیارک به منظومه‌ی شمسی از مکانی خارج از این سامانه، اتفاقی نیست که بارها شانس دیدن آن را داشته باشیم. در واقع، از زمانی که دانشمندان توانسته‌اند به کمک ابزار به آسمان بنگرند، چنین اتفاقی رخ نداده بود تا این‌که در ماه اکتبر، ستاره‌شناسان خبر دادند نخستین سیارک از فضای بین ستاره‌ای به منظومه‌ی شمسی وارد شده است. ستاره‌شناسان، نام این سنگ آسمانی غریبه را اُمواموا گذاشتند که به معنای «نخستین فرستاده از راه دور» است.

اکنون گروهی از ستاره‌شناسان و مهندسان می‌خواهند این فرصت را غنیمت بشمارند و از نزدیک به بررسی این سیارک غریبه بپردازند. این افراد قصد دارند که در سایه‌ی پروژه‌ای نوآورانه به نام پروژه لایرا، یک راکت را به دنبال این سیارک بفرستند تا کاوشگری را به سطح آن برساند. این ایده بسیار عجیب است؛ اما آن‌طور که از شواهد برمی‌آید، اُمواموا ارزش این کار را دارد. دانشمندان می‌دانند که این سیارک از فضای بین ستاره‌ای به منظومه‌ی شمسی وارد شده است؛ اما تا به امروز سیارکی نظیر آن مشاهده نشده است.

این سیارک، از نظری ظاهری به سیگار شباهت دارد و طول آن ۱۰ برابر عرض آن است و تا به امروز سیارکی با این شکل در منظومه‌ی شمسی مشاهده نشده است. جنس سیارک از سنگ و مملو از فلزات است و توسط تابش کیهانی به‌طور کامل بمباران شده است. این سیارک از مسیری که به ستاره‌یکرکس نشسته (Vega) در صورت فلکی شَلیاق (Lyra) ختم می‌شود، به منظومه‌ی شمسی وارد شده است. سرعت سیارک اُمواموا به هنگام وارد شدن به منظومه‌ی شمسی، حدود ۹۵۰۰۰ کیلومتر بر ساعت بود. ستاره‌شناسان ابتدا فکر کردند که این سیارک از مدار ستاره‌ی کرکس نشسته جدا شده و سپس فاصله‌ای برابر با ۲۵ سال نوری طی کرده تا بالاخره به منظومه‌ی شمسی رسیده است. اما اگر چنین اتفاقی رخ داده باشد، این سیارک باید ۳۰۰ هزار سال در راه باشد تا چنین مسیری را طی کند؛ درحالی‌که ما می‌دانیم ۳۰۰ هزار سال پیش، ستاره‌ی کرکس نشسته در آن قسمت آسمان نبوده است؛ زیرا ستاره‌ها همچون سیاره‌ها در آسمان حرکت می‌کنند.

با توجه به این موضوع، به نظر می‌رسد که اُمواموا اصلاً در مدار ستاره‌ی کرکس نشسته نبوده و تمام این مدت، تنها در فضای میان ستاره‌ای حرکت کرده است و شاید این سفر در تاریکی، برای صدها میلیون سال طول کشیده باشد. پژوهش در مورد این سیارک، می‌تواند اطلاعات بیشتری در مورد زمان شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی در اختیار دانشمندان قرار دهد. همچنین مطالعه‌ی اُمواموا می‌تواند ما را هرچه بیشتر با اجرام بین‌ستاره‌ای آشنا کند و شاید این اجرام بیش از آنچه تصور می‌شد به منظومه‌ی شمسی وارد شوند.

به‌ دلیل اهمیت زیاد این سیارک، گروهی از دانشمندان و مهندسان داوطلب می‌خواهند یک راکت را به سوی اُمواموا بفرستند تا بتوانند آن را از نزدیک بررسی کنند. اما فرود یک کاوشگر روی سیارک اُمواموا، بسیار پیچیده‌تر از پروژه‌ی فرود کاوشگر رزتا روی سیارک ۶۷ پی/چوریوموف-گراسیمنکو است. بزرگ‌ترین مشکل، دستیابی به سیارک اُمواموا است. سیارک ۶۷ پی که کاوشگر رزتا روی آن فرود آمد، در مداری مشخص به دور خورشید گردش می‌کند و قرار نیست که جایی برود و هر زمان که دانشمندان بخواهند می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند؛ اما اُمواموا به دور خورشید گردش نمی‌کند و هم اکنون با سرعتی سرسام‌آور به سمت خروج از منظومه‌ی شمسی حرکت می‌کند.

سرعت این سیارک هرچه از خورشید فاصله می‌گیرد، بیشتر می‌شود. در تاریخ ۲۹ آبان ۹۶، سرعت اُمواموا ۱۳۸ هزار کیلومتر بر ساعت اندازه‌گیری شد و انتظار می‌رود که در ماه مِی سال ۲۰۱۸، از مدار مشتری عبور کند. کاوشگر رزتا ۱۰ سال در راه بود تا توانست مسیر ۵۱۰ میلیون کیلومتری به سمت سیارک ۶۷ پی را طی کند؛ کاوشگر جونو نیز ۵ سال در راه بود تا توانست ۵۸۸ میلیون کیلومتر را طی کند و به سیاره‌ی مشتری برسد. حتی سرعت حرکت کاوشگر نیوهورایزنز که رکورد سرعت پرتاب از زمین را شکست و کاوشگر وویجر ۱ که دورترین جرم ساخته‌ی دست بشر بوده و در حال ترک منظومه‌ی شمسی است، کمتر از نصف سرعتی است که سیارک اُمواموا دارد. کاوشگر نیو هورایزنز با سرعت سرسام‌آور ۵۸۵۳۶ کیلومتر بر ساعت به سمت اعماق فضا حرکت کرد و وویجر ۱ نیز هم‌اکنون با سرعت ۶۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت در حال ترک منظومه‌ی شمسی است.

با وجود این چالش‌های فنی، افراد گروه معتقد هستند که اُمواموا ارزش ریسک کردن دارد. این پژوهشگران می‌گویند:

جدای از علاقه‌های علمی که برای دریافت داده از این سیارک وجود دارد، چالش رسیدن به این سیارک می‌تواند دایره‌ی توانایی‌های فنی اکتشافات فضایی ما را گسترش دهد. همچنین، پروژه لایرا صرفاً از دید ارزش علمی به اُمواموا نمی‌نگرد، بلکه قصد به چالش کشیدن توانایی‌های فنی امروزه را نیز دارد.

عوامل تعیین‌کننده در این پروژه عبارتند از زمان سفر فضاپیما در فضا، انرژی شاخص، سرعت فضاپیما و سرعت سیارک. پژوهشگران با مدل‌سازی این پروژه، می‌خواهند بدانند که اگر پرتاب فضاپیما بین ۵ تا ۳۰ سال آینده صورت بگیرد، چه سرعتی برای رسیدن به سیارک مورد نیاز است. یکی از مشکلاتی که در مدل‌سازی انجام شده وجود دارد، این است که تمام این محاسبات بر پایه‌ی سرعت ورود سیارک به منظومه‌ی شمسی (۹۵۰۰۰ کیلومتر بر ساعت) هستند و این در حالی است که سرعت این سیارک هم اکنون بیشتر شده است؛ اما ممکن است که باز هم به همان سرعت بازگردد ولی این اتفاق تا چندین سال رخ نخواهد داد.

شاید به کمک دیگر فناوری‌های پیشرانش، مانند بادبان‌های نوری که هم‌اکنون در دست توسعه است، دستیابی به سرعت‌های بالا در چهارچوب زمانی تعیین‌شده برای انجام پروژه، امکان‌پذیر شود و دانشمندان بتوانند کاوشگری را روی سیارک اُمواموا فرود آورند.

پژوهشگران می‌گویند:

با توجه به تجزیه‌و‌تحلیل‌هایی که انجام داده‌ایم، می‌توانیم بگوییم که ساختار تابش پرتو لیزر (همان عاملی که باعث حرکت بادبان‌های نوری می‌شود) که توسط پروژه‌ی استارشات مؤسسه Breakthrough Initiatives در دست توسعه است، توانایی پاسخ‌دهی به رویدادهای غیر منتظره در آینده را خواهد داشت و شاید ما بتوانیم به کمک این ساختار، گروهی از کاوشگرها را به سوی سیارک دیگری که از فضای بین‌ستاره‌ای به منظومه‌ی شمسی وارد می‌شود، ارسال کنیم. با وجود چنین ساختاری، دستیابی به سیارکی مشابه اُمواموا در طول یک سال امکان‌پذیر خواهد شد.

در همین مدت، دانشمندان می‌توانند سیستم‌های شناسایی خود را بهبود دهند تا دیگر اجرام بین‌ستاره‌ای را که به منظومه‌ی شمسی وارد می‌شوند، شناسایی کنند.