Wetenschappers onthullen gedurfd plan om interstellaire komeet 3I/ATLAS te onderscheppen

Wereldwijd - Ekhbary Nieuwsagentschap

Wetenschappers onthullen gedurfd plan om interstellaire komeet 3I/ATLAS te onderscheppen: Een race tegen de klok om kosmische geheimen te ontrafelen

In een gedurfde stap richting het begrijpen van raadselachtige kosmische objecten, hebben onderzoekers van het Initiative for Interstellar Studies (i4is) een innovatief plan onthuld om de interstellaire komeet 3I/ATLAS te onderscheppen. Dit object, slechts de derde interstellaire bezoeker die ooit is gedetecteerd, vertegenwoordigt een onschatbare kans voor astronomen om materie uit andere sterrenstelsels te bestuderen, maar brengt immense uitdagingen met zich mee vanwege zijn extreme snelheid en late ontdekking. De voorgestelde strategie, die een lancering in 2035 omvat en gebruikmaakt van een Solar Oberth-manoeuvre, overbrugt de huidige beperkingen en biedt een veelbelovende weg om dit kosmische object van dichtbij te bestuderen.

De aankomst van 3I/ATLAS in ons zonnestelsel leidde tot meerdere voorstellen voor een rendez-vousmissie om het van dichtbij te bestuderen. Als het derde interstellaire object (ISO) dat ooit is gedetecteerd, zou de rijkdom aan informatie die directe studies zouden kunnen opleveren in veel opzichten baanbrekend zijn. De missiearchitectuur voor het onderscheppen van een interstellaire komeet stelt echter tal van belangrijke uitdagingen voor missieontwerpers en -planners. De belangrijkste daarvan is het technologische gereedheidsniveau (TRL) van de voorgestelde aandrijfsystemen, variërend van conventionele raketten tot gerichte energieaandrijving (DEP).

Tot nu toe hebben missievoorstellen zich voornamelijk gericht op chemische raketten die vanaf de aarde werden gelanceerd, zoals NASA's Janus-missie en ESA's Komeet Interceptor, of op bestaande missies zoals de Juno-sonde die hun trajecten aanpasten. Directe benaderingen stuiten echter op onoverkomelijke hindernissen. Zoals Adam Hibberd, software- en onderzoeksingenieur in astronautiek bij i4is en hoofdauteur van de studie, uitlegde, betekende de late detectie van komeet 3I/ATLAS – nadat deze al met een snelheid van meer dan 60 km/s binnen de baan van Jupiter had gereisd – dat het optimale lanceervenster voor een directe missie al was verstreken. Deze fundamentele uitdaging zette het onderzoeksteam ertoe aan om onconventionele oplossingen te verkennen.

De door het i4is-team geïdentificeerde baanbrekende oplossing is een indirecte missie die in 2035 wordt gelanceerd en op slimme wijze gebruikmaakt van een Solar Oberth-manoeuvre. Vernoemd naar de Duitse raketpionier Hermann Oberth, maakt deze manoeuvre gebruik van de immense zwaartekracht van de zon om de snelheid van een ruimtevaartuig drastisch te verhogen. Wanneer een ruimtevaartuig de zon nadert, versnelt de snelheid van nature door de zwaartekracht, en bereikt zijn maximum bij het perihelium (dichtste nadering). Op dit optimale punt vuurt het ruimtevaartuig zijn motoren af, maximaliseert het 'slingereffect' en stuwt het naar enorme snelheden die in staat zijn om een snel bewegend interstellair object zoals 3I/ATLAS te onderscheppen.

Om dit complexe plan te ontwikkelen, gebruikte Hibberd zijn zelfontworpen Optimum Interplanetary Trajectory Software (OITS), een geavanceerd programma dat specifiek is afgestemd op het beoordelen van de haalbaarheid van zowel directe als indirecte missies om ISO's te onderscheppen. Deze software heeft een bewezen staat van dienst in het oplossen van missies met Solar Oberth-manoeuvres, waaronder een eerdere i4is-studie voor 'Project Lyra', een missie die is ontworpen om 'Oumuamua, het eerste ooit gedetecteerde ISO, te onderscheppen. Het strategische gebruik van zwaartekrachtassistentie en/of Oberth-manoeuvres is een integraal onderdeel van het succes van Project Lyra en andere missies die OITS gebruiken.

De paper van het team is geaccepteerd voor publicatie in het Journal of the British Interplanetary Society (JBIS), met als co-auteurs T. Marshall Eubanks, Chief Scientist bij Space Initiatives Inc., en Andreas Hein, universitair hoofddocent lucht- en ruimtevaarttechniek aan de Universiteit van Luxemburg. Deze multidisciplinaire samenwerking onderstreept de complexiteit en innovatie die nodig zijn voor dergelijke ambitieuze ruimtevaartondernemingen. De voorgestelde missie is niet alleen bedoeld om 3I/ATLAS in te halen, maar om een close-upstudie uit te voeren die de samenstelling, structuur en oorsprong ervan zou kunnen onthullen, en zo onschatbare gegevens zou opleveren over hoe planeten in andere sterrenstelsels worden gevormd.

De mogelijkheid om interstellaire objecten te benaderen en te bestuderen vertegenwoordigt een paradigmaverschuiving in de astronomie. In plaats van te vertrouwen op waarnemingen op afstand, zou een onderscheppingsmissie zoals die voorgesteld door het i4is-team een unieke gelegenheid bieden voor in-situ-analyse of zelfs monsterneming, wat nieuwe wegen opent voor het begrijpen van onze gedeelde kosmische geschiedenis. Hoewel technologische uitdagingen blijven bestaan, belichaamt dit voorstel de geest van menselijke vindingrijkheid in zijn onophoudelijke streven om de verste uithoeken van de kosmos te verkennen.

Ekhbary Nieuwsagentschap