科学家计划2028年发射光帆飞船追赶“奥陌陌”，预计2054年赶上 _奥陌陌

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原文 | MATT WILLIAMS
翻译 | Linvo
【科学家计划2028年发射光帆飞船追赶“奥陌陌”，预计2054年赶上】2017年10月，星际访问“奥陌陌”穿过了我们的太阳系，并留下了诸多谜题。它不仅是有史以来观测到的第一个星际天体，而且天文学家们从它冲出太阳系时获得的有限数据，也让他们摸不着头脑。即使是在这位星际访客飞掠地球5年后的今天，科学家们仍然不能确定它的真相和起源。最后，要想从中得到一些真正的答案，唯一的方法就是——追上它。
有趣的是，现在已经有许多关于可以做到这一点的任务的提议摆在桌面上。以天琴座计划(Project Lyra)为例，该计划由星际研究所(i4is)提出，它将依靠先进的推进技术与星际物体(ISOs)会合并对其进行研究。根据他们的最新研究，如果他们的任务概念在2028年发射，并执行复杂的木星奥伯斯机动(JOM) ，它将能够在26年内赶上“奥陌陌” 。
2017年10月30日， “奥陌陌”被发现后不到两周，星际研究倡议组织(i4is)启动了天琴座计划(Project Lyra) 。这项研究的目的是确定使用当前最新的技术与“奥陌陌”会合的任务是否可行。从那以后， i4is团队进行了一些研究，考虑使用核热推进(NTP)和一艘类似于“突破摄星”的激光帆船来追赶星际物体， “突破摄星”是一项星际任务概念，旨在在20年内到达半人马座α星（译者注：即比邻星）。
正如他们在研究中所描述的那样，之前提出的利用最新技术达到奥陌陌的大多数方法都需要“太阳奥伯斯机动方式”(SOM) 。一个完美的例子是“Sundiver” ，这是由马克斯·普朗克天文研究所(MPIA)的研究员Coryn Bailer-Jones提出的。这个概念是一个光帆，依靠太阳的辐射压力来获得一个非常高的速度。
他说：“奥伯斯效应的原理是，当你相对于绕轨道运行的物体移动得足够快时，即Sundiver的情况下，你就会得到助推。 ”“在你的轨道上，你离太阳越近，你就会越快。因此，为了利用奥伯斯效应，你需要尽可能地靠近太阳。 ”
SOM和其他奥伯斯类方式的核心是一项被称为引力助推的技术，自20世纪70年代初以来，这项技术一直被用于探索太阳系。这项技术需要利用三个物体的引力，包括航天器、提供“助推”的第二物体(通常是一颗大行星)和控制航天器路径的中心物体。
Adam Hibberd i4is的研究员，是最近天琴座计划研究的主要作者，在加入i4is之前， Hibberd是一个航天工程师，他开发了最佳星际轨道软件(OITS) 。当“奥陌陌”被探测到时，他决定使用OITS和这个ISO作为预定目的地。在了解了天琴座计划后，他很快加入了他们的研究工作。

SOM依赖于三个离散的速度变化离开太阳系。这些包括:
1、在地球上，增加航天器远日点的距离(远日点) ，
2、在远日点，减速并接近太阳，
3、在近日点，航天器以最快的速度飞行以获得额外的助推
西奥多·埃德尔鲍姆(Theodore Edelbaum)于1959年发现了这三种方式的情景，尽管SOM一词似乎已经被沿用了下来。它是在太阳系外高速飞行的最佳燃料。当ISO已经经过近日点并迅速远离太阳时，这正是捕捉ISO所需要的。 ”
然而，这个理论没有考虑到木星。因此，作为一个轻微的修改，如果我们在第二步的帮助下，在反向木星引力的帮助下减速，那么我们可以实现更少的燃料逃逸。这是因为SOM在产生高速方面非常有效，它已经被用于ISO的研究任务。 ”
为了寻找SOM的替代方案，希伯特和他的同事考虑走一条经过时间考验的路线，该路线将结合木星强大的引力。他们这样做的部分原因是太阳引力助推所带来的固有挑战。虽然这一演习在纸面上看起来很棒，但它以前从未执行过，因此技术就绪水平(TRL)评级较低。

星际探测器任务将是迄今为止到达最远的任务，将超过旅行者号和新视野号探测器。更重要的是，当光帆在第三步(3到10太阳半径之间)到达近日点时，会发生多少热量的问题。这些问题在美国宇航局最近的一项名为“星际探测:人类星际空间之旅”的太阳和空间物理概念研究中得到了解决。这项研究是为太阳和空间物理2023-2032年十年调查而进行的，其中包括星际探测器的概念。在附录D2.2中写道，该研究探讨了太阳奥伯斯背景下的热保护：

科学家计划2028年发射光帆飞船追赶“奥陌陌”，预计2054年赶上

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