ستارهشناسان با عجله تلاش کردند تا این جسم سریعالسیر را با قدرتمندترین تلسکوپهای جهان رصد کنند. مشخص شد این جسم حدود ۴۰۰ متر طول دارد و بسیار کشیده است — شاید ده برابر طولانیتر از پهنای آن باشد.
پژوهشگران آن را «اوموآموا» نامیدند؛ واژهای هاوایی به معنای «پیشآهنگ».
بعدها مشخص شد که اوموآموا نخستین جرم شناختهشدهای است که از ستارهای دیگر آمده و وارد منظومه شمسی ما شده است.
این اجرام میانستارهای (ISOs) منشأیی ستارهای دارند، اما در اثر رویدادهای سهمگین مانند برخورد شدید سیارات، از منظومه مادر خود بیرون رانده شدهاند و اکنون مانند آوارههایی کیهانی در فضا سرگرداناند.
ستارهشناسان معتقدند که اوموآموا ممکن است صدها میلیون سال در کهکشان راه شیری سفر کرده باشد تا به منظومه شمسی ما برسد.
تنها دو سال پس از این دیدار غیرمنتظره، دومین جرم میانستارهای — دنبالهدار بوریسوف — توسط یک منجم آماتور در کریمه مشاهده شد. این مهمانان آسمانی، روزنههایی وسوسهبرانگیز به مواد فرامنظومهای برای ما گشودند.
اما اگر بتوانیم کاری بیش از فقط تماشا انجام دهیم، چه؟
بررسی نزدیک ISOs میتواند به دانشمندان فرصتی نادر دهد تا درباره منظومههای ستارهای دوردست اطلاعات کسب کنند — مکانهایی که فرستادن فضاپیما به آنها بسیار دشوار است.
ESA / انجامشده توسط ATG تحت قرارداد با آژانس فضایی اروپا (ESA/CC BY-SA)
برآورد میشود بیش از ۱۰ سپتیلیون (ده به توان ۲۴) جرم میانستارهای فقط در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.
اما اگر اینهمه زیادند، چرا فقط دو مورد از آنها را دیدهایم؟
پاسخ ساده است: نمیتوان زمان ورودشان را دقیق پیشبینی کرد.
اجرام بزرگتری مانند اوموآموا که راحتتر رصد میشوند، بهندرت به منظومه شمسی سر میزنند و با سرعت فوقالعادهای حرکت میکنند.
تلسکوپهای زمینی و فضایی نمیتوانند بهموقع به این اجرام واکنش نشان دهند، به همین دلیل، بیشتر مواقع آنها را پس از عبور از نزدیکیمان میبینیم.
با این حال، ماموریتهای فضایی نوآورانه میتوانند ما را به این اجرام نزدیکتر کنند. این کار با بهرهگیری از پیشرفتهای هوش مصنوعی برای هدایت امن فضاپیماها ممکن خواهد شد.
نزدیک شدن به این اجرام، امکان شناخت دقیقتری از ترکیب، زمینشناسی و فعالیت آنها را فراهم میکند — و در نتیجه شناختی بهتر از شرایط حاکم در اطراف ستارگان دیگر.
فناوریهایی که برای نزدیک شدن به زبالههای فضایی توسعه یافتهاند، میتوانند برای ردیابی اجرام غیرقابلپیشبینی نیز بهکار گرفته شوند و این ملاقاتهای زودگذر را به فرصتهایی علمی بدل کنند.
اما چطور باید به آنها نزدیک شد؟
این اجرام با سرعتی متوسط برابر با ۳۲.۱۴ کیلومتر بر ثانیه از کنار زمین عبور میکنند و کمتر از یک سال فرصت برای رهگیری آنها وجود دارد.
با استفاده از مانورهای پرتاب گرانشی، رسیدن به آنها ممکن است — ولی دشوار، پرهزینه و زمانبر است.
خبر خوب این است که نخستین موج ماموریتهای شکار ISOs در حال آغاز است:
مأموریت ناسا با نام Bridge و مأموریت آژانس فضایی اروپا با نام Comet Interceptor.
مأموریت Bridge پس از شناسایی یک ISO از زمین پرتاب خواهد شد. اما فرایند پرتاب از زمین نیاز به پنجرهای ۳۰ روزه دارد که میتواند زمان ارزشمندی را از ما بگیرد.
Comet Interceptor قرار است در سال ۱۴۰۸ پرتاب شود و از یک فضاپیمای اصلی و دو کاوشگر روباتیک کوچکتر تشکیل شده است. این فضاپیما پس از پرتاب، یک میلیون مایل دورتر از زمین منتظر خواهد ماند تا به دنبالهدارهای کند و دوردست — یا شاید حتی یک ISO — حملهور شود.
قرار دادن فضاپیما در مدار ذخیره به آنها امکان میدهد تا در زمان مناسب و بهسرعت به سمت جرم شناساییشده حرکت کنند.
پیشنهاد دیگری از «مؤسسه مطالعات میانستارهای» به نام پروژه لایرا، امکان تعقیب اوموآموآ را بررسی کرده است. با اینکه این جرم اکنون از مدار نپتون نیز فراتر رفته، آنها نشان دادهاند که رسیدن به آن در نظریه ممکن است، اما بهشدت دشوار از نظر فنی.
سریع و کنجکاو: سفر به دنیای کشف و یادگیری
این مأموریتها یک شروعاند، اما همانطور که گفته شد، بزرگترین محدودیت آنها سرعت است.
برای رسیدن به اجرامی چون اوموآموا، باید بسیار سریعتر حرکت کنیم — و هوشمندتر فکر کنیم.
ماموریتهای آینده ممکن است متکی به هوش مصنوعی پیشرفته و حوزههایی مانند یادگیری عمیق باشند — فناوریهایی که هدفشان تقلید قدرت تصمیمگیری مغز انسان است.
پژوهشگران هماکنون در حال آزمایش فضاپیماهای کوچکی هستند که بهصورت گروهی و هماهنگ عمل میکنند و قادرند هدف را از زوایای مختلف تصویربرداری کرده و در میانه مسیر سازگار شوند.
در رصدخانه «ورا روبین» در شیلی، بررسی دهسالهای از آسمان شب بهزودی آغاز خواهد شد. پیشبینی میشود این پروژه سالانه دهها ISO شناسایی کند. شبیهسازیها نشان میدهند که در آستانهی جهشی در شناسایی این اجرام هستیم.
(Y. AlSayyad/RubinObs/NOIRLab/SLAC/NSF/DOE/AURA)
هر فضاپیما باید بتواند بهمحض شناسایی جرم، با سرعتی بالا به سمت آن حرکت کند و در عین حال، منبع انرژی خود را حفظ کند — حتی پس از سالها انتظار در مدار ذخیره.
تاکنون چند مأموریت از نوعی پیشران به نام بادبان خورشیدی استفاده کردهاند:
این سیستم از فشار نور خورشید روی بادبانی سبک و بازتابنده برای پیشرانش استفاده میکند و نیاز به سوخت سنگین را حذف مینماید.
نسل آیندهی این فضاپیماها میتواند از لیزرهایی برای هدایت بادبانها استفاده کند تا سرعتی حتی بیشتر پیدا کند — راهحلی چابک و ارزانتر نسبت به سوختهای آیندهنگرانهای مانند پیشرانههای هستهای.
فضاپیمایی که به یک ISO نزدیک میشود، باید در برابر دمای بالا و سایش احتمالی ناشی از غبار خارجشده از جرم مقاوم باشد.
مواد حفاظتی سنتی میتوانند فضاپیما را محافظت کنند، اما به وزن آن میافزایند و سرعت را کاهش میدهند.
پژوهشگران اکنون در حال بررسی مواد نوینی هستند که سبک، مقاوم و بادوام باشند، مانند الیاف کربنی پیشرفته — که برخی از آنها حتی میتوانند با چاپگر سهبعدی ساخته شوند.
همچنین از مواد سنتی مانند چوب پنبه و سرامیکها بهصورت نوآورانه بهره گرفته میشود.
برای شناسایی، تعقیب و بررسی ISOs، مجموعهای از رویکردهای مختلف لازم است که در آنها تلسکوپهای زمینی و ماموریتهای فضایی با همکاری یکدیگر کار کنند.
فناوریهای نوین میتوانند امکان پیشبینی مسیر این اجرام توسط خود فضاپیما را فراهم کنند.
اما احتمال کاهش بودجههای علمی در آمریکا — از جمله برای رصدخانههایی مانند تلسکوپ فضایی جیمز وب — این پیشرفتها را تهدید میکند.
باید از فناوریهای نو استقبال کنیم تا ملاقات با ISOs را به واقعیتی عملی تبدیل کنیم. در غیر این صورت، فقط نظارهگر خواهیم ماند — در حالی که باز هم یکی دیگر از این سرگردانان کیهانی با شتاب از ما دور میشود.
