各機(jī)構(gòu)正在制定計(jì)劃，從其他太陽能系統(tǒng)中收集巖石

2017 年底，一個(gè)神秘的物體撕裂我們的太陽系以極快的速度。

天文學(xué)家爭(zhēng)先恐后地使用世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡來觀察這個(gè)快速移動(dòng)的天體。它被發(fā)現(xiàn)有四分之一英里（400 米）長(zhǎng)，而且非常細(xì)長(zhǎng)——可能是它寬度的 10 倍。

研究人員將其命名為“Oumuamua”，夏威夷語中的“偵察兵”的意思。

'Oumuamua 后來被證實(shí)是另一顆已知訪問過我們太陽系的恒星的第一個(gè)天體。

雖然這些星際天體 （ISO） 起源于恒星周圍，但它們最終成為宇宙游牧民族，在太空中徘徊。它們本質(zhì)上是行星彈片，它們被災(zāi)難性事件（例如行星物體之間的巨大碰撞）炸出它們的母星系統(tǒng)。

天文學(xué)家說，'Oumuamua 可能是穿越銀河系在它與我們的太陽系相遇之前已經(jīng)有數(shù)億年的歷史了。

就在這次意外訪問兩年后，第二個(gè) ISO –鮑里索夫彗星– 被發(fā)現(xiàn)，這次是由克里米亞的一位業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。這些天體闖入者讓我們從太陽系之外遙遠(yuǎn)的地方瞥見了誘人的物質(zhì)。

但是，如果我們能做的不僅僅是看著它們飛過呢？

近距離研究 ISO 將為科學(xué)家提供難得的機(jī)會(huì)，讓他們更多地了解遙遠(yuǎn)的星系，這些星系太遙遠(yuǎn)了，無法派遣任務(wù)。

可能有超過 10 個(gè)隔間（或帶 24 個(gè) 0 的 10）銀河系中的 ISO。但是，如果它們有這么多，為什么我們只看到了兩個(gè)呢？

簡(jiǎn)而言之，我們無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它們何時(shí)到達(dá)。像 'Oumuamua 這樣的大型 ISO 更容易被檢測(cè)到，似乎沒有訪問太陽系經(jīng)常而且它們移動(dòng)得非?？臁?/p>

地面和太空望遠(yuǎn)鏡難以對(duì)傳入的 ISO 做出快速響應(yīng)，這意味著我們主要在看它們在他們穿過我們的宇宙鄰居之后.

然而，創(chuàng)新的太空任務(wù)可以通過在人工智能（AI） 將航天器安全地引導(dǎo)給未來的訪客。越來越近意味著我們可以更好的理解它們的組成、地質(zhì)和活動(dòng)——深入了解其他恒星周圍的條件。

用于接近太空碎片的新興技術(shù)可能有助于接近其他不可預(yù)測(cè)的物體，將這些轉(zhuǎn)瞬即逝的相遇轉(zhuǎn)化為深遠(yuǎn)的科學(xué)機(jī)會(huì)。

那么我們?nèi)绾谓咏兀?/p>

ISO 以平均 32.14 公里/秒的速度飛過地球，我們的航天器在不到一年的時(shí)間里嘗試攔截它們檢測(cè)后.追趕并非不可能——例如，可以通過重力彈弓機(jī)動(dòng)來完成。

然而，這很困難，成本高昂，并且需要數(shù)年時(shí)間才能完成。

好消息是，第一波 ISO 狩獵任務(wù)已經(jīng)開始：NASA 的任務(wù)概念稱為 Bridge歐洲航天局 （ESA） 有一個(gè)名為彗星攔截器.

一旦確定了傳入的 ISO，Bridge 就會(huì)離開地球進(jìn)行攔截。但是，目前從 Earth 發(fā)射需要在檢測(cè)到后有 30 天的啟動(dòng)窗口，這將花費(fèi)寶貴的時(shí)間。

Comet Interceptor 計(jì)劃于 2029 年發(fā)射，由一個(gè)更大的航天器和兩個(gè)較小的機(jī)器人探測(cè)器組成。一旦發(fā)射，它將在距離地球 100 萬英里的地方等待，等待伏擊一顆長(zhǎng)周期彗星（來自更遠(yuǎn)距離的較慢的彗星）——或者可能是 ISO。

將航天器放置在“存儲(chǔ)軌道”上，可以在檢測(cè)到合適的 ISO 時(shí)進(jìn)行快速部署。

來自星際研究所的另一項(xiàng)提案，天琴座計(jì)劃，評(píng)估可行性追逐已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出海王星軌道的 'Oumuamua。他們發(fā)現(xiàn)它會(huì)理論上可能趕上對(duì)象，但這在技術(shù)上也非常具有挑戰(zhàn)性。

快速和好奇

這些任務(wù)只是一個(gè)開始，但如前所述，他們最大的限制是速度。為了追趕像 'Oumuamua 這樣的 ISO，我們需要更快地行動(dòng) - 并更聰明地思考。

未來任務(wù)可以依賴在尖端 AI 和相關(guān)領(lǐng)域，例如深度學(xué)習(xí)– 旨在模擬人腦的決策能力 – 以實(shí)時(shí)識(shí)別和響應(yīng)傳入的物體。研究人員已經(jīng)在測(cè)試以協(xié)調(diào)的“群”方式運(yùn)行的小型航天器，使它們能夠從多個(gè)角度對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像并在飛行過程中進(jìn)行調(diào)整。

在Vera C Rubin 天文臺(tái)在智利，一項(xiàng)為期 10 年的夜空調(diào)查即將開始。這項(xiàng)天文調(diào)查預(yù)計(jì)每年將發(fā)現(xiàn)數(shù)十個(gè) ISO。模擬表明，我們可能正處于檢測(cè)熱潮的風(fēng)口浪尖。

一旦發(fā)現(xiàn)物體，任何航天器都需要達(dá)到高速，并確保其能量來源不會(huì)退化，這可能是在“儲(chǔ)存軌道”中等待數(shù)年之后。許多任務(wù)已經(jīng)使用了一種稱為太陽帆的推進(jìn)形式。

它們利用輕質(zhì)反光帆上的陽光推動(dòng)航天器穿越太空。這會(huì)分配需要重型油箱。下一代 Solar Sail 航天器可以使用激光在帆上達(dá)到更高的速度，與其他未來燃料（如核推進(jìn)）相比，這將提供一種靈活且低成本的解決方案。

接近 ISO 的航天器還需要承受高溫，并且可能承受物體移動(dòng)時(shí)從物體噴出的塵埃的侵蝕。雖然傳統(tǒng)的屏蔽材料可以保護(hù)航天器，但它們會(huì)增加重量并可能減慢航天器的速度。

為了解決這個(gè)問題，研究人員正在探索輕質(zhì)、更耐用和更耐用的材料新技術(shù)，例如先進(jìn)的碳纖維。有些甚至可以 3D 打印。

他們還在尋找軟木和陶瓷等傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新用途。

需要一套不同的方法，包括地面望遠(yuǎn)鏡和太空任務(wù)，共同預(yù)測(cè)、追蹤和觀察 ISO。

新技術(shù)可以讓航天器本身識(shí)別和預(yù)測(cè)來襲物體的軌跡。然而可能的削減到美國的太空科學(xué)，包括像詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，威脅到這樣的進(jìn)步。

必須采用新興技術(shù)才能真正實(shí)現(xiàn)與 ISO 的接近和會(huì)合。否則，我們將只能手忙腳亂，在另一個(gè)宇宙流浪者飛馳而去時(shí)從遠(yuǎn)處拍照。

比利·布萊恩， 研究負(fù)責(zé)人，蘭德歐洲;克里斯·卡特， 分析師， 科學(xué)與新興技術(shù)團(tuán)隊(duì)，蘭德歐洲和西奧多拉·奧格登，國防和安全團(tuán)隊(duì)高級(jí)分析師，蘭德歐洲

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