天琴座计划：捕获 1I/'Oumuamua——2024 年后的任务机遇
空间物理
2020-02-19 v2
摘要
2017年10月，太阳系内首个星际天体被发现。如今被命名为 1I/'Oumuamua，它展现出此前在任何天体上都未曾观测到的特征。由于这些特征，对 1I 的现场探测具有非凡的科学价值。先前的研究已表明，使用当前及近期技术可实现飞往 1I/'Oumuamua 的任务，但预计发射日期为 2020-2021 年，这过快而不切实际。本文旨在探讨 2024 年及以后发射飞往 1I/'Oumuamua 任务的可行性。利用 OITS 轨迹模拟工具，分析了多种方案，包括动力木星飞越与太阳奥伯特机动、木星动力飞越，以及包含火星和金星飞越的更复杂飞越方案。通过动力木星飞越与太阳奥伯特机动，我们确定了一条于 2033 年发射、总速度增量为 18.2 km/s、并于 2048 年抵达 1I/'Oumuamua 的轨迹。若在动力木星飞越前增加一次深空机动，则确定了一条于 2030 年发射、总速度增量为 15.3 km/s、并于 2052 年抵达 1I/'Oumuamua 的轨迹。这两个发射日期都为航天器研制提供了超过十年的时间，与此前确定的 2020-2021 年发射日期形成对比。此外，奥伯特燃烧处距太阳为 5 个太阳半径。这导致热流密度值与帕克太阳探测器处于同一数量级。我们得出结论：使用现有及近期技术，飞往 1I/'Oumuamua 的任务是可行的，且有充足时间研制此类任务。
引用
@article{arxiv.1902.04935,
title = {Project Lyra: Catching 1I/'Oumuamua - Mission Opportunities After 2024},
author = {Adam Hibberd and Andreas M. Hein and T. Marshall Eubanks},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04935},
year = {2020}
}