Europska svemirska agencija (ESA) razvija misiju Comet Interceptor, prvu letjelicu koja će nakon lansiranja čekati u svemiru kako bi presrela objekt koji… još nije ni otkriven. Cilj je uhvatiti rijedak komet na njegovu prvom prolazu kroz unutarnji Sunčev sustav, a u idealnom slučaju čak i možda međuzvjezdanog posjetitelja. Novi rad Colina Snodgrassa sa Sveučilišta u Edinburghu analizira koliko su takvi ciljevi uopće realno dosežni.
Planovi za presretanje sljedećeg međuzvjezdanog posjetitelja dobili su zamah otkako je objekt 3I/ATLAS postao predmet opsežnih rasprava. Promatrati ga je teško jer se snima sa Zemlje ili, u nekim slučajevima, s Marsa, što ograničava kvalitetu dostupnih podataka. Budući objekti mogli bi biti povoljniji za istraživanje. ESA zato razvija misiju koja bi trebala presresti komet na njegovu prvom prolazu kroz unutarnji Sunčev sustav, a u iznimno rijetkom scenariju i tijelo koje dolazi iz međuzvjezdanog prostora.
Comet Interceptor pripada ESA-inoj F-klasi misija, što podrazumijeva brz razvoj i lansiranje bez dugog razdoblja priprema. Nakon što stigne u orbitu oko točke L2 sustava Zemlja–Sunce, letjelica će ondje čekati pojavu dinamički novog kometa, objekta koji prvi put ulazi u unutarnji Sunčev sustav iz Oortova oblaka. Teoretski bi mogla presresti i međuzvjezdani objekt, ali je vjerojatnost da takvo tijelo naiđe točno u vrijeme dok misija boravi na L2 vrlo mala. Dinamički novi kometi ipak su znatno češći. Od 1898. do 2023. zabilježena su 132 takva objekta, iako većina stiže kasno otkrivena, često vrlo slaba i vidljiva tek nekoliko mjeseci ili godina prije prolaza blizu Sunca.
Ključnu ulogu u tome imat će opservatorij Vera C. Rubin i njegov Legacy Survey of Space and Time. LSST bi trebao otkriti znatno veći broj novih kometa i pritom pružiti ranije upozorenje nego ijedan dosadašnji pregled neba. Time bi tim Comet Interceptora dobio potrebno vrijeme za procjenu može li određeni objekt uopće postati izvediv cilj. Ipak, ni uz takvu prednost ne postoji jamstvo da će komet tijekom približavanja dovoljno posvijetliti ili da će ostati cjelovit do trenutka susreta s letjelicom. Kako misija može odabrati samo jedan cilj, ta neizvjesnost ostaje presudna i pretvara odabir u kombinaciju analitičke procjene i neizbježnog elementa sreće.
Inženjerska ograničenja misije
Analiza započinje granicama koje definiraju što Comet Interceptor uopće može dosegnuti. Letjelica raspolaže ukupnom promjenom brzine od 1,5 kilometara u sekundi, što je skroman manevarski kapacitet za međuplanetarne misije. Presretanje se mora odviti između 0,9 i 1,2 astronomskih jedinica, dakle u pojasu bliskom Zemljinoj orbiti, a cilj mora presjeći ekliptiku u blizini Zemljina položaja. Rad letjelice dodatno ograničava zahtjev solarnih panela da Sunce ostane u kutu između 45 i 135 stupnjeva.
Najstrože ograničenje odnosi se na brzinu prolaska pokraj kometa. Letjelica ne smije letjeti brže od 70 kilometara u sekundi, jer bi udari prašine pri većim brzinama mogli uništiti male sonde koje se planiraju otpustiti u komu objekta. Postoji i gornja granica aktivnosti kometa. Cilj mora imati dovoljno snažno izbijanje plinova da pruži korisne znanstvene podatke, ali ne smije nadmašiti razinu kakva se opaža kod Halleyeva kometa, što autori rada navode kao praktičnu gornju granicu.
Povijesni primjeri i realne šanse
Autori su problem sagledali iz dva smjera. Prvo su odabrali povijesne komete koji su znanstveno najzanimljiviji, ograničivši se na one koji su ulazili prema Suncu i postizali prividnu magnitudu 10 tijekom približavanja. Time je izdvojeno devet kandidata. Detaljna provjera pokazala je da nijedan nije bio izvediv. Ili su presijecali Zemljinu orbitu predaleko, ili su zahtijevali preveliku promjenu brzine.
Zatim su primijenili suprotan pristup, birajući komete koji su najprije tehnički dosežni unutar limita od 1,5 kilometara u sekundi, uz uvjet da imaju dostatnu aktivnost. Tako su ostala samo tri kometa, svi otkriveni u posljednjih dvadeset i pet godina. Najzanimljiviji među njima bio je C/2001 Q4 (NEAT), otkriven dvije i pol godine prije perihela. Imao je odgovarajuću razinu aktivnosti i bio je dosežan raspoloživim delta-v-om. Problem je bila visoka brzina preleta od 57 kilometara u sekundi, što bi ograničilo vrijeme za promatranja i povećalo rizik za sonde u komi.
Zaključak rada jest da mogućnost pronalaska idealnog cilja u razdoblju od dvije do tri godine, koliko Comet Interceptor može čekati, nije velika. Realnije je očekivati odabir kometa koji zadovoljava samo osnovne kriterije, uz prikupljanje maksimalne količine podataka koje uvjeti dopuštaju. Takve misije po svojoj prirodi cilj dobivaju tek nakon lansiranja, što sa sobom nosi ograničenja koja se ne mogu ukloniti. Ipak, uz dozu sreće i uz pomoć LSST-a, Comet Interceptor bi nakon lansiranja 2029. mogao pronaći vrijedan objekt. U iznimno povoljnom scenariju mogao bi se ukazati i međuzvjezdani posjetitelj.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
