麻省理工学院教授提出一支准备绕星际彗星轨道运行的预定位卫星舰队

2017年，夏威夷的一台望远镜探测到了我们第一个来自另一个太阳系的天体访客-这是一个大问题，因为我们自己还没有完全弄清楚如何访问他们。“Oumuamua，这个雪茄形状的星际天体(ISO)，它的名字在夏威夷语中大致翻译为”第一个遥远的信使“，它肯定不会是最后一个经过的游客。如果我们的宇宙的故事是写在星星上的，那么即使是一个小小的碎片长途跋涉进行短暂的访问，也为科学发现提供了一个巨大的机会。但是，为了足够近地读到徘徊在我们家门口的下一篇故事，我们必须先抓住它。

要仔细观察ISO在空间中的飞驰，时间是至关重要的。麻省理工学院航空宇航系(AeroAstro)助理教授理查德·利纳雷斯(Richard Linares)提出了一个概念，即“与星际物体会合的动态轨道弹弓”。他在一份研究提案中概述了他的想法，该提案最近被选为NASA创新先进概念(NIAC)计划的第一阶段研究，该计划“为创新的航空航天概念提供资金，这些概念可以支持和改变未来的任务。”

“从地球上观测ISO有很多根本性的挑战--它们通常非常小，以至于太阳光需要以某种方式照亮它，我们的望远镜才能探测到它，”利纳雷斯说。他是AeroAstro空间系统实验室下属的天体动力学、空间机器人和控制实验室(AstroDynamics，Space Robotics，and Controls Laboratory)的主任。“他们的旅行速度如此之快，以至于很难团结起来，在我们拥有的很小的机会之窗内从地球上发射一项任务，然后它就会消失。”我们必须尽快到达那里，而目前的推进技术是一个限制因素。“。

为了消除这些障碍，利纳雷斯转而建议使用静态卫星，即由恰好以合适的质量面积比建造的太阳帆实现的“静态卫星”。一个足够薄、表面积足够大的帆将具有足够低的质量，以利用太阳辐射压力来抵消太阳的引力，无论距离有多远，都会产生一种推进力，允许静止物体无限期地在原地盘旋。利纳雷斯设想在太阳系边缘部署一个星座来充当星际看门人，等待ISO越过我们的门槛将其唤醒。

一旦探测到，太阳帆就能使宇航员迅速切换档位，并启动行动。由于静止轨道的速度为零，因此它已经处于有效轨迹的位置。一旦释放，太阳帆中储存的能量将利用太阳的引力将统计员以自由落体的轨迹投射到ISO，使其能够迎头赶上。如果时机合适，统计员可以用配备有机载传感器的立方体卫星对ISO进行标记，以便在较长一段时间内绕ISO运行，收集重要的科学数据。

利纳雷斯说：“飞越任务往往更容易，因为它们不需要你放慢速度--你飞过物体，并试图在那个窗口尽可能多地拍摄照片。”“会合任务比较困难，因为你必须放慢速度，与物体的速度相匹配，这样你才能和它呆一段时间。但是，你在星际物体周围停留的时间越长，你收集的数据就越多。好的科学是近在咫尺的。“。

在这个项目中，利纳雷斯正在与麻省理工学院的教职员工保罗·洛扎诺(Paulo Lozano)、地球、大气和行星科学系行星科学教授本杰明·韦斯(Benjamin Weiss)以及美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室的达蒙·兰道(Damon Landau)合作。在接下来的9个月里，利纳雷斯和他的研究伙伴将确定他们的想法的可行性，如何评估他们系统的性能，并为潜在的任务制定一个概念。

“研究星际天体的特写镜头将彻底改变我们对行星形成和演化的理解，”韦斯说，“这将是我们第一次获得其他太阳系主体组成的灵敏测量结果。”我们还可以了解物体在太阳系之间过境的速度和频率，这将告诉我们星际转移生命的可行性。“

NIAC计划下的第一阶段指定在为期九个月的可行性研究期间为开箱即用的想法建立了概念证明。研究人员随后可以申请NIAC计划下的第二阶段和第三阶段奖励，以在更长的时间内进一步发展他们的概念。

麻省理工学院(MIT)航空航天和工程系统教授奥利维尔·德韦克(Olivier De Weck)表示：“赢得这样的NIAC奖非常有声望，但也非常困难，因为提名者必须在听起来几乎像科幻小说的创新想法之间走钢丝，同时又要立足于真实的物理。”“利纳雷斯教授和他的同事们在这方面做得非常完美，这个概念将使我们能够以前所未有的方式研究ISO，从本质上平衡我们从太阳获得的两个主要东西：重力和辐射。”