NASA:s Institute for Advanced Concepts (Institute for Advanced Concepts) är känt för att stödja ovanliga idéer om astronomi och rymdutforskning. Sedan starten 2011 har institutet stöttat många projekt inom sitt trestegsprogram.
Hittills har dock endast tre projekt fått finansiering under den tredje fasen. En av dem har just publicerat ett tekniskt dokument som beskriver ett uppdrag att bygga ett teleskop som effektivt kan observera biosignaturer på närliggande exoplaneter med hjälp av vår egen sols gravitationslins. Ett utmärkande drag för Fas III är finansieringen på 2 miljoner dollar, som i det här fallet gick till JPL. Teamet slog sig ihop med The Aerospace Corporation för att förbereda denna senaste vitbok, som beskriver uppdragskonceptet och identifierar vilka teknologier som redan finns och vilka som kräver vidareutveckling.
Istället för att skjuta upp ett stort fartyg som skulle ta lång tid att komma någonstans, skulle det föreslagna uppdraget skjuta upp flera små qubit-satelliter som sedan skulle självmontera till en på en 25-årig resa till punkten för solgravitationslinsen (SGL) .
Denna "punkt" är faktiskt en rak linje mellan stjärnan som exoplaneten kretsar kring och någonstans mellan 550-1000 AU (astronomiska enheter) på andra sidan solen. Det är ett stort avstånd, mycket större än de ynka 156 AU som Voyager 1 reste på 44 år. Hur kan en rymdfarkost klara tre gånger så lång sträcka samtidigt som den tillbringar nästan halva tiden? Det är enkelt - han kommer att dyka (nästan) in i solen.
Att använda gravitationsmatning från solen är en beprövad metod. Det snabbaste konstgjorda föremålet någonsin, Parker Solar Probe, använde just en sådan metod. Att accelerera till 25 AU per år – den förväntade hastigheten som detta uppdrag måste färdas med – är dock inte så lätt. Och det är ännu svårare för en hel flotta av sonder än för en.
Det första problemet är material - solsegel, som är den föredragna framdrivningsmetoden, presterar inte särskilt bra under påverkan av solens intensitet, vilket skulle krävas för en tyngdkraftsslunga. Dessutom måste systemets elektronik vara mycket mer strålningsbeständig än de befintliga. Men båda dessa kända problem har potentiella lösningar som är under aktiv forskning.
Ett annat till synes uppenbart problem är hur man koordinerar passagen av flera satelliter genom en sådan ansträngande gravitationsmanöver och samtidigt låter dem ansluta för att bilda en komplett rymdfarkost. Men enligt artikelförfattarna kommer det under den 25-åriga resan till observationspunkten att finnas mer än tillräckligt med tid för aktiv integrering av individuella cubesats till en enda enhet. Resultatet av en sådan enhet kan bli den bästa bilden av en exoplanet, som mänskligheten med största sannolikhet inte kommer att få förrän ett fullfjädrat interstellärt uppdrag.
Frågan om vilken exoplanet som skulle vara den bästa kandidaten kommer att bli föremål för het debatt om uppdraget går framåt, eftersom mer än 50 exoplaneter hittills har upptäckts i beboeliga zoner. Men detta är naturligtvis ingen garanti.
Uppdraget har varken fått finansiering eller någon indikation på att det kommer att genomföras inom en snar framtid. Dessutom måste många tekniker utvecklas innan ett sådant uppdrag blir genomförbart. Men det är så uppdrag som detta alltid börjar, och det här har störst potential än de flesta. Med lite tur kommer vi någon gång under de närmaste decennierna att få en tydlig bild av en potentiellt beboelig exoplanet. Teamet bakom denna studie förtjänar beröm för att ha lagt grunden för en sådan idé.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också: