各机构正在制定计划，从其他太阳能系统中收集岩石

2017 年底，一个神秘的物体撕裂我们的太阳系以极快的速度。

天文学家争先恐后地使用世界上最强大的望远镜来观察这个快速移动的天体。它被发现有四分之一英里（400 米）长，而且非常细长——可能是它宽度的 10 倍。

研究人员将其命名为“Oumuamua”，夏威夷语中的“侦察兵”的意思。

'Oumuamua 后来被证实是另一颗已知访问过我们太阳系的恒星的第一个天体。

虽然这些星际天体 （ISO） 起源于恒星周围，但它们最终成为宇宙游牧民族，在太空中徘徊。它们本质上是行星弹片，它们被灾难性事件（例如行星物体之间的巨大碰撞）炸出它们的母星系统。

天文学家说，'Oumuamua 可能是穿越银河系在它与我们的太阳系相遇之前已经有数亿年的历史了。

就在这次意外访问两年后，第二个 ISO –鲍里索夫彗星– 被发现，这次是由克里米亚的一位业余天文学家发现的。这些天体闯入者让我们从太阳系之外遥远的地方瞥见了诱人的物质。

但是，如果我们能做的不仅仅是看着它们飞过呢？

近距离研究 ISO 将为科学家提供难得的机会，让他们更多地了解遥远的星系，这些星系太遥远了，无法派遣任务。

可能有超过 10 个隔间（或带 24 个 0 的 10）银河系中的 ISO。但是，如果它们有这么多，为什么我们只看到了两个呢？

简而言之，我们无法准确预测它们何时到达。像 'Oumuamua 这样的大型 ISO 更容易被检测到，似乎没有访问太阳系经常而且它们移动得非常快。

地面和太空望远镜难以对传入的 ISO 做出快速响应，这意味着我们主要在看它们在他们穿过我们的宇宙邻居之后.

然而，创新的太空任务可以通过在人工智能（AI） 将航天器安全地引导给未来的访客。越来越近意味着我们可以更好的理解它们的组成、地质和活动——深入了解其他恒星周围的条件。

用于接近太空碎片的新兴技术可能有助于接近其他不可预测的物体，将这些转瞬即逝的相遇转化为深远的科学机会。

那么我们如何接近呢？

ISO 以平均 32.14 公里/秒的速度飞过地球，我们的航天器在不到一年的时间里尝试拦截它们检测后.追赶并非不可能——例如，可以通过重力弹弓机动来完成。

然而，这很困难，成本高昂，并且需要数年时间才能完成。

好消息是，第一波 ISO 狩猎任务已经开始：NASA 的任务概念称为 Bridge欧洲航天局 （ESA） 有一个名为彗星拦截器.

一旦确定了传入的 ISO，Bridge 就会离开地球进行拦截。但是，目前从 Earth 发射需要在检测到后有 30 天的启动窗口，这将花费宝贵的时间。

Comet Interceptor 计划于 2029 年发射，由一个更大的航天器和两个较小的机器人探测器组成。一旦发射，它将在距离地球 100 万英里的地方等待，等待伏击一颗长周期彗星（来自更远距离的较慢的彗星）——或者可能是 ISO。

将航天器放置在“存储轨道”上，可以在检测到合适的 ISO 时进行快速部署。

来自星际研究所的另一项提案，天琴座计划，评估可行性追逐已经远远超出海王星轨道的 'Oumuamua。他们发现它会理论上可能赶上对象，但这在技术上也非常具有挑战性。

快速和好奇

这些任务只是一个开始，但如前所述，他们最大的限制是速度。为了追赶像 'Oumuamua 这样的 ISO，我们需要更快地行动 - 并更聪明地思考。

未来任务可以依赖在尖端 AI 和相关领域，例如深度学习– 旨在模拟人脑的决策能力 – 以实时识别和响应传入的物体。研究人员已经在测试以协调的“群”方式运行的小型航天器，使它们能够从多个角度对目标进行成像并在飞行过程中进行调整。

在Vera C Rubin 天文台在智利，一项为期 10 年的夜空调查即将开始。这项天文调查预计每年将发现数十个 ISO。模拟表明，我们可能正处于检测热潮的风口浪尖。

一旦发现物体，任何航天器都需要达到高速，并确保其能量来源不会退化，这可能是在“储存轨道”中等待数年之后。许多任务已经使用了一种称为太阳帆的推进形式。

它们利用轻质反光帆上的阳光推动航天器穿越太空。这会分配需要重型油箱。下一代 Solar Sail 航天器可以使用激光在帆上达到更高的速度，与其他未来燃料（如核推进）相比，这将提供一种灵活且低成本的解决方案。

接近 ISO 的航天器还需要承受高温，并且可能承受物体移动时从物体喷出的尘埃的侵蚀。虽然传统的屏蔽材料可以保护航天器，但它们会增加重量并可能减慢航天器的速度。

为了解决这个问题，研究人员正在探索轻质、更耐用和更耐用的材料新技术，例如先进的碳纤维。有些甚至可以 3D 打印。

他们还在寻找软木和陶瓷等传统材料的创新用途。

需要一套不同的方法，包括地面望远镜和太空任务，共同预测、追踪和观察 ISO。

新技术可以让航天器本身识别和预测来袭物体的轨迹。然而可能的削减到美国的太空科学，包括像詹姆斯·韦伯太空望远镜，威胁到这样的进步。

必须采用新兴技术才能真正实现与 ISO 的接近和会合。否则，我们将只能手忙脚乱，在另一个宇宙流浪者飞驰而去时从远处拍照。

比利·布莱恩， 研究负责人，兰德欧洲;克里斯·卡特， 分析师， 科学与新兴技术团队，兰德欧洲和西奥多拉·奥格登，国防和安全团队高级分析师，兰德欧洲

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