Proyecto Lyra

El proyecto Lyra es un estudio de viabilidad de una misión a objetos interestelares como ʻOumuamua y 2I/Borisov , iniciado el 30 de octubre de 2017 por la Iniciativa para Estudios Interestelares (i4is). ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} En enero de 2022, los investigadores propusieron que una nave espacial lanzada desde la Tierra podría alcanzar a ʻOumuamua en 26 años para realizar estudios más detallados. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Las opciones propuestas inicialmente por i4is (que ahora han sido descartadas) para enviar una nave espacial a ʻOumuamua en un plazo de 5 a 10 años se basaban en un lanzamiento en 2021 y requerían un viaje previo a Júpiter para realizar un sobrevuelo , seguido de un sobrevuelo solar cercano a una distancia de 3 a 10 radios solares, con el fin de aprovechar el efecto Oberth . Investigaciones posteriores revelaron otras posibilidades de lanzamiento, en particular en 2030 o 2033, utilizando el mismo escenario (excepto que el lanzamiento de 2030 incluye una maniobra de apalancamiento Vinfinity adicional), pero con una duración total del vuelo de 22 años. Por lo tanto, aún existen oportunidades futuras para una misión a ʻOumuamua.

Además, i4is también exploró trayectorias alternativas , todas ellas utilizando la órbita de Júpiter, mucho menos compleja desde el punto de vista técnico, en lugar de la órbita solar previamente supuesta. Los años de lanzamiento para estas trayectorias oscilan entre 2026 y 2033, dependiendo de la combinación elegida de asistencias gravitatorias previas al encuentro con Júpiter.

Como alternativa, i4is propuso opciones más avanzadas como una vela solar , una vela láser o propulsión nuclear . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

La investigación como parte del proyecto estudia el uso de la Starship , que podría enviar con éxito una carga útil a 'Oumuamua en 20 años, pero requeriría reabastecimiento de combustible en LEO. ^{[ 9 ]}

En un principio se pensó que ʻOumuamua viajaba demasiado rápido para que cualquier nave espacial existente pudiera alcanzarlo. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

La Iniciativa para Estudios Interestelares (i4is) lanzó el Proyecto Lyra para evaluar la viabilidad de una misión a ʻOumuamua. ^{[ 4 ]} Se sugirieron varias opciones para enviar una nave espacial a ʻOumuamua en un plazo de 5 a 25 años. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

El desafío resaltado por i4is es llegar al objeto celeste en un tiempo razonable (y por lo tanto a una distancia razonable de la Tierra), y aun así poder obtener información científica útil. Para hacer esto, desacelerar la nave espacial en ʻOumuamua sería "altamente deseable, debido al mínimo retorno científico de un encuentro a hipervelocidad". ^{[ 7 ]} Si la nave de investigación va demasiado rápido, no podría entrar en órbita ni aterrizar en el asteroide, y pasaría de largo. Los autores concluyen que, aunque desafiante, una misión de encuentro sería factible utilizando tecnología de corto plazo. ^{[ 7 ] [ 4 ]} Seligman y Laughlin ^{[ 13 ]} adoptan un enfoque complementario al estudio de Lyra, pero también concluyen que tales misiones, aunque difíciles de llevar a cabo, son factibles y científicamente atractivas.

Una opción sugerida por i4is es utilizar primero un sobrevuelo de Júpiter, seguido de un sobrevuelo solar cercano a 3 radios solares (2,1 × 10⁶ ^km ; 1,3 × 10⁶ ^mi ) , para aprovechar el efecto Oberth . ^{[ 7 ]} Propuestas posteriores han relajado la distancia hasta 10 radios solares ⁽ 7,0 × 10⁶ km ; ^4,3 × ^{10⁶ mi} ) . [ 14 ^]    

Las investigaciones iniciales realizadas por i4is indicaron que una nave espacial con una masa de decenas de kilogramos, utilizando un escudo térmico como el de la sonda solar Parker , sobre un lanzador de la clase Falcon Heavy , con una trayectoria que incluyera un sobrevuelo propulsado de Júpiter y una maniobra Solar Oberth, era capaz de llegar a ʻOumuamua, si se hubiera lanzado en 2021. ^{[ 7 ]}

Sin embargo, investigaciones posteriores revelaron que serán posibles más oportunidades para misiones a 'Oumuamua, utilizando un Oberth solar a 6 radios solares (4,2 × 10 ^ ⁶ km; 2,6 × 10 ^ ⁶ mi) , ^{[ 12 ]} la más temprana en 2030/2033, la elección del año depende de si la trayectoria aprovecha o no una maniobra de apalancamiento de 3 años. Estas implican duraciones de vuelo superiores a 20 años que, si bien son ciertamente prolongadas, deben ponerse en el contexto de las sondas Voyager , que se lanzaron hace más de 45 años y todavía están operativas en cierta medida hoy.  

Investigaciones adicionales realizadas por el equipo del Proyecto Lyra de i4is revelaron que existen misiones viables a 'Oumuamua en el futuro, con lanzamientos por ejemplo en 2028, y que no necesariamente requieren un Oberth solar, sino que aprovechan un sobrevuelo propulsado de Júpiter, también conocido como Oberth de Júpiter. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

También se han considerado opciones más avanzadas como la energía solar, la propulsión eléctrica láser , la propulsión de vela láser basada en la tecnología Breakthrough Starshot y la propulsión nuclear. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• Iniciativa para los Estudios Interestelares
• Animación 2D del Proyecto Lyra con Solar Oberth Manoeuvre
• Instituto de Estudios Interestelares (EE. UU.)
• Principium – Publicación trimestral de i4is
• Oumuamua: ¿Una segunda oportunidad? Unas memorias personales