2017 年底，一個神秘的物體撕裂我們的太陽系以極快的速度。

天文學家爭先恐后地使用世界上最強大的望遠鏡來觀察這個快速移動的天體。它被發現有四分之一英里（400 米）長，而且非常細長——可能是它寬度的 10 倍。

研究人員將其命名為“Oumuamua”，夏威夷語中的“偵察兵”的意思。

'Oumuamua 后來被證實是另一顆已知訪問過我們太陽系的恒星的第一個天體。

雖然這些星際天體 （ISO） 起源于恒星周圍，但它們最終成為宇宙游牧民族，在太空中徘徊。它們本質上是行星彈片，它們被災難性事件（例如行星物體之間的巨大碰撞）炸出它們的母星系統。

天文學家說，'Oumuamua 可能是穿越銀河系在它與我們的太陽系相遇之前已經有數億年的歷史了。

就在這次意外訪問兩年后，第二個 ISO –鮑里索夫彗星– 被發現，這次是由克里米亞的一位業余天文學家發現的。這些天體闖入者讓我們從太陽系之外遙遠的地方瞥見了誘人的物質。

但是，如果我們能做的不僅僅是看著它們飛過呢？

近距離研究 ISO 將為科學家提供難得的機會，讓他們更多地了解遙遠的星系，這些星系太遙遠了，無法派遣任務。

可能有超過 10 個隔間（或帶 24 個 0 的 10）銀河系中的 ISO。但是，如果它們有這么多，為什么我們只看到了兩個呢？

簡而言之，我們無法準確預測它們何時到達。像 'Oumuamua 這樣的大型 ISO 更容易被檢測到，似乎沒有訪問太陽系經常而且它們移動得非常快。

地面和太空望遠鏡難以對傳入的 ISO 做出快速響應，這意味著我們主要在看它們在他們穿過我們的宇宙鄰居之后.

然而，創新的太空任務可以通過在人工智能（AI） 將航天器安全地引導給未來的訪客。越來越近意味著我們可以更好的理解它們的組成、地質和活動——深入了解其他恒星周圍的條件。

用于接近太空碎片的新興技術可能有助于接近其他不可預測的物體，將這些轉瞬即逝的相遇轉化為深遠的科學機會。

那么我們如何接近呢？

ISO 以平均 32.14 公里/秒的速度飛過地球，我們的航天器在不到一年的時間里嘗試攔截它們檢測后.追趕并非不可能——例如，可以通過重力彈弓機動來完成。

然而，這很困難，成本高昂，并且需要數年時間才能完成。

好消息是，第一波 ISO 狩獵任務已經開始：NASA 的任務概念稱為 Bridge歐洲航天局 （ESA） 有一個名為彗星攔截器.

一旦確定了傳入的 ISO，Bridge 就會離開地球進行攔截。但是，目前從 Earth 發射需要在檢測到后有 30 天的啟動窗口，這將花費寶貴的時間。

Comet Interceptor 計劃于 2029 年發射，由一個更大的航天器和兩個較小的機器人探測器組成。一旦發射，它將在距離地球 100 萬英里的地方等待，等待伏擊一顆長周期彗星（來自更遠距離的較慢的彗星）——或者可能是 ISO。

將航天器放置在“存儲軌道”上，可以在檢測到合適的 ISO 時進行快速部署。

來自星際研究所的另一項提案，天琴座計劃，評估可行性追逐已經遠遠超出海王星軌道的 'Oumuamua。他們發現它會理論上可能趕上對象，但這在技術上也非常具有挑戰性。

快速和好奇

這些任務只是一個開始，但如前所述，他們最大的限制是速度。為了追趕像 'Oumuamua 這樣的 ISO，我們需要更快地行動 - 并更聰明地思考。

未來任務可以依賴在尖端 AI 和相關領域，例如深度學習– 旨在模擬人腦的決策能力 – 以實時識別和響應傳入的物體。研究人員已經在測試以協調的“群”方式運行的小型航天器，使它們能夠從多個角度對目標進行成像并在飛行過程中進行調整。

在Vera C Rubin 天文臺在智利，一項為期 10 年的夜空調查即將開始。這項天文調查預計每年將發現數十個 ISO。模擬表明，我們可能正處于檢測熱潮的風口浪尖。

一旦發現物體，任何航天器都需要達到高速，并確保其能量來源不會退化，這可能是在“儲存軌道”中等待數年之后。許多任務已經使用了一種稱為太陽帆的推進形式。

它們利用輕質反光帆上的陽光推動航天器穿越太空。這會分配需要重型油箱。下一代 Solar Sail 航天器可以使用激光在帆上達到更高的速度，與其他未來燃料（如核推進）相比，這將提供一種靈活且低成本的解決方案。

接近 ISO 的航天器還需要承受高溫，并且可能承受物體移動時從物體噴出的塵埃的侵蝕。雖然傳統的屏蔽材料可以保護航天器，但它們會增加重量并可能減慢航天器的速度。

為了解決這個問題，研究人員正在探索輕質、更耐用和更耐用的材料新技術，例如先進的碳纖維。有些甚至可以 3D 打印。

他們還在尋找軟木和陶瓷等傳統材料的創新用途。

需要一套不同的方法，包括地面望遠鏡和太空任務，共同預測、追蹤和觀察 ISO。

新技術可以讓航天器本身識別和預測來襲物體的軌跡。然而可能的削減到美國的太空科學，包括像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，威脅到這樣的進步。

必須采用新興技術才能真正實現與 ISO 的接近和會合。否則，我們將只能手忙腳亂，在另一個宇宙流浪者飛馳而去時從遠處拍照。

比利·布萊恩， 研究負責人，蘭德歐洲;克里斯·卡特， 分析師， 科學與新興技術團隊，蘭德歐洲和西奧多拉·奧格登，國防和安全團隊高級分析師，蘭德歐洲

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