NASA Comet Hitchhiker将参观小行星和彗星

这位艺术家概念显示了Comet Hitchhiker，使用鱼叉和系绳系统在小行星和彗星之间旅行的想法。学分：NASA / JPL-CALTECH / CORNELIUS DAMMRICH

Comet Hitchhiker是我通过美国宇航局创新的先进概念计划研究。其目标是使用彗星和小行星的动能，进入轨道和土地上。

从一个太阳系身体捕捉到另一个太阳系身体并不容易。你必须要安全地揭示你的航天器，然后在路上到下一个目的地。着陆部件对小行星和彗星具有低重力拉动的型号尤其棘手。

在加利福尼亚州帕萨迪纳帕萨迪纳的喷气机推进实验室开发的一个名为Comet Hitchhiker的概念，采用了一种新的方式，使用动力的动能 - 这些小体的能量来进入彗网和小行星的轨道和土地。基于JPL的主要调查员Masahiro Ono在梦想着这个想法时，请记住“Hitchhiker指南”。

“搭便车天体不如伸出拇指那么简单，因为它以天文速度飞行，它不会停止接你。我们的想法是使用鱼叉和系绳，而不是拇指，而不是拇指，“Ono说。ONO在9月1日在美国航空航天馆会议上的概念提出了结果。

根据概念设计，可重复使用的系绳系统将取代进入轨道和降落的推进剂，因此不耗尽不会是一个问题。

虽然由目标紧密飞行，但是航天器将首先将可伸缩的系绳延伸到小行星或彗星，并使用附着在系绳上的鱼叉附着本身。接下来，航天器将卷出系绳，同时施加收获能量的制动器，同时航天器加速。

这种技术类似于地球上的钓鱼。想象一下，你在湖边的船上有一个钓鱼杆，想要抓住一条大鱼。一旦鱼咬伤，你会释放更多的线条，而不是紧紧地握住它。凭借足够长的线，船最终会赶上鱼。

一旦航天器与“鱼”速度与“鱼”相匹配 - 在这种情况下，彗星或小行星 - 它可以通过简单地卷绕在系绳并轻轻下降来降落。当时候进入另一个天体目标时，航天器将使用收获的能量快速检索系绳，从而加速了航天器远离身体。

Comet Hitchhiker在这位艺术家渲染中显示，是一个轨道和着陆小体的概念。学分：NASA / JPL-CALTECH / CORNELIUS DAMMRICH

“这种搭配可以用于主要的小行星带或龙头带的多个目标，即使在单一的任务中也可以使用五到10个任务，”Ono说。

ONO和同事一直在研究一个鱼叉是否能够容忍这种幅度的影响，以及是否可以创造足够强大以支持这种机动的系绳。他们使用超级计算机模拟和其他分析来提出它需要的东西。

研究人员提出了他们称之为的空间搭桥式等式，这与系绳的比强度，航天器和系绳之间的质量比以及完成机动所需的速度变化。

在使用传统推进剂的任务中，航天器使用大量燃料来加速足够的轨道进入轨道。

“在Comet Hitchhiker中，加速和减速不需要推进剂，因为航天器从目标中收集动能，”ONO说。

对于在彗星或小行星上的任何航天器着陆，能够放慢足够减速以安全到达至关重要。Comet Hitchhiker需要由能够承受巨大张力和通过速度的速度产生的巨大张力和热量而产生的材料制成的系绳。ONO及其同事计算出每秒大约0.9英里（1.5公里）的速度变化是可能存在的一些材料：Zylon和Kevlar。

“这就像从洛杉矶到旧金山的七分钟后，”诺诺说。

但轨道插入所需的速度变化越大，从地球到目标所需的飞行时间越短 - 所以如果你想进入彗星或小行星，你需要更强大的材料。可能是6.2英里的每秒（每秒10公里的）速度变化，但需要更先进的技术，如碳纳米管系绳和钻石鱼叉。

研究人员还估计，系绳需要大约62至620英里（100至1000公里），用于搭便车的机动工作。它还需要伸展，并且能够吸收它的混蛋，同时避免被小型陨石损坏或切割。

研究该概念的下一步将是做更多的高保真模拟，并尝试在模仿彗星或小行星上的材料的目标处浇铸迷你鱼叉。

Comet Hitchhiker通过美国宇航局创新的先进概念（NIAC）计划研究了I阶段。NAC是美国宇航局的空间技术使命局的计划，位于美国华盛顿的总部。洛杉矶加利福尼亚大学的David Jewitt教授在这项研究中合作。JPL由帕萨迪纳为美国宇航局的加州技术研究所管理。