2025年10月，中国在火星轨道上运行的天问一号探测器捕获了3I/ATLAS彗星的高分辨率图像，太空探索达到了一个新的里程碑。这一事件代表了首次从另一个行星上观测到并拍摄到星际物体，巩固了行星科学和天文学的重大进步。
这次记录是在距离天体约3000万公里的地方进行的，这一壮举需要中国国家航天局（CNSA）的高精度机动和精心策划。这些图像为全球科学界提供了重要数据，研究来自太阳系外的访客的组成和轨迹。
3I/ATLAS 彗星靠近这颗红色星球的过程动员了多个航天机构，这些机构指示他们的设备收集尽可能多的信息。国际合作对于交叉引用数据和更全面地了解这一罕见宇宙物体的性质至关重要。
来自另一个太阳系的访客
继2017年探测到’Oumuamua彗星和2019年探测到2I/Borisov彗星之后，3I/ATLAS彗星是第三个在太阳系外被确认起源的天体。它的轨迹被描述为尖锐的双曲轨道，是它不属于我们太阳系而只是路过的主要证据。它的直径约为 5.6 公里，以每秒 58 公里的速度运行，它的分析为研究另一颗恒星的原行星盘中形成的材料提供了独特的机会。
对这些材料的分析为银河系其他行星系统的形成提供了宝贵的线索，使科学家能够将太阳系外天体的成分与我们自己系统中的彗星进行比较。这种比较可以揭示银河系不同区域行星形成过程的异同，加深我们对宇宙多样性以及像我们这样的世界出现所需条件的理解。
捕获的技术细节
天问一号搭载的HiRIC（高分辨率成像相机）高分辨率相机是成功观测的核心仪器。该任务的工程团队最初设计用于详细绘制火星表面地图，后来将其用途调整为在广阔的空间中跟踪一个小型、微弱发光、快速移动的目标。为了克服在不生成模糊图像的情况下捕捉如此快速移动的物体的挑战，进行了广泛的模拟。采用的策略是使用极短的曝光时间，优化光线捕获并确保必要的清晰度。原始数据被传输到北京的控制中心，在那里一个专门的处理系统组装图像序列，从火星的角度以前所未有的细节揭示了彗星。
这些图像揭示了 3I/ATLAS 的哪些内容
CNSA发布的照片清楚地显示了3I/ATLAS的岩石和冰冻核心。
该核被彗发包围，彗发是太阳的热量升华彗星表面的冰时形成的一团气体和尘埃云。
彗发的直径达到数千公里，表明在其接近过程中彗星活动非常强烈。
尾巴由太阳辐射压力喷射出的粒子形成，延伸约56,000公里，在观测期间位于与太阳相反的方向。
国际科学合作
火星经过3I/ATLAS不仅是中国观测到的。欧洲航天局（ESA）使用其火星快车和 ExoMars 痕量气体轨道探测器来分析彗星彗发产生的气体排放，为中国的数据提供了补充视角。
NASA 也积极参与了这项工作，指导火星勘测轨道飞行器 (MRO) 使用其强大的 HiRISE 仪器捕获图像。在表面上，像毅力号这样的漫游车试图从火星土壤中探测彗星，这是一项相当大的技术挑战。
此次合作使我们能够获得物体活动的三维视图，结合不同的观察角度来完善其组成和结构的模型。来自阿拉伯联合酋长国的希望号探测器和美国宇航局的 MAVEN 收集了光谱数据，丰富了信息集。
天问一号任务旅程
天问一号任务于 2020 年 7 月发射，是中国首次火星任务，是中国航天计划的一个里程碑。探测器于2021年2月成功进入火星轨道，搭载轨道器、着陆器和祝融号火星车。
2021年5月，祝融号火星车降落在乌托邦平原广阔的平原上，在那里运行了大约一个地球年。在火星表面执行任务期间，火星车收集了地质数据，分析了土壤和大气的成分，并发回了详细的地形图像，有助于了解火星的地质历史。
演习的计划和执行
一旦轨道预测足够准确，天问一号任务团队就开始计划于 2025 年 9 月观测这颗彗星。计算考虑了物体的高速和低光度，以确定理想的观察窗口，确保探头处于正确的位置，并且仪器经过适当校准以进行记录。
中国探索的下一步
3I/ATLAS的成功观测是对中国未来任务中将采用的技术和方法的重要验证。所获得的经验加强了对太阳系较小天体的探索计划，这是国家航天局未来十年的重点之一。
2025 年 5 月发射的天问二号任务是下一个重大步骤。其目标是从小行星附近收集样本，然后研究主带上的彗星。 3I/ATLAS 的成功跟踪证实了中国在深空进行复杂作业的能力，为更雄心勃勃的探索铺平了道路。
