中國探測器天問一號在2025年10月繞火星經過時記錄了星際彗星3I/ATLAS的前所未有的圖像。太空設備從約3000萬公里的距離捕捉到了這顆天體。這次行動直接在這顆紅色行星的軌道上進行。這項壯舉代表了外部訪客首次從火星角度觀察太陽系。研究人員現在使用這些數據進行國際成分分析。
天體被鞏固為現代天文學所確認的第三個外源天體。它緊接著 2017 年以其獨特的細長形狀而被發現的小行星 Oumuamua 和 2019 年探測到的彗星 2I/Borisov。位於智利山區的 ATLAS 望遠鏡於 2025 年 7 月 1 日發現了這顆岩石。該物體沿著開放雙曲線軌道運行。這條軌跡證明了它是在我們的宇宙鄰近區域之外形成的，這表明它與太陽的引力無關。科學家在 9 月調整了中國任務的儀器，以追蹤 10 月 29 日發生的最接近的事件。
高速捕捉的技術調整
太空船的高解析度相機在這次行動中發揮了主要作用。該設備的縮寫為 HiRIC，其原始設計旨在繪製行星表面地圖。工程師需要遠端調整系統。此修改允許追蹤亮度昏暗且移動極快的目標。技術團隊進行了多次初步模擬。目標包括優化短曝光時間並避免軌道速度造成的模糊。
捕獲的資料透過太空傳輸到北京的接收站。地面計算機在專用系統中處理原始資訊。技術人員產生了 30 秒的影片序列。近3000萬公里的距離給後勤帶來了巨大的挑戰。精細的指向調整保證了努力的成功。衛星的熱穩定性也有助於提高岩石核心影像的清晰度。
根據照片創建的動畫顯示了天體在充滿遙遠恆星的黑暗背景下的位移。這些視覺記錄可以幫助天文學家進行複雜的數學計算。科學家試圖了解物體在旅程中偵測到的非重力加速度。當氣體的釋放充當天然推進劑，改變太陽引力所決定的路線時，就會發生這種現象。影像的精確度使得這種力量能夠以前所未有的精度測量。
訪客的物理結構和化學成分
中國國家航天局發布的照片揭示了重要的視覺細節。 3I/ATLAS 的岩石核心似乎被濃密的氣體和塵埃雲包圍。該結構的直徑達到數千公里。巨大的尺寸表明彗星活動水平很高。太陽熱導致物體表面的冷凍材料加速昇華。
天體寬約5.6公里。它以每秒 58 公里的驚人速度穿越太空。在觀測的頭幾個月裡，這顆彗星的尾巴很細。 8月份情況發生了巨大變化。該結構的長度達到了 56000 公里，由於太陽風的影響，該結構始終指向與太陽相反的方向。
- 中央核心：由岩石和冰組成，呈現有機塵埃引起的微紅色反射。
- 周圍彗髮：因太陽加熱物質劇烈蒸發而形成的雲。
- 細長的尾巴：輻射壓力噴出的粒子尾跡，大範圍可見。
- 異常加速度：超重力作用引起的偏離路線，一起分析。
感測器收集的初始光譜顯示該結構中存在大量的水冰和二氧化碳。這些儀器在反射光分析過程中也偵測到微弱的一氧化碳訊號。這種特殊的化學混合物顯示該物體是在極冷的原行星盤中形成的。科學界仍不清楚其確切起源。專家認為，在銀河系中心附近形成了分子雲，由於劇烈的引力相互作用，分子云被從原來的系統中排出。
航太機構之間的協調努力
彗星的通過動員了全球天文觀測網絡。歐洲太空總署和美國太空總署已經重新調整了他們在火星上的設備的用途。國際合作實現了即時數據三角測量。此方法顯著改進了軌跡模型和化學成分分析。歐洲探測器，如火星快車和ExoMars TGO，在同一時期以不同的幾何角度記錄了這一現象。
美國機構使用火星勘測軌道器探測器從軌道上獲得了非常高解析度的圖像。陸地勘探車輛也積極參與到共同努力。十月初，毅力號火星車試圖將其導航相機對準夜空，直接從火星表面捕捉該物體。阿拉伯聯合大公國的希望號探測器從其紫外光譜儀中提供了寶貴的數據。 MAVEN 任務透過監測彗星與火星高層大氣可能發生的相互作用來補充資訊收集。
探索的遺產和未來的準備
天問一號探測器於 2020 年 7 月搭乘重型火箭離開地球。經過長途星際旅行後，該設備於 2021 年 2 月進入火星軌道。這項任務包括當年5月祝融號火星車在烏托邦平原的廣大平原上成功降落。火星車在火星表面運行了整整一個地球年。他收集了土壤樣本，分析了礦物成分並發回了詳細的地質圖像。軌道飛行器繼續繪製這顆紅色星球的地圖，重點是極地冰和全球沙塵暴的動態。
3I/ATLAS 的成功觀測驗證了中國航太計畫下一步的關鍵技術。測試的方法直接有利於2025年5月發射的天問二號任務。新太空船的目標是從近地小行星和主帶彗星收集樣本。複合幀處理改進了深空微弱訊號的偵測。長時間曝光的熱控制測試為追蹤更遠的目標奠定了基礎。
星際彗星充當遙遠且難以到達的恆星系統的真正時間膠囊。構成該物體的材料的估計年齡超過了我們太陽系的年齡。研究其內部結構為銀河係其他區域古代行星的形成提供了基本線索。目前的結果為有關星際介質惡劣環境中彗星活動的理論模型提供了基礎。與太陽觀測站的數據合作可以加深對雙曲軌跡和漫遊天文物理學的理解。