中国の探査機天文1号は、2025年10月に火星に接近する際に、星間彗星3I/ATLASの前例のない写真を記録した。装置は、約3,000万キロの距離で天体を捉えたとき、赤い惑星の軌道上で動作していた。この偉業は、太陽系外からの訪問者による火星の視点からの最初の観測を表しています。現在、さまざまな国の研究者がこの生データを使用して、物体の化学組成の分析を深めています。
3I/ATLAS彗星は、太陽系外での起源が確認された3番目の天体です。この天体は、2017 年に発見された小惑星オウムアムア、および 2019 年に発見された彗星 2I/ボリソフに続くものです。チリの山中にある ATLAS 望遠鏡は、2025 年 7 月 1 日にこの新たな訪問者を発見しました。この天体の双曲線軌道は、銀河の別の領域で形成されたことを証明しています。科学者らは9月、10月29日に起きた天文現象である太陽への最接近を追跡するために中国の探査機の機器を調整した。
マッピングカメラの追跡には調整が必要でした
HiRIC と名付けられた天文 1 号の高解像度カメラは、宇宙作戦において主要な役割を果たしました。この装置はもともと、赤い惑星の表面を極めて正確にマッピングするために設計されました。エンジニアは緊急にシステムを適応させる必要がありました。目的は、明るさが非常に低く、動きが速いターゲットを追跡できるようにすることでした。技術チームは、レンズの露光時間を最適化し、探査機自体の軌道速度による画像のぼやけを回避するために、いくつかの予備シミュレーションを実行しました。
収集されたデータは深宇宙を通って北京にある地上局に送信されました。高性能コンピューターが専用システムで情報を処理し、30 秒のビデオ シーケンスを生成しました。約 3,000 万キロメートルという距離は、管制チームにとってかなりの兵站的課題をもたらしました。宇宙船の方向を微調整することで、センサーが機能するために必要な熱安定性が保証されました。
写真から作成されたアニメーションは、遠くの星でいっぱいの暗い背景に対する天体の急速な動きを示しています。これらの視覚的な記録は、天文学者が天体物理学における複雑な数学的計算を行うのに役立ちます。科学者は、物体が私たちのシステムを通過する過程で検出される非重力加速度を理解しようとしています。
ロッキーコアは激しい活動と巨大な尾を示します
中国国家航天局が公開した画像は、3I/ATLAS の物理構造の前例のない詳細を明らかにしています。この物体には、ガスと宇宙塵によって形成された広大なコマに囲まれた固体の核があります。この雲の直径は、何もない空間では数千キロメートルに達します。この特徴は、天体が太陽放射から激しい熱を受けている間、彗星の活動が活発であることを示しています。
星間訪問者の幅は、最も密度の高い部分で約 5.6 キロメートルです。秒速58キロという驚異的な速度で宇宙を移動します。 8月に行われた最初の観測では、彗星の尾は細く目立たない形をしていた。その後の数か月でこの道は急速に成長し、長さは 56,000 キロメートルに達し、太陽風の影響で常に太陽から離れた方向を向いていました。
分光計は、物体の主組成中に水の氷と二酸化炭素の存在を検出しました。機器はまた、塵に混じった一酸化炭素のかすかな信号も感知した。この特定の化学混合物は、彗星が極度に冷たい原始惑星系円盤で形成されたことを示唆しています。天文学者たちは、その起源の場所は天の川の中心近くにあるのではないかと考えています。
- 中心核: 古代の有機塵の赤みがかった反射を伴う岩と氷で構成される構造。
- 周囲のコマ: 太陽の加熱による物質の激しい蒸発によって生成される濃い雲。
- 細長い尾: 望遠鏡のような長距離で見える恒星放射線の圧力によって放出される粒子。
- 異常な加速度: 共同機関のデータベースで分析された標準重力からの微妙な逸脱。
国際機関が同時観測を調整する
彗星の通過により、最近の宇宙探査の歴史において前例のない世界規模の特別部隊が動員されました。欧州宇宙機関と米国宇宙機関は、火星にある独自の機器を再利用しました。共同の取り組みにより、さまざまな角度や軌道距離からのデータの三角測量が可能になりました。この技術により、軌道モデルと岩石の内部構造の理解が大幅に向上します。
Mars Express や ExoMars TGO などのヨーロッパの探査機は、同じ観測時間枠中に 3I/ATLAS を記録しました。ヨーロッパが収集した情報は、まったく異なる視覚化ジオメトリで中国のデータを補完します。北米機関は、火星偵察周回機の強力な HiRISE カメラを使用して、非常に高解像度の写真を取得しました。パーサヴィアランスなどの地球探査ロボットも10月4日夜に火星の空の撮影を試みた。
UAE が運用するホープ探査機は、大気分光計から追加の測定値を提供しました。 MAVEN 宇宙船は、彗星の宇宙環境との相互作用に関する大量のデータ収集にも参加しました。国家間の共同作業により、彗星の回転軸の方向の推定値が改良されます。天体に作用する非重力力は、複数の独立した情報源を使用すると計算がはるかに簡単になります。
中国使節団、新たなプロジェクトのために国境を拡大
天文 1 号の実績は、過去 10 年間にわたるアジアの宇宙計画の急速かつ一貫した進化を証明しています。この探査機は2020年7月に地球から打ち上げられ、2021年2月に火星周回軌道に到達した。このミッションには、同年5月にユートピア・プラニティアの広大な平原へのチューロン探査機の着陸成功も含まれていた。探査車は地球の丸一年間、火星の地表で活動した。彼は土壌サンプルを収集し、高解像度の地質画像を撮影し、地元の気候を分析しました。
軌道モジュールは、赤い惑星を中断することなく継続的にマッピングする作業を続けます。 HiRIC カメラは現在、極地の氷床と火星の巨大砂嵐を詳細に研究することに重点を置いています。即席の方法で星間彗星を観察できることにより、本来のミッションの範囲が広がります。天文1号は現在、火星の影響圏を超えた事象を監視する多目的天文台として機能している。
3I/ATLAS 追跡の成功により、将来の探査に不可欠なソフトウェア テクノロジーが実証されました。適用された処理方法は、2025 年 5 月に宇宙に打ち上げられた天文 2 号ミッションの基礎として機能します。この新しい探査機には、地球に近い小惑星とメインベルトの彗星から物理サンプルを収集するという野心的な目的があります。長時間露光での熱制御テストにより、ナビゲーション システムが深宇宙のさらに低輝度のターゲットを追跡できるように準備されます。
星間彗星は実際には、遠く離れた星系の手つかずのタイムカプセルとして機能します。この天体の推定年齢は、私たちの太陽の年齢を数十億年も上回っています。それらの化学組成を詳細に研究することで、宇宙の他の遠隔領域における古代惑星の形成に関する基本的な手がかりが得られます。