中國探測器從火星軌道捕捉前所未有的星際彗星影像

2025 年 10 月，中國的天問一號探測器在太空探索中創下了歷史性的里程碑。該設備在火星軌道運行時拍攝了 3I/ATLAS 彗星的高解析度照片。這一事件代表著首次從我們系統中的另一顆行星觀測到並拍攝到星際起源的物體。這項成就顯示全球行星科學取得了重大技術進展。

這次演習是在距離天體約3000萬公里的地方進行的。註冊需要中國國家太空總署（CNSA）的精心策劃。這些圖像為國際科學界提供了重要數據。研究人員現在正在研究太陽系外形成的訪客的組成和軌跡。彗星的經過動員了世界各地的多個航太機構來收集資訊。

高解析度相機需要適應追蹤遠處目標

觀察成功的核心樂器是 HiRIC 相機。自任務開始以來，這些設備一直隨天問一號探測器一起行駛。該工具最初設計用於詳細繪製火星表面地圖。工程團隊需要調整該設備的使用，以追蹤深空的小目標。這顆彗星發出微弱的光芒，移動速度極快。

科學家們進行了廣泛的模擬，以克服在不產生模糊影像的情況下拍攝如此快速移動的物體的挑戰。所採用的策略涉及使用極短的曝光時間。該技術優化了光捕獲並確保了後續科學分析所需的清晰度。原始資料成功傳輸至北京控制中心。一個專門的處理系統組裝了地球上的影像序列。

3I/ATLAS 彗星是太陽系外第三個已確認起源的天體。先前的探測涉及2017年的‘Oumuamua和2019年的2I/Borisov。該天體寬約5.6公里。它以每秒 58 公里的驚人速度行駛。被描述為尖銳雙曲軌道的軌跡證明該物體剛剛穿過我們的宇宙鄰居。對材料的分析為研究銀河系另一顆恆星的原行星盤中形成的元素提供了獨特的機會。

化學和物理特徵揭示了遙遠起源的細節

中國機構發布的照片​​清楚地顯示了 3I/ATLAS 的岩石、冰凍核心。彗星的中心似乎被濃密的氣體和塵埃雲包圍。當太陽的熱量昇華物體表面的冰時，就會形成這種結構。在整個觀測期間彗星活動非常強烈。

氣體雲在太空中直徑達到了數千公里。彗星的尾巴一直延伸到大約 56,000 公里長。此痕跡是由連續太陽輻射壓力噴射出的粒子形成的。在影像捕捉過程中，該結構位於遠離太陽的位置。光譜的初步分析顯示噴射物中存在水冰和二氧化碳。

這些儀器還檢測到較弱的一氧化碳訊號。化學成分顯示它是在彗星起源恆星系統的一個非常寒冷的區域形成的。在核心中觀察到的微紅光芒歸因於富含複雜有機化合物的塵埃的存在。科學家也分析了物體的非重力加速度。軌蹟的輕微偏差表示氣體從表面噴出而產生額外的力。

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航太機構的共同努力擴大了火星上的資料收集

3I/ATLAS穿越火星不僅有中國科技的陪伴。歐洲太空總署 (ESA) 使用火星快車和 ExoMars 微量氣體軌道探測器來分析氣體排放。國際合作使我們能夠獲得物件活動的三維視圖。

• 火星勘測軌道飛行器使用 HiRISE 儀器捕捉影像。
• 毅力號火星車試圖從火星土壤偵測彗星。
• MAVEN 和 Hope 探測器收集了基本的光譜數據。

不同機構之間的交叉檢查資訊有助於完善彗星旋轉軸的估計。結合不同的觀測角度可以改善天體的組成和結構模型。此次聯合工作體現了深空探索全球合作的重要性。科學團隊繼續處理觀察視窗期間產生的大量數據。

歷史性使命鞏固了該系統未來探索的進展

天問一號任務是中國航太計畫的重要里程碑。發射於2020年7月進行。探測器於2021年2月成功進入火星軌道。太空船搭載了軌道飛行器、登陸器和祝融號火星車。這次行動標誌著這個亞洲國家首次涉足這顆紅色星球。

祝融號火星車於2021年5月降落在烏托邦平原廣闊的平原上。設備在地表運行了大約一個地球年。該設備收集地質數據並分析當地土壤和大氣的成分。地形的詳細圖像有助於了解地球的地質歷史。迄今為止，軌道飛行器仍在繼續繪製和研究火星兩極的工作。

任務團隊開始計畫於 2025 年 9 月觀測這顆彗星。計算考慮了該物體的高速和低光度。目的是確定激活相機的理想觀察窗口。工程師需要確保探頭位於正確的位置並且儀器經過正確校準。

3I/ATLAS觀測的成功是對中國技術的驗證。這項經驗加強了對太陽系較小天體的探索計畫。 2025 年 5 月發射的天問二號任務代表了該機構的下一個重大步驟。主要目標是從近地小行星收集樣本並研究主帶上的彗星。成功的追蹤證實了該國在深空進行複雜行動的能力。