中国の火星探査機が宇宙で星間彗星3I/ATLASの前例のない画像を撮影
宇宙探査は、彗星 3I/ATLAS の非常に高解像度の画像の撮影により大きく進歩しました。前例のない記録は中国の探査機「天文1号」によって達成された。この装置は現在、火星の軌道上で稼働しています。この写真は天体から約3000万キロの距離で撮影された。複雑な操縦には、ミリメートル単位の精度と、中国国家航天局の技術者による厳密な計画が必要でした。
この天文現象は、星間天体が私たちの系の他の惑星から直接観察され、写真に撮られた初めてのことである。収集されたデータは、世界の科学コミュニティにとって前例のない貴重な資料を提供します。いくつかの国の研究者が、他の星の周りに形成された天体の化学組成と軌道を理解しようとしています。彗星の急速な通過により、いくつかの宇宙機関が共同監視活動に動員された。
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宇宙訪問者の特徴とその軌跡
3I/ATLAS彗星は、太陽系の外で起源が確認され、私たちの近くを通過した3番目の天体です。これは、前年に天文学者によって特定された「オウムアムア」と「2I/ボリソフ」の検出に続くものです。この新しい天体の最初の発見は、チリに設置された望遠鏡を通じて行われました。その外部起源の主な証拠は、鋭い双曲軌道として説明される軌道です。天体の幅は約5.6キロメートルです。
この物体は秒速 58 キロメートルという驚異的な速度で宇宙を移動します。その構造の詳細な分析は、別の星の原始惑星系円盤で形成された物質を研究する貴重な機会を提供します。得られた情報は、天の川銀河全体に広がる惑星系の形成に関するパズルを組み立てるのに役立ちます。彗星はちょうど私たちの宇宙領域を通過中です。
技術的な操作には軌道上のカメラの適応が必要
観測の成功は、天文1号探査機に搭載された高解像度HiRICカメラに直接依存していました。この機器は元々、火星の表面を非常に詳細にマッピングするために設計されました。ミッションを担当するエンジニアリング チームは、機器の使用法を迅速に適応させる必要がありました。その目標は、深宇宙で小さく、非常に暗く、非常に高速で移動するターゲットを追跡することでした。
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科学者たちは、通過中にぼやけた画像が撮影されるのを避けるために、いくつかのシミュレーションを実行しました。採用された技術戦略には、非常に短い露光時間の使用が含まれていました。この技術により、利用可能な光の捕捉が最適化され、科学分析に必要な鮮明さが保証されました。生データは北京にあるコントロールセンターに送信されました。特殊な処理システムが最終的な写真シーケンスを組み立てました。この操縦の計画は、軌道予測が正確になるとすぐに数か月前から始まりました。
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化学組成から氷と有機化合物が明らかに
公開された写真には、3I/ATLAS の岩だらけで凍ったコアがはっきりと写っています。彗星の固体中心は、広範囲にわたる明るいコマに囲まれています。このガスと塵の雲は、太陽から放射される熱が物体の表面に存在する氷を昇華させるときに形成されます。最接近段階では、ガス状構造は直径数千キロメートルに達した。 The tail grew to about 56,000 kilometers long.
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尾は太陽放射の強い圧力によって放出された粒子によって形成され、太陽とは反対の方向に位置していました。予備的なスペクトル分析では、天体の組成にいくつかの元素が存在することが示されています。捕捉されたデータは、その母星系の極寒の領域での初期形成を示しています。科学者は次の主な構成要素を特定しました。
- 水の氷は岩石コアの中心構造に集中しています。
- 昇華プロセス中に二酸化炭素が大量に放出されます。
- 外部のガス雲で弱い一酸化炭素信号が検出されました。
- 特徴的な赤みがかった輝きの原因となる有機化合物が豊富な粉塵。
研究者らはまた、彗星が辿った経路における非重力加速度も分析している。ルートに記録されたわずかな逸脱は、近くの惑星や太陽の重力だけでは説明できません。この現象は、凍結した表面からのガスの継続的な噴出によって引き起こされる追加の力の存在を示しています。激しい昏睡状態の活動は、監視に携わった専門家を驚かせた。
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宇宙機関が協力して天体の地図を作成する
3I/ATLAS による火星通過は、前例のない国際的な動員を引き起こしました。欧州宇宙機関は、マーズ エクスプレスとエクソマーズ トレース ガス オービター探査機を使用して、昏睡状態からのガス状放出を分析しました。ヨーロッパの視点は、軌道上で中国の機器によって得られたデータを補完しました。国際協力により、物体の活動の正確な 3 次元ビューの構築が可能になりました。さまざまな観察角度により、内部構造モデルが洗練されました。
アメリカの宇宙機関も科学的取り組みに積極的に参加した。 NASA は火星偵察探査機に HiRISE 機器で画像を撮影するよう指示しました。火星の表面では、パーサヴィアランス探査車が地上から彗星を検出しようとしましたが、かなりの技術的課題に直面しました。 MAVEN プローブと Hope プローブは追加の分光測定データを収集しました。一連の情報は、彗星の回転軸の向きと作用する力を計算するのに役立ちます。
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中国のミッションの歴史と探査の次のステップ
天文1号ミッションは、中国の宇宙計画にとって重要なマイルストーンとなる。この装置は 2020 年 7 月に打ち上げられ、2021 年 2 月に火星の軌道に投入されました。この宇宙施設には、周回機、着陸モジュール、および Zhurong 探査機が搭載されていました。地表探査機は、2021 年 5 月にユートピア平原の平原に着陸しました。ロボットは地球約 1 年にわたって稼働し、地質データを収集し、現地の大気を分析しました。
オービターは惑星の地図を作成し、火星の極を研究する作業を続けています。 3I/ATLAS の観測成功は、将来のミッションで使用される技術の検証として役立ちます。得られた経験は、太陽系の小天体の探査プログラムを強化します。 2025年5月に打ち上げられた天文2号ミッションは、地球近傍の小惑星からサンプルを収集することを目的としている。深宇宙で複雑な操作を実行できる能力は、今後 10 年間でさらに野心的な探査への道を切り開きます。
