中國的天問一號太空探測器透過記錄星際彗星3I/ATLAS的詳細影像，在深空探測方面取得了重要的里程碑。該設備目前在火星軌道上運行，並於2025年底捕獲了這一罕見天體。該天體以每秒58公里的速度運行，經過距離軌道器約3000萬公里的地方。這次演習需要任務控制人員具有極高的技術精度。
該記錄是第一次從火星軌道拍攝到來自太陽系外的訪客。這項前所未有的觀測為國際科學界提供了寶貴的數據，國際科學界致力於了解其他恆星系統中形成的物體的成分和軌跡。這項壯舉展示了利用最初設計用於繪製行星表面地圖的儀器監測動態天體的先進能力。
雙曲軌跡和太陽系外部的原點
3I/ATLAS彗星是近代太空觀測史上第三位被天文學家確認的星際訪客。 2025 年 7 月，使用 ATLAS 望遠鏡系統進行了首次探測。在分析其幾何軌跡後，很快就確認了它的太陽系外起源，專家將其分類為雙曲線。
與當地小行星和彗星常見的橢圓軌道不同，雙曲線路線顯示該物體有足夠的速度來逃脫太陽的引力。這個數學特徵確保了天體在穿越我們的宇宙鄰居後將繼續其星際空間的旅程。該物體遵循 2017 年註冊的“Oumuamua”和 2019 年識別的 2I/Borisov 的歷史段落。
該天體接近火星的過程為直接研究遙遠恆星系統的化學和物理條件提供了機會。科學家認為這些物體是宇宙時間膠囊，因為它們攜帶著冷原行星盤的保存元素。光譜分析有助於確定彗星最初形成的星雲的溫度和密度，從而完善星系中行星系統演化的理論。
軌道工程機動和儀器重新校準
攝影捕捉需要地球上的任務控制團隊進行嚴格的規劃。這款探測器的高解析度相機名為 HiRIC，以靜態精度繪製火星地形圖。在黑暗的太空背景下追蹤一個小型、微弱發光的高速目標需要航空工程師採用全新的觀測策略。
技術人員需要重新校準偵測器的瞄準系統並執行精確的軌道機動，以使設備與彗星的預測軌跡對齊。地面模擬確定了感測器的具體曝光時間，確保在不影響清晰度的情況下捕捉反射光。觀察視窗僅持續幾分鐘，需要自動化系統完全同步。
技術操作涉及幾個關鍵步驟，以確保空間影像的品質：
- 曝光時間的毫米級調整，以避免探頭和目標之間的相對運動造成的模糊。
- 保證觀察窗期間鏡頭和感光元件的熱穩定性。
- 將原始資料安全傳輸至位於北京的控制中心。
- 透過專門的演算法處理多次曝光以產生最終的攝影材料。
這次行動的成功證明了中國深空任務的多功能性。美國國家太空總署（CNSA）證實，軌道飛行器的導航和姿態控制系統足夠強大，足以完成機會任務的觀測。這種操作靈活性擴展了設備的科學範圍，遠遠超出了其主要目標。
化學成分和火星上的國際努力
發布的光譜數據和圖像揭示了一個緻密且輪廓分明的核心，可能由岩石和不同類型的冰的混合物組成。對 3I/ATLAS 表面反射光的分析顯示存在微紅色有機灰塵。這種物理特徵在遠離宿主恆星的寒冷地區形成的天體中很常見。
其他任務的光譜儀檢測到水冰和二氧化碳從彗星表面昇華的特徵。這些儀器還記錄了一氧化碳的痕跡，這證實了這些天體在接近熱源時的典型活動。每個噴射的氣體分子和塵埃碎片都帶有遙遠恆星環境的化學特徵。
對這顆彗星的觀測動員了一支國際探測器艦隊進入這顆紅色星球的軌道。歐洲太空總署 (ESA) 和美國太空總署 (NASA) 指示其軌道飛行器研究該物體彗髮的氣體成分，並嘗試獲取更多影像。在火星表面，毅力號和好奇號火星車收到命令，嘗試在天空中定位訪客，為收集天文數據添加不同的視角。
任務史與中國探索的下一步
天問一號任務於2020年7月發射，鞏固了中國技術在星際探索領域的地位。探測器於2021年2月進入火星軌道，並於同年5月成功著陸祝融號火星車。目前，軌道飛行器仍在繼續其常規測繪工作，而地面團隊則處理與星際天體相遇所獲得的前所未有的數據。
從 3I/ATLAS 追蹤中獲得的技術經驗可直接應用於該亞洲國家太空計畫的未來任務。制定的觀測協議將用於 2025 年發射的天問二號任務。新計畫的複雜目標是利用最近太空遭遇中成功測試的導航基地，從小行星收集樣本並對彗星進行深入研究。