國家航天局11月6日宣布,天問一號(hào)環(huán)繞器利用高分辨率相機(jī)成功觀測(cè)到星際天體阿特拉斯(3I/ATLAS)。這是天問一號(hào)的一項(xiàng)重要拓展任務(wù)。阿特拉斯于2025年7月1日在智利被發(fā)現(xiàn),是已知造訪太陽系的第三顆星際天體。
自阿特拉斯被發(fā)現(xiàn)以來,各國科學(xué)家對(duì)其表現(xiàn)出濃厚興趣。中國首次火星探測(cè)任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師劉建軍解釋說,阿特拉斯之所以備受關(guān)注,主要因?yàn)樗∪鼻译y以觀測(cè)。此前人類分別在2017年和2019年觀測(cè)到奧陌陌(1I/?Oumuamua)和鮑里索夫(2I/Borisov)兩顆星際天體。阿特拉斯沿雙曲線軌道穿越太陽系,據(jù)推測(cè)可能形成于銀河系中心古老恒星周圍,年齡約30億至110億歲,比太陽系還要古老。這使它一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便引發(fā)全球科學(xué)家的關(guān)注。然而,阿特拉斯運(yùn)行速度極快,達(dá)到每秒約58千米,體積小且亮度低,給觀測(cè)帶來極大挑戰(zhàn)。
我國科研人員原本計(jì)劃用地基望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè),但由于阿特拉斯、太陽、地球幾乎在一條線上,太陽對(duì)觀測(cè)造成嚴(yán)重影響。于是他們將目光轉(zhuǎn)向太空,希望借助在軌探測(cè)器完成觀測(cè)。經(jīng)過仿真分析,天問一號(hào)團(tuán)隊(duì)接下了這項(xiàng)任務(wù)。他們結(jié)合阿特拉斯的軌道特性、亮度特征、幾何尺寸以及環(huán)繞器科學(xué)載荷技術(shù)能力,完成了觀測(cè)任務(wù)可行性評(píng)估,并確定采用天問一號(hào)環(huán)繞器上攜帶的高分辨率光學(xué)相機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。
利用天問一號(hào)觀測(cè)阿特拉斯面臨諸多難題。阿特拉斯與天問一號(hào)環(huán)繞器都在高速運(yùn)行,相對(duì)速度達(dá)到每秒約86千米,這對(duì)平臺(tái)控制精度提出了很高要求。此外,這臺(tái)相機(jī)原本是為拍攝明亮火星表面設(shè)計(jì)的,而觀測(cè)期間阿特拉斯與火星相距約3000萬千米,這是該相機(jī)首次嘗試拍攝如此遙遠(yuǎn)且相對(duì)暗淡的目標(biāo)。天問一號(hào)團(tuán)隊(duì)將相機(jī)能力發(fā)揮到了極限,采用最長曝光時(shí)間每隔1.5秒進(jìn)行拍攝,最終獲取了阿特拉斯的信息。10月1日至4日,他們通過天問一號(hào)環(huán)繞器上搭載的相機(jī)對(duì)阿特拉斯進(jìn)行拍攝,制作成動(dòng)畫展示了其運(yùn)動(dòng)軌跡。
目前,對(duì)于阿特拉斯的觀測(cè)和研究工作仍在持續(xù)進(jìn)行。劉建軍認(rèn)為,這是人類認(rèn)識(shí)系外天體的一次良機(jī)。針對(duì)阿特拉斯飛行速度、軌道及彗尾的變化,相關(guān)研究也在進(jìn)行中。研究確認(rèn)這些信息,有助于我們認(rèn)識(shí)太陽系之外的天體。這次觀測(cè)不僅補(bǔ)充了對(duì)未知天體的認(rèn)識(shí),還驗(yàn)證了天問一號(hào)平臺(tái)及載荷的長期可靠性。此外,這次觀測(cè)也為未來的天問二號(hào)探測(cè)器任務(wù)積累了經(jīng)驗(yàn)。