天問一號“抓拍”星際來客，是如何拍到的？解答來了

天問一號“抓拍”星際來客

【熱點回應(yīng)】

◎蔡金曼 本報記者 付毅飛

據(jù)國家航天局11月6日消息，天問一號環(huán)繞器近日利用高分辨率相機成功觀測到星際天體——阿特拉斯(3I/ATLAS)。此次成功觀測，是天問一號的一項重要拓展任務(wù)。

阿特拉斯于2025年7月1日由位于智利的巡天望遠鏡發(fā)現(xiàn)，是已知造訪太陽系的第三顆星際天體。

阿特拉斯被發(fā)現(xiàn)以來，各國科學(xué)家對它興趣盎然。它為啥這么火，天問一號是怎么“看”到它的，研究它有什么意義？中國首次火星探測任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師劉建軍向科技日報記者進行了介紹。

第一問：阿特拉斯為啥這么火？

劉建軍認為，阿特拉斯主要有兩個吸引人的特點，一是稀缺，二是觀測難。

此前，人類分別于2017年和2019年，觀測到星際天體奧陌陌(1I/?Oumuamua)和鮑里索夫(2I/Borisov)。阿特拉斯彗星特征明顯，沿雙曲線軌道穿越太陽系。據(jù)推測，它可能形成于銀河系中心古老恒星周圍，年齡約30億—110億歲，比太陽系還老。根據(jù)軌道推演，它很有可能來自銀河系中心，這使它更為特殊。因此，它一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即引發(fā)全球科學(xué)家關(guān)注。

然而，觀測阿特拉斯并非易事。它運行速度極快，達到每秒約58千米，可以輕松掙脫太陽引力。同時它體積很小，彗核直徑僅5.6千米左右。最麻煩的是，它的亮度極低，不到火星的萬分之一。

劉建軍說，我國科研人員本想采用地基望遠鏡進行觀測，但那段時間，阿特拉斯、太陽、地球的位置幾乎在一條線上，夾在中間的太陽給觀測造成了嚴重影響。科研人員只好將目光投向太空，希望借助在軌探測器尋求觀測方案。

經(jīng)過仿真分析，天問一號團隊接下了這項任務(wù)。他們結(jié)合阿特拉斯的軌道特性、亮度特征、幾何尺寸、環(huán)繞器科學(xué)載荷技術(shù)能力，反復(fù)模擬計算與仿真推演，完成了觀測任務(wù)可行性評估，確定采用天問一號環(huán)繞器上攜帶的高分辨率光學(xué)相機進行觀測。

第二問：天問一號是如何拍到阿特拉斯的？

利用天問一號觀測阿特拉斯，要克服不少難題。

劉建軍介紹，阿特拉斯與天問一號環(huán)繞器分別在高速運行，兩者的相對速度達到每秒約86千米，相機要保持指向目標，這對平臺控制精度提出了很高要求。

另外，這臺相機原本是為拍攝明亮火星表面而設(shè)計的，而觀測期間阿特拉斯與火星相距約3000萬千米，這是該相機首次嘗試拍攝如此遙遠且相對暗淡的目標。對此，天問一號團隊將相機能力發(fā)揮到了極限。劉建軍說：“通常我們對火星拍照的曝光時間都是毫秒級，而對于阿特拉斯這樣的暗弱天體，我們采用了相機最長曝光時間，每隔1.5秒進行拍攝，這才能獲取它的信息。”

10月1日至4日，他們通過天問一號環(huán)繞器上搭載的相機對阿特拉斯進行拍攝，利用連續(xù)30秒拍攝的系列圖像制作成動畫，形象展示了該天體的運動軌跡。

第三問：觀測和研究阿特拉斯有什么意義？

目前，對于阿特拉斯的觀測和研究工作，國內(nèi)外都在持續(xù)開展。劉建軍認為，這是人類認識系外天體的一次良機。

他介紹，針對阿特拉斯飛行速度、軌道及彗尾有沒有隨著接近太陽而變化，相關(guān)研究工作都在持續(xù)進行。“它的彗尾范圍達到數(shù)千千米，可能含有水銀和二氧化碳等成分。研究確認這些，對于我們認識太陽系之外的天體非常有意義。”他說，“無論最后能夠得到什么信息，都是一種對未知的補充。”

同時，天問一號探測器已經(jīng)在軌運行5年多，探測到星際天體，是對平臺及載荷長期可靠性的一次考核驗證。

劉建軍還表示，天問二號探測器也將對暗弱小天體進行探測，這次觀測為天問二號任務(wù)開展積累了經(jīng)驗。

(科技日報北京11月6日電）

【編輯:李巖】