天问一号“捕获”比太阳系还老的星际天体

蔡金曼 科技日报记者 付毅飞

据国家航天局11月6日消息，天问一号环绕器近日利用高分辨率相机成功观测到星际天体——阿特拉斯（3I/ATLAS）。此次成功观测，是天问一号的一项重要拓展任务。

阿特拉斯于2025年7月1日由位于智利的巡天望远镜发现，是已知造访太阳系的第三颗星际天体。其彗星特征明显，沿双曲线轨道穿越太阳系。据推测，它可能形成于银河系中心古老恒星周围，推测年龄约30亿至110亿年，有可能比太阳系还老。

阿特拉斯被发现以来，各国科学家对它趋之若鹜。它为啥这么火，天问一号是怎么“看”到它的，研究它有什么意义？中国首次火星探测任务地面应用系统总设计师刘建军向科技日报进行了介绍。

第一问：阿特拉斯为啥这么火？

刘建军认为，阿特拉斯主要有两个吸引人的特点，一是稀缺，二是观测难。

此前，人类分别于2017年和2019年，观测到星际天体奥陌陌（1I/ʻOumuamua）和鲍里索夫（2I/Borisov）。阿特拉斯作为第三位远道而来的“稀客”，根据轨道推演，它很有可能是来自银河系中心，那是比较古老的区域，这使它更为特殊。因此，它一经发现，立即引来全球科学家关注。

然而，观测阿特拉斯并非易事。它运行速度极快，达到每秒约58千米，可以轻松挣脱太阳引力。同时它体积很小，彗核直径仅5.6千米左右。最麻烦的是，它的亮度极低，相比火星，其亮度相差4到5个量级，不到火星的万分之一。

刘建军说，我国科研人员本想采用地基望远镜进行观测，但那段时间，阿特拉斯、太阳、地球的位置几乎在一条线上，夹在中间的太阳给观测造成了严重影响。科研人员只好将目光投向太空，希望借助在轨探测器寻求观测方案。

经过仿真分析，天问一号团队接下了这项任务。他们结合阿特拉斯的轨道特性、亮度特征、几何尺寸、环绕器科学载荷技术能力，反复模拟计算与仿真推演，完成了观测任务可行性评估，确定采用天问一号环绕器上携带的高分辨率光学相机进行观测。

第二问：天问一号是如何拍到阿特拉斯的？

利用天问一号观测阿特拉斯，要克服不少难题。

刘建军介绍，阿特拉斯与天问一号环绕器分别在高速运行，两者的相对速度达到每秒约86千米，相机要保持指向目标，这对平台控制精度提出了很高要求。

另外，这台相机原本是为拍摄明亮火星表面而设计的，而观测期间阿特拉斯与火星相距约3000万公里，这是该相机首次尝试拍摄如此遥远且相对暗淡的目标。对此，天问一号团队将相机能力发挥到了极限。刘建军说：“通常我们对火星拍照，曝光时间都是毫秒级，而对于阿特拉斯这样的暗弱天体，我们采用了相机最长曝光时间，每隔1.5秒进行拍摄，这才能获取它的信息。”

10月1日至4日，他们通过天问一号环绕器上搭载的相机对阿特拉斯进行拍摄，利用连续30秒拍摄的系列图像制作成动画，形象展示了该天体的运动轨迹。

第三问：观测、研究阿特拉斯有什么意义？

目前，对于阿特拉斯的观测和研究工作，国内外都在持续开展。刘建军认为，这是人类认识系外天体的一次良机。

他介绍，针对阿特拉斯的飞行速度、轨道，包括它的彗尾有没有随着接近太阳而变化，这些研究工作都在持续进行。“它的彗尾范围达到数千公里，其中可能含有水银和二氧化碳等成分，这都有待研究确认。这对于我们认识太阳系之外的天体非常有意义。”他说，“无论最后能够得到什么信息，都是一种对未知的补充。”

同时，天问一号探测器已经在轨运行5年多，这次能够利用这个平台开展探测，是对平台及载荷长期可靠性的一次考核验证。

此外刘建军表示，我国天问二号探测器也将对暗弱小天体进行探测，通过这次观测，也为天问二号任务开展了技术试验，积累了经验。