天問(wèn)一號(hào)“抓拍”星際來(lái)客
【熱點(diǎn)回應(yīng)】
◎蔡金曼 本報(bào)記者 付毅飛
據(jù)國(guó)家航天局11月6日消息，天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器近日利用高分辨率相機(jī)成功觀測(cè)到星際天體——阿特拉斯(3I/ATLAS)。此次成功觀測(cè)，是天問(wèn)一號(hào)的一項(xiàng)重要拓展任務(wù)。
阿特拉斯于2025年7月1日由位于智利的巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，是已知造訪太陽(yáng)系的第三顆星際天體。
阿特拉斯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，各國(guó)科學(xué)家對(duì)它興趣盎然。它為啥這么火，天問(wèn)一號(hào)是怎么“看”到它的，研究它有什么意義？中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師劉建軍向科技日?qǐng)?bào)記者進(jìn)行了介紹。
第一問(wèn)：阿特拉斯為啥這么火？
劉建軍認(rèn)為，阿特拉斯主要有兩個(gè)吸引人的特點(diǎn)，一是稀缺，二是觀測(cè)難。
此前，人類分別于2017年和2019年，觀測(cè)到星際天體奧陌陌(1I/ʻOumuamua)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(yáng)系。據(jù)推測(cè)，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(yáng)系還老。根據(jù)軌道推演，它很有可能來(lái)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(cè)阿特拉斯并非易事。它運(yùn)行速度極快，達(dá)到每秒約58千米，可以輕松掙脫太陽(yáng)引力。同時(shí)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(wàn)分之一。
劉建軍說(shuō)，我國(guó)科研人員本想采用地基望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)，但那段時(shí)間，阿特拉斯、太陽(yáng)、地球的位置幾乎在一條線上，夾在中間的太陽(yáng)給觀測(cè)造成了嚴(yán)重影響。科研人員只好將目光投向太空，希望借助在軌探測(cè)器尋求觀測(cè)方案。
經(jīng)過(guò)仿真分析，天問(wèn)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、環(huán)繞器科學(xué)載荷技術(shù)能力，反復(fù)模擬計(jì)算與仿真推演，完成了觀測(cè)任務(wù)可行性評(píng)估，確定采用天問(wèn)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)。
第二問(wèn)：天問(wèn)一號(hào)是如何拍到阿特拉斯的？
利用天問(wèn)一號(hào)觀測(cè)阿特拉斯，要克服不少難題。
劉建軍介紹，阿特拉斯與天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器分別在高速運(yùn)行，兩者的相對(duì)速度達(dá)到每秒約86千米，相機(jī)要保持指向目標(biāo)，這對(duì)平臺(tái)控制精度提出了很高要求。
另外，這臺(tái)相機(jī)原本是為拍攝明亮火星表面而設(shè)計(jì)的，而觀測(cè)期間阿特拉斯與火星相距約3000萬(wàn)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)。對(duì)此，天問(wèn)一號(hào)團(tuán)隊(duì)將相機(jī)能力發(fā)揮到了極限。劉建軍說(shuō)：“通常我們對(duì)火星拍照的曝光時(shí)間都是毫秒級(jí)，而對(duì)于阿特拉斯這樣的暗弱天體，我們采用了相機(jī)最長(zhǎng)曝光時(shí)間，每隔1.5秒進(jìn)行拍攝，這才能獲取它的信息。”
10月1日至4日，他們通過(guò)天問(wèn)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，利用連續(xù)30秒拍攝的系列圖像制作成動(dòng)畫，形象展示了該天體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
第三問(wèn)：觀測(cè)和研究阿特拉斯有什么意義？
目前，對(duì)于阿特拉斯的觀測(cè)和研究工作，國(guó)內(nèi)外都在持續(xù)開展。劉建軍認(rèn)為，這是人類認(rèn)識(shí)系外天體的一次良機(jī)。
他介紹，針對(duì)阿特拉斯飛行速度、軌道及彗尾有沒有隨著接近太陽(yáng)而變化，相關(guān)研究工作都在持續(xù)進(jìn)行。“它的彗尾范圍達(dá)到數(shù)千千米，可能含有水銀和二氧化碳等成分。研究確認(rèn)這些，對(duì)于我們認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系之外的天體非常有意義。”他說(shuō)，“無(wú)論最后能夠得到什么信息，都是一種對(duì)未知的補(bǔ)充。”
同時(shí)，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器已經(jīng)在軌運(yùn)行5年多，探測(cè)到星際天體，是對(duì)平臺(tái)及載荷長(zhǎng)期可靠性的一次考核驗(yàn)證。
劉建軍還表示，天問(wèn)二號(hào)探測(cè)器也將對(duì)暗弱小天體進(jìn)行探測(cè)，這次觀測(cè)為天問(wèn)二號(hào)任務(wù)開展積累了經(jīng)驗(yàn)。
(科技日?qǐng)?bào)北京11月6日電）