欧空局利用火星数据精确定位3I/ATLAS彗星的路径

欧空局利用火星数据精确定位3I/ATLAS彗星的路径

10 月 1 日至 7 日期间,我们的火星轨道飞行器 Mars Express 和 ExoMars Trace Gas Orbiter 观测到这颗彗星经过火星附近,航天器与彗星之间的最近距离是 10 月 3 日的 3000 万公里。然后在 11 月 2 日至 25 日期间,欧空局的木星冰卫星探测器(Juice)使用各种仪器观测了这颗彗星。当 Juice 在最接近太阳后不久就看向 3I/ATLAS 时,它可以看到这颗处于非常活跃状态的彗星的最佳视野,其核心周围有一个明亮的光晕,一条长长的尾巴在它后面伸展。图片来源:uux.cn欧洲航天局

(神秘的地球uux.cn)据欧洲航天局:自 2025 年 7 月 1 日发现第三个已知星际天体 3I/ATLAS 彗星以来,世界各地的天文学家一直致力于预测其轨迹。欧空局现在已经将这颗彗星的预测位置提高了 10 倍,这要归功于创新地使用了绕火星运行的 ExoMars 微量气体轨道飞行器 (TGO) 航天器的观测数据。

通过能够使用基于火星的数据进行不寻常的观测,我们在行星防御的一个有价值的测试案例中更多地了解了星际彗星穿过太阳系的路径,尽管 3I/ATLAS 不会构成任何危险。

来自火星的新角度解锁精度

直到 9 月,弄清楚 3I/ATLAS 的位置和轨迹都依赖于地球望远镜。然后在 10 月 1 日至 7 日期间,欧空局的 ExoMars TGO 将目光从围绕火星的轨道转向了这颗星际彗星。这颗彗星经过相对较近的火星,在10月3日最近阶段接近约2900万公里。

火星探测器距离 3I/ATLAS 的距离是地球上望远镜的大约 10 倍,它从新的视角观察了这颗彗星。其数据与地球数据的三角测量有助于使彗星的预测路径更加准确。

虽然科学家们最初预计会有适度的改进,但结果是精度提高了十倍,降低了物体位置的不确定性,令人印象深刻。

由于 3I/ATLAS 正在快速穿过我们的太阳系,以高达 250,000 公里/小时的速度行进,它很快就会消失在星际空间中,再也不会回来。改进的轨迹使天文学家能够自信地瞄准他们的仪器,从而能够对迄今为止探测到的第三个星际物体进行更详细的科学研究。

从火星数据到准确预测

使用火星轨道飞行器的数据来完善星际彗星在太空中的路径是一项挑战。CaSSIS 仪器旨在指向附近的火星表面并以高分辨率观察它。这一次,相机对准了火星上空,捕捉到在繁星点点的背景上掠过的微小而遥远的 3I/ATLAS。

欧空局近地天体协调中心行星防御小组的天文学家习惯于确定小行星和彗星的轨迹,他们必须考虑航天器的特殊位置。

通常,轨迹观测是从地球上的固定天文台进行的,偶尔也会从近地轨道上的航天器进行,例如 NASA/ESA 哈勃太空望远镜或 NASA/ESA/CSA 詹姆斯韦伯太空望远镜。天文学家在确定物体(称为星历表)的未来位置时,在考虑它们的位置方面经验丰富。

这一次,3I/ATLAS 的星历表,尤其是预测的精度,取决于对 ExoMars TGO 的确切位置的解释:在火星和围绕它的快速轨道上。这需要欧空局的多个团队和合作伙伴共同努力,从飞行动力学到科学和仪器团队。必须解决通常可以忽略不计的挑战和细微之处,以尽可能减少利润,以达到尽可能高的准确性。

关于彗星3I/ATLAS的数据是首次将绕行其他行星的航天器天文测量数据正式提交并被接受到小行星中心(MPC)数据库。该数据库作为小行星和彗星观测的中央集体,优化了不同望远镜、雷达站和航天器收集的数据。

行星防御的测试案例

尽管 3I/ATLAS 不构成威胁,但它对行星防御来说是一项有价值的演习。欧空局定期监测近地小行星和彗星,计算轨道以在需要时发出警告。正如 3I/ATLAS 的“演练”所表明的那样,将来自地球的数据与来自太空中第二个位置的观测结果进行三角测量可能很有用。航天器也可能碰巧离物体更近,从而增加更多价值。

使用地球轨道以外的航天器数据进行练习可以磨练重要技能,并展示利用非为小行星探测而设计的资源的价值,从而在遇到威胁时提高准备状态。

下一步是什么?

目前正在用我们的木星冰卫星探测器(果汁)观测这颗彗星。尽管 Juice 比上个月的火星轨道飞行器距离 3I/ATLAS 更远,但它是在最接近太阳之后看到这颗彗星,当时它处于更活跃的状态。我们预计要到 2026 年 2 月才能收到 Juice 的观察数据——在我们的常见问题解答中找出原因。

我们不应该只指望航天器有望靠近可能构成威胁的难以观测的物体。因此,欧空局正在准备尼奥米尔任务,以覆盖太阳为小行星观测造成的已知盲点,其明亮的光芒超过了小行星或彗星的微弱微光。Neomir 将位于太阳和地球之间,以在潜在的地球撞击前至少三周探测来自太阳方向的近地天体。

3I/ATLAS 等冰冷流浪者提供了与更广阔的银河系的罕见、有形的联系。真正访问一个人将在更大的范围内将人类与宇宙联系起来。欧空局正在准备彗星拦截器任务,该任务将更多地了解彗星——如果运气好的话,它可能是一颗星际彗星。




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