科学家提议执行任务追踪星际彗星3I/ATLAS

随着星际彗星3I/ATLAS下个月即将近距离飞掠木星,科学家们一边争分夺秒地研究它令人惊讶的行为表现,一边制定计划,设想有朝一日能派遣探测器追上这位外来访客——即使在它永久离开太阳系之后。

这颗彗星是有史以来发现的第三颗星际天体,于2025年7月1日由NASA资助的位于智利的ATLAS望远镜发现。自那以后,一系列天基和地基观测设施一直在追踪它穿越内太阳系的轨迹。如今,当它向外飞行经过木星轨道时,本月公布的新发现和任务概念重新激发了科学界对这个转瞬即逝的宇宙流浪者的兴趣。

一位正在喷发的访客

NASA的SPHEREx红外太空望远镜在2025年12月8日至15日期间对3I/ATLAS进行了观测——这是在其10月29日最接近太阳数周之后——发现这颗彗星正处于全面喷发状态。"彗星3I/ATLAS在2025年12月、近距离飞掠太阳之后正全力向太空喷发物质,导致其亮度显著增加,"约翰斯·霍普金斯应用物理实验室的凯里·利塞说道,他是这项研究成果详细报告的主要作者。这次爆发很不寻常,因为彗星通常会随着远离太阳而逐渐变暗。SPHEREx探测到水蒸气、二氧化碳、甲醇、甲烷和氰化物从彗星的彗发中喷涌而出,其成分特征现在与典型的太阳系彗星相似——但不同的是,3I/ATLAS形成于一颗遥远的恒星周围,可能距今已超过70亿年。

另外,本周发表的一项研究证实,NASA的尼尔·格雷尔斯·斯威夫特天文台早些时候探测到了羟基气体——水的化学指纹——当时这颗彗星距离太阳的距离仍然是地球到太阳距离的近三倍,测得的水损失速率约为每秒40千克。科学家表示,这一在大多数彗星通常保持休眠的距离上进行的探测,表明该天体内部储存着在这个距离范围内不寻常的挥发性冰。

追逐计划

星际研究倡议组织的研究人员在《英国行星际学会杂志》上发表的一篇新论文,提出了一种在3I/ATLAS彗星离开太阳系很久之后拦截它的方法。由于这颗彗星在被发现时已经在木星轨道内以超过每秒60千米的速度运行,直接发射的最佳窗口期已经错过。相反,研究人员Adam Hibberd、T. Marshall Eubanks和Andreas Hein提出使用太阳奥伯特机动——在尽可能接近太阳的位置点燃引擎,利用极端引力加速度——将航天器弹射追击这颗远去的彗星。

他们的模拟发现,2035年的发射将提供地球、木星和3I/ATLAS之间的最佳排列,可能在35到50年后实现拦截。"2035年是最佳时机,因为相关天体的排列最有利于以最小的太阳奥伯特推进需求到达3I/ATLAS,"Hibberd对Universe Today说。这艘重达约500千克的航天器可以由从近地轨道出发的加注燃料的星舰Block 3运载火箭发射。

下一站:木星

这颗彗星的下一个里程碑是在2026年3月16日近距离飞越木星,届时将在距离这颗气态巨行星约5360万公里的范围内通过。NASA的朱诺号探测器目前仍在环绕木星运行,预计将观测这次相遇,而ESA的JUICE航天器将在2月底前传回其在2025年11月对3I/ATLAS的科学观测数据。在与木星相遇后,这颗彗星将继续离开太阳系,地面望远镜将能够观测到它直至2026年年中,之后它将永久淡出视野。