星际访客的紫外之眼
2025 年 11 月 6 日，Europa Clipper 航天器在距离约 1.02 亿英里处将其紫外光谱仪对准了 3I/ATLAS，记录了一段长达 7 小时的序列，并生成了一张伪色合成图，显示出明亮的富含气体的彗发以及延伸的尘埃尾和离子尾。这张由任务团队在随后几个月发布的图像，突显了彗星周围云团中的氢和其他紫外亮物种，为科学家们提供了这个源自太阳系外天体的多波长快照。
多台仪器，一个故事
NASA 调集了一支航天器集群，从不同的视角观测 3I/ATLAS。通常研究火星、太阳和其他目标的轨道飞行器和探测器纷纷转向其仪器，在这一星际访客掠过内太阳系时捕捉其紫外、光学和红外特征。这些协同观测让研究人员能够比较彗星的气体和尘埃在不同太阳照射角度和距离下的行为——这些数据异常丰富，正是因为有如此多的任务能够参与观测。
紫外数据揭示了什么
Europa Ultraviolet Spectrograph (Europa-UVS) 合成图显示了彗核周围的高密度气体区域，以及与尘埃尾和离子尾一致的延伸条纹；在任务图像中，这些成分被映射在不同的伪色波段中，使氢和其他发射紫外的原子脱颖而出。来自火星轨道探测设备的互补紫外观测探测到了从彗核流出的氢——这是阳光将水冰分解为氢和氧的典型特征——而地面无线电阵列则测量到了由同一光化学过程产生的羟基分子。综合来看，这些测量结果表明其行为符合活跃的彗星升华特征，而非惰性岩石或人工制造物体。
巡航期间的仪器检查至关重要
无线电静默：技术特征搜寻
在紫外和光学相机描述彗星物理行为的同时，另一项独立行动则在搜寻无线电技术特征——即可能暴露机载电子设备或人工发射器的窄带传输。Breakthrough Listen 协作项目利用 100 米口径的 Green Bank Telescope，在该天体于 2025 年 12 月中旬接近地球期间，对 1–12 GHz 频段进行了扫描，在最佳波段达到了相当于 0.1 瓦等效全向辐射功率的灵敏度。经过视觉检查并与离靶扫描进行交叉比对后，团队未发现任何可归因于彗星本身的信号。这次探测是迄今为止对星际天体进行的灵敏度最高的无线电技术特征搜寻。
天文学家如何排除假阳性
高灵敏度无线电搜寻会产生许多候选事件，因为地球充满了来自卫星、雷达、移动网络和其他人类来源的无线电干扰。Breakthrough Listen 的分析产生了一系列最初引起关注的事件，但每个候选事件都与已知频段匹配，或在离靶控制扫描中再次出现——这是陆地射频干扰的典型迹象。因此，团队排除了这些事件，并得出结论：没有发现定位于 3I/ATLAS 的合理人工发射。这种严谨的筛选是技术特征搜寻工作的标准流程：只有与背景干扰的稳健识别相结合，灵敏度才有意义。
成分、化学与背景
除了技术特征问题，综合数据集——包括紫外光谱、大型阵列对羟基的无线电探测以及光学成像——描绘了一个富含挥发物的星际彗星形象，其成分符合我们对阳光驱动水冰挥发并产生羟基（OH）和氢等子体物种的预期。这些产物在紫外和无线电诊断中占据主导地位，帮助团队估计彗星的产生率和尘气比，这些参数为星际小天体模型以及与 1I/‘Oumuamua 和 2I/Borisov 的对比提供了依据。到目前为止，这些特征看起来更像是来自另一颗恒星的普通彗星，而非人造探测器。
这对航天技术和工业意味着什么
在旗舰级航天器巡航期间出现一个明亮且易于观测的目标，这种意外的收获对工业界极具实践价值。飞行中验证降低了后续出现异常的风险，任务团队可以向主承包商和供应商提供更强大的性能数据。对于制造光学器件、紫外光栅、涂层和抗辐射探测器的公司来说，在一张真实目标上进行的一套干净的校准检查增强了未来的竞标竞争力，并可能在后续任务中简化一些冗余的验证步骤。简而言之，这类机会主义科学将一颗掠过的彗星变成了整个供应链中飞行硬件和软件的测试平台。
飞掠木星及后续机遇
彗星的路径将带它再次向外飞行，预计在 2026 年 3 月中旬接近木星，几个团队已将其列为观察太阳加热和巨行星摄动如何影响其轨道和活动的又一次机会。甚至有提案探讨现有的航天器是否可以改变航向，在木星附近拦截或近距离研究该彗星；此类计划在技术上要求很高，但展示了科学界对近距离观察的渴望。随着 3I/ATLAS 在巨行星环境中的移动，持续的监测将精确化非引力效应的估算，并完善星际小天体模型。
天文学家为何关注
星际访客非常罕见：3I/ATLAS 是确认的第三个此类天体，它提供了一个千载难逢的机会来测试仪器、演练观测网络并比较不同恒星系统的化学成分。最新的紫外图像和协同无线电搜寻共同展示了现代多平台观测策略如何发挥双重作用——既提供了关于起源和成分的科学发现，又进行了一次实际演示，磨炼了我们未来应对更高风险遭遇时所依赖的仪器。这种发现与工程回报的结合，正是各团队竞相将所有资源对准单一、快速移动目标的原因。
随着数据的持续挖掘，团队将发布详细的谱线表、产生率估计以及对任何异常行为的更严格限制。目前看来，这是一次繁忙的观测行动，以互补的方式利用了“紫外之眼”和“无线电静默”——在绘制彗星化学图谱的同时，检查了我们仪器探测能力的极限。
来源
- NASA Jet Propulsion Laboratory (Europa Ultraviolet Spectrograph images and caption)
- NASA Science / Goddard Laboratory for Atmospheric and Space Physics (MAVEN imaging and multi‑asset observation campaign)
- Breakthrough Listen / SETI Institute (Green Bank Telescope observations and program summary)
- ArXiv preprint: Ben Jacobson‑Bell et al., "Breakthrough Listen Observations of 3I/ATLAS with the Green Bank Telescope at 1–12 GHz"
- Peer‑reviewed trajectory and mission planning literature on 3I/ATLAS (Aerospace / Loeb et al.)
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