3000 萬公里捕獲 “宇宙信使”！天問一號(hào)解鎖星際天體觀測中國方案

“屏幕上這團(tuán)模糊的光暈，竟是 70 億年前誕生的星際訪客！” 國家航天局控制中心內(nèi)，科研人員盯著天問一號(hào)傳回的影像歡呼。2025 年 11 月，天問一號(hào)火星環(huán)繞器成功拍攝到星際天體 “阿特拉斯”（3I/ATLAS）的清晰圖像，實(shí)現(xiàn)我國航天器星際天體觀測零突破，這場 3000 萬公里外的 “太空邂逅”，靠數(shù)字化技術(shù)破解了多重觀測難題。

這顆 “星際訪客” 來頭不小。2025 年 7 月由智利巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的阿特拉斯，是人類已知第三顆造訪太陽系的星際天體，沿雙曲線軌道以 58 千米 / 秒的速度穿行。它誕生于銀河系中心古老恒星周圍，年齡約 70 億年，比 46 億年的太陽系還古老近 30 億年，彗發(fā)中二氧化碳與水的混合比高達(dá) 8:1，遠(yuǎn)超太陽系彗星，堪稱封存宇宙早期秘密的 “時(shí)間膠囊”。

觀測難度堪比 “在高速列車上抓拍遠(yuǎn)處螢火蟲”。天問一號(hào)的高分辨率相機(jī)本為拍攝明亮火星設(shè)計(jì)，而阿特拉斯的彗核僅 5.6 千米寬，亮度比火星表面目標(biāo)暗 1 萬至 10 萬倍。更具挑戰(zhàn)的是，它相對天問一號(hào)的運(yùn)動(dòng)速度高達(dá) 86 千米 / 秒，此時(shí)在地球上已完全不具備觀測條件，只能依靠遠(yuǎn)在火星軌道的探測器完成捕捉。

數(shù)字化技術(shù)成為此次觀測的 “核心密碼”。科研團(tuán)隊(duì)從 9 月初便啟動(dòng)準(zhǔn)備，通過大數(shù)據(jù)采集阿特拉斯的軌道參數(shù)、亮度特征等數(shù)據(jù)，結(jié)合天問一號(hào)的載荷能力開展數(shù)百次模擬計(jì)算與仿真推演。針對高速運(yùn)動(dòng)的暗弱目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)升級了探測器的自動(dòng)識(shí)別與追蹤算法，讓環(huán)繞器在深空環(huán)境中精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)，最終以連續(xù) 30 秒拍攝的方式，成功捕獲彗核與數(shù)千千米范圍彗發(fā)的清晰結(jié)構(gòu)。

地面數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)同樣彰顯數(shù)字化實(shí)力。觀測數(shù)據(jù)通過深空測控網(wǎng)絡(luò)傳回后，地面應(yīng)用系統(tǒng)利用 AI 算法快速降噪、合成圖像，還將系列照片制作成動(dòng)態(tài)軌跡動(dòng)畫，直觀呈現(xiàn)這顆星際天體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)不僅能幫助科學(xué)家分析其物質(zhì)組成，更像給星際天體打上了 “數(shù)字身份證”，為后續(xù)研究提供了可追溯、可分析的完整數(shù)據(jù)鏈。

此次觀測的價(jià)值遠(yuǎn)超一次成功捕獲。它驗(yàn)證了我國航天器在深空環(huán)境下對暗弱天體的觀測能力，為天問二號(hào)小行星探測積累了關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，完善了遠(yuǎn)距離天體觀測的數(shù)字化技術(shù)體系。從火星探測到星際天體觀測，天問一號(hào) “一次發(fā)射、多重利用” 的模式，通過數(shù)字化賦能讓探測器的科學(xué)價(jià)值最大化，也為全球深空探測提供了高效范本。

對普通公眾而言，這場星際觀測熱潮也帶來了科普新體驗(yàn)。國家航天局在官網(wǎng)推出 “星際訪客數(shù)字展廳”，網(wǎng)友可通過 3D 模型查看阿特拉斯的軌道軌跡，掃碼就能獲取最新觀測數(shù)據(jù)與科學(xué)解讀。不少天文愛好者自發(fā)制作觀測數(shù)據(jù)可視化視頻，在社交平臺(tái)引發(fā) “全民追星” 熱潮，讓深空探測不再是專業(yè)領(lǐng)域的 “小眾話題”。

從火星表面的清晰影像到星際天體的神秘面紗，天問一號(hào)用數(shù)字化技術(shù)不斷拓展中國深空探測的邊界。這顆 70 億年的 “宇宙信使” 帶來的不僅是宇宙起源的線索，更彰顯了中國航天 “數(shù)字化賦能探索” 的硬實(shí)力。隨著后續(xù)觀測數(shù)據(jù)的深入分析，更多宇宙奧秘將被解鎖，而中國航天器也將在更遠(yuǎn)的深空，書寫更多星際探索的精彩篇章。

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