科學(xué)家稱，美國(guó)宇航局探測(cè)器可能會(huì)攔截星際彗星

天文學(xué)家在泛星觀景臺(tái)在夏威夷，他們?cè)?2017 年發(fā)現(xiàn)了歷史'奧穆阿穆阿，這是有史以來(lái)第一個(gè)觀測(cè)到的星際天體 （ISO）。

兩年后，星際彗星 2I/鮑里索夫成為有史以來(lái)觀測(cè)到的第二顆 ISO。2025 年 7 月 1 日，小行星里約烏爾塔多的地面撞擊最后警報(bào)系統(tǒng) （ATLAS） 在我們的太陽(yáng)系中檢測(cè)到了第三個(gè)星際天體，即現(xiàn)在稱為 3I/ATLAS（或 C/2025 N1 ATLAS）的彗星。

與它的前輩一樣，這個(gè)天體的到來(lái)激發(fā)了巨大的科學(xué)興趣，并導(dǎo)致了可能與未來(lái) ISO 會(huì)合的任務(wù)的建議。

相關(guān)：天文學(xué)家已經(jīng)追蹤了我們新的星際彗星的起源，這是第一次

示例包括天琴座計(jì)劃這星際天體瀏覽器（IOE）和歐空局的彗星攔截器.然而，最近一篇由亞伯拉罕·勒布教授哈佛大學(xué)的 探索了利用在太空中存在多年的任務(wù)與 3I/ATLAS 會(huì)合的可能性。

根據(jù)他們的分析，美國(guó)宇航局的朱諾探測(cè)器一旦接近這個(gè)最新的星際物體，就可以攔截它木星2026 年 3 月 16 日，讓人類近距離觀察當(dāng)今宇宙中最神秘的物體類別之一。

亞伯拉罕·勒布 （Abraham Loeb） 是哈佛大學(xué) Frank B. Baird Jr. 科學(xué)教授，也是哈佛大學(xué)理論與計(jì)算研究所（ITC）和伽利略項(xiàng)目在哈佛大學(xué)和史密森尼天體物理學(xué)中心 （CfA）。

與他一起的亞當(dāng)·希伯德和亞當(dāng)·克勞爾，他們都是英國(guó)非營(yíng)利性星際研究倡議 （i4is） 的杰出科學(xué)家。最近詳細(xì)介紹了他們提案的論文現(xiàn)身網(wǎng)上并正在審查發(fā)表于天體物理學(xué)雜志快報(bào).

勒布、希伯德和克勞爾對(duì) ISO 并不陌生，他們也不知道派遣航天器與它們會(huì)合并近距離研究它們的可能性。2018 年，勒布教授因發(fā)表論文而成為家喻戶曉的名字。太陽(yáng)輻射壓力可以解釋“Oumuamua”的特殊加速度嗎？"

在這篇論文中，以及他隨后的書《地球外的，他認(rèn)為“Oumuamua 可能是一艘外星航天器，從而解釋了它的奇怪行為以及它違抗對(duì)其進(jìn)行分類的嘗試的方式。

同樣，希伯德因與馬歇爾·尤班克斯 （Marshall Eubanks） 合作制作《天琴座計(jì)劃》而廣受贊譽(yù)。這項(xiàng)擬議的任務(wù)將使用光帆技術(shù)和定向能推進(jìn) （DEP） “趕上”'Oumuamua 或未來(lái)的 ISO。

他和尤班克斯還負(fù)責(zé)蜂擁而至的比鄰星提案，一個(gè)類似的概念，將依靠 DEP 派遣航天器群來(lái)研究太陽(yáng)系以外最近的巖石行星（比鄰星 b）。

Crowl 是一名獨(dú)立研究員和推進(jìn)工程師，此前曾是伊卡洛斯計(jì)劃，一項(xiàng)建立在代達(dá)羅斯計(jì)劃.

自從“Oumuamua”接近地球以來(lái)，科學(xué)家們一直夢(mèng)想著有一天，專門的任務(wù)可以攔截和研究星際訪客。在過(guò)去十年中，有幾項(xiàng)任務(wù)對(duì)近地小行星 （NEA） 進(jìn)行了采樣返回任務(wù)，包括 JAXA 的隼鳥和隼鳥2探測(cè)器和 NASA 的歐西里斯-雷克斯探針。

由于小行星和彗星本質(zhì)上是太陽(yáng)系形成時(shí)遺留下來(lái)的物質(zhì)，因此對(duì)這些樣本的研究提供了關(guān)于大約 45 億年前存在的條件的線索。

通過(guò)研究 ISO 通過(guò)我們的系統(tǒng)，科學(xué)家將能夠了解其他恒星系統(tǒng)中存在的條件，而無(wú)需等待星際航天器到達(dá)它們。

但正如勒布教授在 2018 年的論文中探討的那樣，ISO 可能是人造物體（如廢棄的航天器）的可能性成倍地增加了科學(xué)研究的機(jī)會(huì)。Hibberd、Crowl 和 Loeb 在最近的一篇論文中探討了有關(guān) 3I/ATLAS 的類似可能性，”星際物體 3I/ATLAS 是外星人技術(shù)嗎？."

正如勒布教授通過(guò)電子郵件告訴《今日宇宙》的那樣，這使得會(huì)合任務(wù)特別有吸引力：

表明，在 2025 年 9 月 14 日施加每秒 2.675 公里的推力可以帶來(lái)朱諾航天器從木星軌道上截取 3I/ATLAS 的路徑。3I/ATLAS與木星的近距離接觸提供了難得的轉(zhuǎn)變機(jī)會(huì)朱諾從其當(dāng)前繞木星的軌道截獲 3I/ATLAS 在最接近木星的路徑。

3I/ATLAS 的亮度意味著小行星的直徑為 20 公里，典型反射率（反照率）為 5%。正如我在 3I/ATLAS 發(fā)現(xiàn)后不久發(fā)表的一篇論文中所表明的那樣，在 ATLAS 望遠(yuǎn)鏡對(duì)天空的 5 年調(diào)查中探測(cè)到這個(gè)物體需要來(lái)自銀河系的大量巖石物質(zhì)的持續(xù)供應(yīng)。如果 3I/ATLAS 的直徑為 20 公里，它可能像外星技術(shù)所預(yù)期的那樣瞄準(zhǔn)了太陽(yáng)系內(nèi)部。

正如他們?cè)谘芯恐兄赋龅哪菢樱?I/ATLAS 將于 2026 年 3 月 16 日到達(dá)距木星約 5360 萬(wàn)公里（3325 萬(wàn)英里）或 0.358 個(gè)天文單位的距離。此時(shí)，軌道的轉(zhuǎn)移朱諾航天器將允許它在最接近這顆氣態(tài)巨行星時(shí)攔截 3I/ATLAS 的路徑。

該提案規(guī)避了構(gòu)建和部署航天器攔截 3I/ATLAS在它最接近太陽(yáng)之前（2025 年 10 月 29 日）并離開我們的太陽(yáng)系。正如希伯德所解釋的那樣：

很明顯，從地球發(fā)射到 3I 的任務(wù)是完全不可行的，因?yàn)槲覀儗?duì)它到達(dá)太陽(yáng)系的警告很少。此外，它不在擬議的歐空局彗星攔截器任務(wù)的性能范圍內(nèi)，因此換句話說(shuō)，即使航天器一直在太陽(yáng)/地球 L2 點(diǎn)等待。現(xiàn)在，3I 巧合地非常接近火星、Jupiter 和金星，這本身就是一個(gè)奇怪的偶然事件，不太可能在未來(lái)的任何 ISO 中再次出現(xiàn)。

因此，考慮到上述機(jī)緣巧合以及發(fā)射專用探測(cè)器無(wú)法及時(shí)遇到它，詢問(wèn)是否可以利用任何圍繞火星或木星運(yùn)行的現(xiàn)有航天器進(jìn)行攔截或近距離接近，這似乎是合理的。因此，正是在這種背景下，這項(xiàng)工作是值得的，這種分析只適用于碰巧與行星近距離接觸的 ISO，正如我所闡明的，這確實(shí)非常罕見。

為了確定導(dǎo)致會(huì)合的最佳飛行路徑，該團(tuán)隊(duì)依靠Optimum 星際軌跡軟件（OITS），最初由 Hibberd 于 2017 年為 Project Lyra 開發(fā)的包。

正如希伯德解釋的那樣，這使他們能夠解決確定軌道和速度的問(wèn)題朱諾和 3I/ATLAS（又名蘭伯問(wèn)題），但僅適用于一個(gè)軌道周期。要測(cè)量朱諾探測(cè)器可以使用最少的推進(jìn)劑到達(dá)星際彗星，Hibberd 使用了其他量身定制的軟件。

其中包括他使用三個(gè)庫(kù)開發(fā)的 C 軟件——包括 NASA JPL、導(dǎo)航及輔助資訊設(shè)施（NAIF）和航天器、行星、儀器、C矩陣、事件（SPICE）軟件——這使該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)δ拘呛湍拘沁M(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。朱諾的軌道。

還使用NOMAD軟件對(duì)所有三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行積分，確定最小速度朱諾需要生成以攔截 3I/ATLAS。正如勒布所指出的，結(jié)果表明使用木星奧伯斯機(jī)動(dòng)可以進(jìn)行攔截：

如果可行，這個(gè)令人興奮的新目標(biāo)將重新煥發(fā)活力朱諾的使命，并將其科學(xué)壽命延長(zhǎng)到 2026 年 3 月 14 日之后。到目前為止，我們已經(jīng)檢查了朱諾與 3I/ATLAS。最佳選擇涉及木星俯瞰機(jī)動(dòng)，它需要在 2025 年 9 月 9 日應(yīng)用 ?V，僅比原定終止日期早 8 天朱諾一頭扎進(jìn)木星的大氣層。在傳遞了這種推力以減少朱諾的高度，隨后又發(fā)射了一次?V，構(gòu)成了木星俯瞰機(jī)動(dòng)，并最終在 2026 年 3 月 14 日攔截了目標(biāo) 3I/ATLAS。

他們還強(qiáng)調(diào)了如何朱諾的儀器套件都可用于近距離探測(cè) 3I/ATLAS 的性質(zhì)。這包括其近紅外光譜儀、磁力計(jì)、微波輻射計(jì)、重力科學(xué)儀器、高能粒子探測(cè)器、無(wú)線電和等離子體波傳感器、紫外光譜儀和可見光相機(jī)。

這些儀器提供的數(shù)據(jù)，從光譜和圖像到能量發(fā)射，將解決有關(guān)物體成分的問(wèn)題，告訴我們有關(guān)其母系及其形成時(shí)存在的條件的體積。

“我們的論文取決于一個(gè)非凡但可檢驗(yàn)的假設(shè)，即 3I/ATLAS 是一種功能性技術(shù)人工制品，我和我的兩位合著者不一定歸因于此，”勒布補(bǔ)充道。

“然而，這個(gè)假設(shè)值得科學(xué)分析，原因有兩個(gè)：如果假設(shè)被證明是正確的，后果可能會(huì)對(duì)人類造成可怕的影響，并且可能需要采取防御措施（盡管這些措施可能被證明是徒勞的）。[其次，]假設(shè)本身就是一個(gè)有趣的練習(xí)，無(wú)論其可能的有效性如何，探索起來(lái)都很有趣。

然而，最近由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡表明這種可能性可能已經(jīng)被排除在外。根據(jù)周圍彗發(fā)的亮度分布，研究人員估計(jì)原子核的有效半徑不到2.8公里（~1.75 英里）。

然而，一旦 a） 3I/ATLAS 靠近太陽(yáng)并開始通過(guò)升華釋放氣體，或者 b） 朱諾號(hào)探測(cè)器有機(jī)會(huì)近距離觀察它，所有關(guān)于其真實(shí)性質(zhì)的問(wèn)題都將得到解決。

無(wú)論結(jié)果如何，結(jié)果肯定會(huì)令人著迷，并將告訴我們很多關(guān)于太陽(yáng)系之外的東西。

本文最初發(fā)表于今日宇宙.閱讀原文.

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