美国西南研究院（SwRI）牵头研制的紫外光谱仪（UVS）日前借助美国宇航局（NASA）“欧罗巴快船”（Europa Clipper）探测器，对星际彗星3I/ATLAS进行了关键观测，并从一个此前几乎无法实现的独特视角，完整记录了这颗来自其他恒星系统的访客及其双尾结构。这是3I/ATLAS在今年7月被确认进入太阳系后，首次在地球与火星观测都受限的时间段内，获得的高价值遥测数据。

3I/ATLAS是迄今已确认的第三颗星际天体，它在今年7月被正式认定来自太阳系之外的恒星系统，随后掠过太阳并飞离。搭载于“欧罗巴快船”上的UVS原本用于探测木星冰卫星欧罗巴稀薄大气与冰壳表面的物质组成，却在飞往目的地途中意外“顺路”捕捉到这颗星际彗星，为科学家提供了一次难得的额外科学机会。欧罗巴快船于2024年发射，计划于2030年抵达木星体系并对欧罗巴实施49次近距离飞掠，其紫外观测能力专门用于识别氧、氢等原子及分子特征。

3I/ATLAS被发现后的数日内，NASA喷气推进实验室（JPL）的科学团队迅速计算出其穿越太阳系的轨道，任务团队随即注意到，“欧罗巴快船”在2025年11月将处于一个极佳观测位置。当时彗星在天空中接近太阳方向，使得地面望远镜受限严重，而火星附近的观测窗口也已错过最佳时机。“欧罗巴快船”则恰好处在太阳与彗星之间的几何构型上，从一个罕见的“下游”方向回望彗星及其尾部，使其得以在其他平台“看不到”的时间与角度接力观测。

彗星通常拥有两条特征性尾巴：一条为由尘埃组成的尘埃尾，大致沿着彗星绕太阳轨道的反向拖曳；另一条为指向远离太阳方向的电离尾（离子尾）。“欧罗巴快船”此次从更靠近太阳的一侧“逆向”回看，等于站在尾巴后方，沿尾流方向向内看向彗核及其周围彗发（气体云），从而获得了双尾从“下游”视角的罕见图像与光谱数据。与此同时，欧洲航天局（ESA）的“木星冰卫星探测器”（JUICE）上同样由SwRI参与的UVS仪器则提供了更常规的、朝向远离太阳方向的观测视角，两艘探测器同步但视角互补的观测，为重建彗星尾部几何结构提供了难得的数据组合。

据介绍，“欧罗巴快船”UVS在观测数据中清晰识别出氧、氢以及与尘埃相关的光谱特征，表明3I/ATLAS在通过近日点不久经历了显著增强的气体和尘埃释出活动，即所谓“剧烈逸散”阶段。科学团队认为，这些测量结果与此前在太阳附近的观测证据相互印证，有助于更准确刻画该星际彗星在接近太阳时的物理与化学演化过程。

研究人员指出，UVS尤其擅长测量原子和分子从基态跃迁到激发态等“基本跃迁”，因此能够“看到”水分子在太阳辐射作用下被分解为氢原子和氧原子的过程。通过对这些原子发射特征的精细测量，科学家不仅可以推断彗星释放气体的效率和速率，还能进一步追溯其物质组成与形成环境。团队希望，结合地面望远镜、其他空间探测器以及本次“意外”获得的独特视角数据，能够逐步回答这样的问题：3I/ATLAS在其原始恒星系统中是如何形成的？那些化学与动力学过程是否与当前关于太阳系起源的主流理论相似？

任务团队表示，本次观测案例显示，深空探测器在执行既定主任务飞行阶段，仍然能在恰当的轨道条件下为类似星际访客提供重要补充观测，拓展任务科学回报。“欧罗巴快船”由JPL代表NASA科学任务理事会负责管理，并与位于美国马里兰州的约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）等多家机构合作研制，未来将在探索欧罗巴是否具备生命潜力的同时，继续为行星科学与星际天体研究提供宝贵数据。

编译自/ScitechDaily