歐空局太陽軌道飛行器將在未來幾天穿過ATLAS彗星的尾巴（彗星在中國也稱掃把星），雖然新發射的航天器此時不會(hui) 采集科學數據，但任務專(zhuan) 家已經努力確保在這次獨特的相遇期間打開四台最相關(guan) 儀(yi) 器。這架太陽軌道器於(yu) 2020年2月10日發射升空，從(cong) 那時起，科學家和工程師們(men) 一直在進行一係列測試和設置程序。這一階段的完成日期定在6月15日，這樣飛船就可以在6月中旬第一次近日點完全發揮作用。

然而，與(yu) 彗星偶然相遇的發現使事情變得更加緊迫。意外地飛越彗星尾巴是太空任務中罕見的事件，科學家們(men) 知道，這種情況以前隻發生過六次，對於(yu) 不是專(zhuan) 門追逐彗星的任務。所有這樣的遭遇都是在事件發生後的航天器數據中發現，而太陽軌道器即將到來的穿越彗星是第一個(ge) 提前預測的任務。英國倫(lun) 敦大學學院穆拉德空間科學實驗室的傑倫(lun) 特·瓊斯注意到了這一點，他有20年研究此類遭遇的曆史。

他在2000年發現了第一次意外的彗尾交叉，當時他正在研究1996年歐空局/美國宇航局尤利西斯(Ulysses)太陽研究航天器記錄數據中的一個(ge) 奇怪擾動。這項研究顯示，飛船穿過了雅庫塔彗星的尾巴，也被稱為(wei) “1996年大彗星”。消息公布後不久，尤利西斯穿過了另一顆彗星的尾巴，然後在2007年穿過了第三顆彗星的尾巴。本月早些時候，意識到太陽軌道器將在短短幾周內(nei) 到達彗星C/2019年Y4(ATLAS)下遊4400萬(wan) 公裏，Geraint立即通知了歐空局團隊。

完美的探測儀(yi) 器

太陽軌道器配備了一套10台原位和遙感儀(yi) 器來研究太陽及其釋放到太空帶電粒子的流動。幸運的是，這四台原位儀(yi) 器也是探測彗星尾巴的完美儀(yi) 器，因為(wei) 它們(men) 測量了航天器周圍的條件，因此它們(men) 可以返回關(guan) 於(yu) 彗星發出塵埃顆粒和帶電粒子的數據。這些排放形成了彗星的兩(liang) 個(ge) 尾巴：留在彗星軌道上的塵埃尾巴和直接指向太陽的離子尾巴。太陽軌道器將於(yu) 5月31日至6月1日穿過ATLAS彗星的離子尾巴，6月6日穿過塵埃尾巴。

如果離子尾巴足夠密集，太陽軌道器的磁強計(MAG)可以探測到行星際磁場的變化，因為(wei) 它與(yu) 彗星尾部的離子相互作用，而太陽風分析儀(yi) (SWA)可以直接捕獲一些尾巴粒子。當太陽軌道器穿過塵埃尾巴時，取決(jue) 於(yu) 它的密度（這是極其難以預測的）有可能是一個(ge) 或多個(ge) 微小塵埃顆粒以每秒數十公裏的速度撞擊航天器。雖然這對航天器沒有重大風險，但塵埃顆粒本身會(hui) 在撞擊時蒸發，形成微小的帶電氣體(ti) 或等離子體(ti) 雲(yun) ，可以由無線電和等離子波(RPW)儀(yi) 器探測到。

歐空局科學主任金瑟·哈辛格(Günther Hasinger)說：像這樣意外相遇為(wei) 任務提供了獨特的機遇和挑戰，但這很好！像這樣的機會(hui) 都是科學冒險的一部分。其中一個(ge) 挑戰是，由於(yu) 調試，儀(yi) 器似乎不太可能全部及時準備就緒。現在，由於(yu) 儀(yi) 器團隊和歐空局飛行任務操作團隊的特別努力，所有四台現場儀(yi) 器都將開啟並收集數據，盡管在某些時間需要將儀(yi) 器切換回調試模式，以確保在6月15日的最後期限前完成任務。

期待意想不到的事情

另一個(ge) 挑戰是彗星的行為(wei) ，ATLAS彗星於(yu) 2019年12月28日被發現。在接下來的幾個(ge) 月裏，它變得如此明亮，以至於(yu) 天文學家們(men) 想知道它是否會(hui) 在5月份變得肉眼可見。不幸的是，在四月初，彗星碎裂了。結果，它的亮度也明顯降低，5月中旬的進一步碎裂進一步削弱了這顆彗星，使其不太可能被太陽軌道器探測到。盡管檢測到的機會(hui) 已經減少，但這一努力仍然是值得的。每次與(yu) 彗星相遇，研究人員都會(hui) 更多地了解這些有趣的物體(ti) 。

如果太陽軌道飛行器探測到ATLAS彗星的存在，那麽(me) 就會(hui) 更多地了解彗星是如何與(yu) 太陽風相互作用，例如，對塵埃尾巴行為(wei) 的預期是否與(yu) 研究模型一致，所有與(yu) 彗星相遇的任務都提供了拚圖的碎片。Geraint是歐空局未來彗星攔截任務的首席研究員，該任務由三個(ge) 航天器組成，計劃於(yu) 2028年發射。它將對一顆未知的彗星進行更近距離的飛越，這顆彗星將從(cong) 新發現的彗星中挑選出來，距離發射時間更近(甚至更晚)。

靠近太陽

太陽軌道器目前正在金星和水星軌道之間繞著太陽運行，第一次近日點發生在6月15日，距離太陽約7700萬(wan) 公裏。在接下來的幾年裏，它將在水星軌道內(nei) 變得更近，距離太陽表麵約4200萬(wan) 公裏。與(yu) 此同時，ATLAS彗星已經在那裏，接近它自己的近日點，預計5月31日，距離太陽約3700萬(wan) 公裏。歐空局太陽軌道器項目副科學家Yannis Zouganelis說：

這種彗星尾巴交叉也很令人興(xing) 奮，因為(wei) 它將第一次發生在距離太陽如此近的地方，因為(wei) 彗核位於(yu) 水星的軌道內(nei) 。了解太陽係最內(nei) 層塵埃環境是太陽軌道器的科學目標之一。像ATLAS彗星這樣近太陽彗星是內(nei) 日光層塵埃的來源，因此這項研究不僅(jin) 有助於(yu) 我們(men) 了解這顆彗星，而且還有助於(yu) 了解恒星的塵埃環境。對於(yu) 太陽軌道器來說，觀察冰冷的彗星而不是炎熱的太陽，當然是一種令人興(xing) 奮和意想不到開始科學任務的方式。

博科園｜研究/來自：歐空局ESA

研究發表期刊《Research Notes of the AAS》

DOI: 10.3847/2515-5172/ab8fa6

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