這段影像不到5秒,卻在最近橫掃全球各大主流媒體的首頁。

因為,它是人類用相機拍下的第三個星際天體—— 3I/ATLAS。
而創造這一奇跡的,是咱們的天問一號!
準確說,是天問一號環繞器上的高分辨率成像相機。
大家好我是火箭叔,今天咱們來拆開這臺相機,看看它為什么能夠成功。
![]()
其實天問一號的這臺相機,本職是給火星拍照的。至于拍下這個三千萬公里以外的星際來客,根本就是一場不可能的任務。因為3I/ATLAS除了距離遠,亮度還特別低、速度還特別快——比火星表面暗了數萬倍、速度達到每秒幾十公里。舉個形象的例子,要在這種條件下把它“看清楚”,就好比在數千萬公里外拍到一只飛過的蚊子,而且蚊子還不打燈。
那它是怎么做到的?
咱們先看硬件。天問一號上有兩臺相機,一個是 中分辨率成像相機用來看全貌,另一個,就是這次立功的“高分辨率成像相機”。它的核心優勢有三點:口徑大、像素高、控制穩。首先,鏡頭口徑越大,能收集的光就越多,分辨率也越高。這和人眼一樣,瞳孔越大,看得越清。天問一號的鏡頭口徑超過38厘米,焦距達到4.64米——它就像一支長槍鏡頭,在太空中專盯目標,不放過任何一縷光子。其次,它采用了高靈敏度的 CCD + CMOS 傳感器,具備極低的暗電流和噪聲。
![]()
在深空中,傳感器不是被陽光曬,而是被冷卻到接近零下幾十度,這樣可以讓“底噪”降到極限,捕捉到極暗的信號。要知道,3I/ATLAS 反射回來的光子少得可憐,就像你用相機拍一根火柴的火光——但距離是地球到月球。第三,相機再好,也得“穩”。天問一號的姿態控制精度,可以達到毫弧度級,靠的是星敏感器、陀螺儀、反作用輪共同工作,保證在幾秒曝光時間內,視線不會晃動到哪怕一個像素。就像在飄浮的船上,用長焦鏡頭對準遠方的浮標,還得保持不抖。
但是,即便有再好的硬件,還是不夠。因為這次的目標太暗,單幀曝光再長,也容易糊。于是科學家們想了個辦法——“短曝光多幀疊加”。簡單說,就是把一次長曝光,拆成成百上千次短曝光。每一幀都稍微有點噪聲、有點暗,但不會糊。然后再在地面上用算法對齊、疊加、去噪。這種方法叫圖像配準與堆棧。它可以讓信噪比成倍提升。比如疊加 100 幀,就能讓信號清晰度提高 10 倍。最后再用“去卷積”算法,進一步銳化細節。你看到的這張圖,其實是工程師和算法一起“手搓”出來的奇跡。
![]()
更難得的是,這次觀測根本不在任務清單上。天問一號原本是火星環繞任務,它的主要工作是拍攝火星表面、傳回地形地貌數據。但團隊在一次軌道窗口內發現:3I/ATLAS 即將從火星軌道附近劃過。于是他們在有限的燃料與通信資源下,緊急計算軌跡、重新編程、預指向目標。簡單說,這是一次“臨場發揮”的科學機動。這背后不僅是設備能力,更是工程師對深空任務的掌控力。而它的意義在于——我們用一臺原本“看火星”的相機,拍下了一位“來自銀河系外的訪客”。這代表的不只是靈活和巧思,更是系統冗余設計的勝利。


當然,這也是一次中國深空任務的勝利。要知道,以前類似這樣的第一次,那必須是屬于NASA的呀,可這次,它去哪兒了?哦,還在問聯邦政府要錢呢。其實幾乎在同一時間,NASA的火星勘測軌道飛行器上的相機也拍到了3I/ATLAS,并且它的口徑比咱們的相機更大,按理說有著更清晰的成像。但是,由于聯邦政府停擺,這些圖像尚未公布。不好意思,這次我們先上桌了。它同時也說明,在科學探索上,誰能第一時間展示成果,往往不只是技術實力,也反映出執行效率和決策機制的差異。
讓我們共同期待,未來有更多的第一次!
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.