赫拉號與木衛二快船將穿越 3I/ATLAS 彗星尾巴

歐洲太空總署的赫拉號（Hera）探測器及美國太空總署的木衛二快船（Europa Clipper） 探測器，正巧在 2025 年 10 月底至 11 月初期間，可能穿越第三顆發現的星際天體 3I/ATLAS 彗星的離子尾巴。這一巧合使得兩艘原本各自執行不同任務的探測器，有機會首次直接觀測甚至採樣星際彗星的尾部物質，這在太空探索史上極為罕見。

3I/ATLAS 是人類迄今發現的第三個星際天體（前兩個分別是首使星 1I/ʻOumuamua 和包里索夫彗星 2I/Borisov）。它自太陽系外高速掠入太陽系，於 2025年6月發現後，天文學家觀測到它擁有一條劇烈增長的尾巴。隨著它接近太陽，尾巴中不僅含有大量水汽與塵埃，還釋放出等離子（plasma），形成明顯的離子尾。根據觀測，該彗星將於10月29日過近日點。

由於它現已離開地球觀測的視野，因此地面望遠鏡難以追蹤。若要繼續研究這顆星際來客，目前唯一可行的方法，就是利用太空中的探測器進行遠距觀測。

研究由芬蘭氣象研究所的 Samuel Grand 與歐洲太空總署的 Geraint Jones 兩位科學家指出，赫拉號與木衛二快船 正分別飛往不同目的地，但在軌道上恰巧會「順風」經過 3I/ATLAS 的尾巴下游區域。

赫拉號探測器正前往雙生星小行星 （Didymos–Dimorphos）系統，這對雙星系統曾於2022年由美國太空總署的 雙小行星改道測試（Double Asteroid Redirection Test，縮寫 DART）任務撞擊，用以測試行星防禦技術。

木衛二快船探測器則正前往木星的木衛一（Europa）衛星，目的是研究其冰殼與潛在的地下海洋，以探索生命存在的可能性。

根據模型推算，赫拉號將在10月25日至11月1日之間進入彗星尾巴影響區；木衛二快船則在10月30日至11月6日之間穿越。兩者與尾巴中軸線的最近距離約為 800萬公里，雖然相當遙遠，但尾巴中的離子與塵埃可延伸至數千萬公里，因此仍有可能偵測到其等離子特徵。

研究團隊使用名為「尾追」（Tailcatcher）的模擬模型，根據太陽風速度與方向，預測彗星尾巴中的離子會分佈在那些區域。太陽風將尾巴推向背離太陽的方向，使其軌跡呈弧形。由於太陽風的強度與速度變化劇烈，模型的準確性仍受限制，因此這次觀測帶有不確定性。

雖然兩艘探測器都不具備專為此設計的儀器，但木衛二快船的等離子儀與磁力計恰好能量測離子濃度與磁場變化，這將成為人類首次可能直接探測星際彗星尾部等離子的契機。相反，赫拉並沒有這類感測器，因此即使經過尾部區域，也難以獲得有意義的物理數據。

如果兩個任務團隊能及時接收並響應這項建議，就能在極短時間內進行臨時科學觀測。這樣的觀測並不需要改變任務軌道，只需在穿越期間開啟感測器並記錄數據即可。若然成功捕捉到離子流或磁場異常，將成為人類首次直接「取樣」星際彗星尾巴的歷史性事件。

這項研究提醒我們，太空科學往往充滿偶然與創意。即使沒有為此設計的任務，只要科學家能善用現有資源，就可能獲得意想不到的突破。對天文學界而言，這不僅是一次偶然的巧合，更是一次探索宇宙邊界的機會。

（內容由 ChatGPT Atlas 編寫；資料來源：今日宇宙 / Phys.org 2025年10月21日）
（圖片來源：International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURA / Shadow the Scientist)

研究全文刊登在2025年10月15日 arXiv 論文預印本網站；標題是：Prospects for the Crossing of Comet 3I/ATLAS’s Ion Tail, arXiv preprint (2025), DOI: [10.48550/arxiv.2510.13222]