本文基于回答網(wǎng)友邀答的問(wèn)題，見(jiàn)截圖：

這是一個(gè)非常有意思的想法。近期正好有一顆太陽(yáng)系外的天體進(jìn)入人類視野，且正在朝著我們飛來(lái)，在未來(lái)一年時(shí)間里，會(huì)一直在天文學(xué)家們的觀測(cè)范圍。如果能夠在這樣一顆太陽(yáng)系外來(lái)的星際天體上安裝一個(gè)探測(cè)器，讓其無(wú)需動(dòng)力乘坐這種免費(fèi)“空中巴士”，到遙遠(yuǎn)的天際一游，并將一路觀測(cè)到的各種數(shù)據(jù)發(fā)送回來(lái)供人類研究，豈不快哉？

這顆新近闖入太陽(yáng)系的星際天體，于今年7月1日被位于智利奧烏爾塔多的ATLAS望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，開(kāi)始臨時(shí)編號(hào)為“A11pl3Z”，后來(lái)正式編號(hào)為“C/2025N1”，為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)它的望遠(yuǎn)鏡，被命名為“3I/ATLAS”。

這是人類發(fā)現(xiàn)的第三顆太陽(yáng)系外星際天體。第一次發(fā)現(xiàn)于2017年，編號(hào)為“C/2017U1”，是一顆雪茄狀的小行星，昵稱被稱為“奧陌陌”；第二次發(fā)現(xiàn)于2019年，編號(hào)為“2I/2019Q4”，為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)它的業(yè)余天文學(xué)家根納迪·鮑里索夫，命名為“2I/鮑里索夫（2I/Borisov）”。

“3I/ATLAS”的運(yùn)動(dòng)軌道屬于不閉合雙曲線，且運(yùn)行速度極快，達(dá)到每秒60公里，由此天文學(xué)家們認(rèn)定這是一顆太陽(yáng)系以外闖入的天體。剛發(fā)現(xiàn)時(shí)，被認(rèn)為其直徑達(dá)到20~40公里，如此巨大的系外小行星闖入，令人震驚。但現(xiàn)在已經(jīng)基本認(rèn)定這是一顆類彗星天體，去除其慧發(fā)影響，固體內(nèi)核直徑可能約為4~5公里。

“3I/ATLAS”被發(fā)現(xiàn)時(shí)距離太陽(yáng)約為6.7億公里，這已經(jīng)近于木星軌道；經(jīng)過(guò)16天運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在距離太陽(yáng)約6.1億公里，由于太陽(yáng)引力拉扯作用，速度已從每秒60公里提升到了61公里，而且依然在加速。經(jīng)測(cè)算，“3I/ATLAS”到達(dá)太陽(yáng)引力拐點(diǎn)，也就是圍繞著太陽(yáng)拐個(gè)彎轉(zhuǎn)向太陽(yáng)系外飛去的那個(gè)點(diǎn)，速度峰值將達(dá)到每秒68公里。

根據(jù)“3I/ATLAS”的飛行軌跡和速度測(cè)算，它將于2025年10月29日到達(dá)近日點(diǎn)，屆時(shí)距離太陽(yáng)1.38天文單位，也就是約2.06億公里。這個(gè)距離相當(dāng)在火星與地球軌道之間，之后，“3I/ATLAS”將轉(zhuǎn)頭向太陽(yáng)系外飛去，幾個(gè)月后，漸漸消失在人類視野外。

由于“3I/ATLAS”進(jìn)入拐點(diǎn)時(shí)與地球并沒(méi)有在太陽(yáng)同一側(cè)，因此其近日點(diǎn)時(shí)并非近地點(diǎn)?！?I/ATLAS”與地球最近時(shí)的位置，是在其掠過(guò)太陽(yáng)拐點(diǎn)一個(gè)半月之后的12月19日，這時(shí)它會(huì)與地球擦肩而過(guò)。不過(guò)這個(gè)“擦肩”的近地點(diǎn)距離約為2.76億公里，是地球與火星最近距離的5倍多，因此，碰撞的幾率幾乎為零。

之后，“3I/ATLAS”會(huì)一往無(wú)前地向外太空飛去，雖然由于太陽(yáng)引力牽制，其速度會(huì)逐漸略微減緩，但直到飛出太陽(yáng)引力圈，速度還會(huì)保持在每秒58公里左右，以后如沒(méi)有意外，就一直會(huì)保持這個(gè)速度。這個(gè)速度遠(yuǎn)超太陽(yáng)系的逃逸速度（第三宇宙速度，每秒16.7公里），因此，“3I/ATLAS”將一去不復(fù)返，永不回頭。

那么，如果發(fā)射一個(gè)探測(cè)器固定在“3I/ATLAS”上面，利用這顆來(lái)自遙遠(yuǎn)太空的彗星，以人類目前還還難以企及的速度，一路飛出太陽(yáng)系，這種想法有意義嗎？

當(dāng)然有，如果真能做到的話，意義還很重大，具體列舉如下：

首先，可以對(duì)星際物質(zhì)進(jìn)行原位探測(cè)。牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)歐洲空間局 “蓋亞” 探測(cè)器的數(shù)據(jù)模擬發(fā)現(xiàn)，3I/ATLAS很可能來(lái)自銀河系的厚盤(pán)區(qū)域，這是銀河系中一個(gè)古老恒星構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，位于太陽(yáng)所在的薄盤(pán)上方，那里恒星的年齡普遍超過(guò)80億歲。由此推測(cè)3I/ATLAS的母星可能是一顆年齡超過(guò)80億歲的紅矮星或類似天體，這個(gè)天體在形成早期，可能通過(guò)引力相互作用將3I/ATLAS拋到了星際空間，讓其在宇宙中流浪了數(shù)十億年。

如果能夠發(fā)射探測(cè)器固定在這顆彗星上，就能弄清它的成分和結(jié)構(gòu)，并分析得到它的年齡及其經(jīng)歷。要知道太陽(yáng)系的年齡才50億年，研究這種遠(yuǎn)超太陽(yáng)系年齡的天體，弄清它的來(lái)龍去脈和狀態(tài)，對(duì)于宇宙起源及銀河系起源，乃至太陽(yáng)系起源、生命起源的研究突破都有著重大意義。

其次，這是一顆高速運(yùn)動(dòng)的天體，至少比人類目前發(fā)射的航天器要快兩到三倍。人類飛得最遠(yuǎn)的無(wú)人探測(cè)器旅行者一號(hào)，以每秒17公里的速度，飛到太陽(yáng)風(fēng)頂層用了35年，到現(xiàn)在已經(jīng)飛了48年，才飛離我們約250億公里。如果搭乘“3I/ATLAS”，飛到太陽(yáng)風(fēng)頂層只需不到10年，飛到旅行者一號(hào)現(xiàn)在的距離只需要13年。

“3I/ATLAS”保持這種速度一直飛下去，只要約18年多就能超越旅行者一號(hào)到達(dá)人類觸及地最遠(yuǎn)空間，由此就能夠得最遠(yuǎn)更新的空間情況。在這樣高速“巴士”上，將人類尚未觸及地深空資訊源源不斷地發(fā)送回來(lái)，讓人類更快了解宇宙中最新信息，對(duì)人類文明發(fā)展將起到極大作用。

再次，搭乘這種免費(fèi)“太空巴士”無(wú)需自主推進(jìn)系統(tǒng)，也不需要導(dǎo)航和糾正軌道，可以節(jié)省大量燃料。且探測(cè)器可以永遠(yuǎn)的運(yùn)行下去，直到億萬(wàn)年后。當(dāng)然，要維持探測(cè)器儀器工作運(yùn)行，還是需要有足夠能量維系，能源枯竭后，探測(cè)器雖然還能附著在這輛“太空巴士”上，也與人類再無(wú)聯(lián)系，只能作為人類文明遺跡，等待著被“外星人”發(fā)現(xiàn)并研究。

那么，搭乘“3I/ATLAS”這種免費(fèi)“太空巴士”的探測(cè)器，與人類自己發(fā)送的探測(cè)器有哪些區(qū)別呢？我想，至少有如下幾個(gè)區(qū)別：

直接發(fā)射的獨(dú)立探測(cè)器，可以根據(jù)人類給定的目標(biāo)和任務(wù)運(yùn)動(dòng)，如旅行者一號(hào)先后探測(cè)了木星、土星及其一些衛(wèi)星，并拍攝了太陽(yáng)系全家福，完成任務(wù)后才向太陽(yáng)系外飛去；而搭乘“太空免費(fèi)公交”的探測(cè)器只能被動(dòng)跟著載體的軌跡，探索方向和目標(biāo)不受人類控制。

直接發(fā)射的探測(cè)器獨(dú)立探索遙遠(yuǎn)空間環(huán)境，并獨(dú)立驗(yàn)證深空導(dǎo)航與生存技術(shù)，為人類未來(lái)深空遠(yuǎn)航積累經(jīng)驗(yàn)；而搭乘“太空免費(fèi)公交”的探測(cè)器則較為被動(dòng)，只能根據(jù)載體軌跡探測(cè)周邊情況，且受載體本身物質(zhì)氣體影響干擾，難以純凈客觀分析深空物質(zhì)及其輻射狀況。

直接發(fā)射的探測(cè)器能夠受人類控制，可以規(guī)避一些太空風(fēng)險(xiǎn)，有既定的任務(wù)時(shí)間和壽命；搭乘“太空巴士”的探測(cè)器則風(fēng)險(xiǎn)不可控，比如在接近太陽(yáng)時(shí)，彗星的揮發(fā)會(huì)加強(qiáng)，甚至出現(xiàn)表面崩塌解體等狀況，此時(shí)探測(cè)器是否安全則難以預(yù)料，由此，其壽命具有不確定性。

因此，人類直接發(fā)射探測(cè)器，與發(fā)射探測(cè)器搭乘“太空巴士”各有利弊?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，即便有心發(fā)射一艘探測(cè)器，去搭乘“3I/ATLAS”這個(gè)“太空巴士”，有這個(gè)能力做到嗎？

可以肯定地回答，沒(méi)有。因?yàn)閼{著人類現(xiàn)代科技水平，根本還不具備這個(gè)能力，理由至少（但不限于）如下幾點(diǎn)：

1、時(shí)間窗口極端緊迫，根本不夠。星際天體從發(fā)現(xiàn)到飛離太陽(yáng)系的時(shí)間極短，如“3I/ATLAS” 從 2025 年 7 月發(fā)現(xiàn)，到 2026 年飛離，給人類的時(shí)間窗口只有約 1 年，要建造發(fā)射一艘探測(cè)器，必須在數(shù)月內(nèi)完成設(shè)計(jì)、發(fā)射、追蹤、附著，現(xiàn)有人類技術(shù)根本做不到。實(shí)際上，截至目前，任何重大航天任務(wù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)制造和發(fā)射，所需準(zhǔn)備時(shí)間都需要數(shù)年到十?dāng)?shù)年。

如旅行者一號(hào)從立項(xiàng)到發(fā)射就耗時(shí)了10 年；日本研發(fā)隼鳥(niǎo)號(hào)小行星探測(cè)器也花了十幾年時(shí)間；歐洲“羅塞塔彗星彗核取樣計(jì)劃”1991年啟動(dòng)，研發(fā)了14年，2004年發(fā)射后，又在太空花了10年的時(shí)間去追趕67P（丘留莫夫-格拉西緬科彗星）；美國(guó)NASA“雙小行星重定向測(cè)試”任務(wù)研發(fā)了7年，于2021年發(fā)射（DART）航天器，在太空追蹤了10個(gè)月，才接近距離地球僅1100萬(wàn)公里的“迪莫弗斯”小行星，實(shí)現(xiàn)了撞擊，完成人類首次主動(dòng)防御小行星威脅的任務(wù)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，以上太空任務(wù)的探索對(duì)象，都是早已經(jīng)被科學(xué)界關(guān)注甚至熟知的天體，上述任務(wù)時(shí)間并未包括了解這些天體的時(shí)間。由此，要想在一顆突然出現(xiàn)的彗星上“埋地雷”，一兩年時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

2、人造航天器從初始速度到達(dá)到數(shù)十公里高速需要足夠的時(shí)間，且在高相對(duì)速度下對(duì)接難度極大?！?I/ATLAS” 的速度達(dá) 60 公里 / 秒，而采用化學(xué)燃料的火箭發(fā)射最大速度只能達(dá)到每秒11公里左右，要提高速度，就需要通過(guò)復(fù)雜的引力彈弓組合，如經(jīng)過(guò)多次借力木星、土星、金星乃至太陽(yáng)等天體的引力提速，才能達(dá)到追上“3I/ATLAS” 的速度。對(duì)接前，航天器又需要減速，與“3I/ATLAS” 的相對(duì)速度誤差需控制在0.1米/秒以下，最終實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度的軟對(duì)接。

這些都需要長(zhǎng)久的時(shí)間調(diào)控和磨合。初步測(cè)算，探測(cè)器需攜帶15-20 噸燃料（液氫 + 氙氣），經(jīng)過(guò)數(shù)年到數(shù)十年時(shí)間，采用各種組合方案，并突破超高速對(duì)接技術(shù)，才可能實(shí)現(xiàn)與 3I/ATLAS 的對(duì)接。因此，這只能是未來(lái)至少四五十年后的技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)框架下是無(wú)法做到的。

3、這種探測(cè)器需要適應(yīng)天體的極端環(huán)境，對(duì)接固定在“3I/ATLAS”這種天體上的難度極高。“3I/ATLAS”的表面可能覆蓋水冰、甲烷和有機(jī)塵埃，存在速度達(dá) 1.5 公里 / 秒以上的氣體噴流。傳統(tǒng)錨定裝置（如 “羅塞塔號(hào)” 的魚(yú)叉）可能失效，需開(kāi)發(fā)形狀記憶合金錨爪和自適應(yīng)粘附材料（如碳納米管陣列），能在-200°C 至 300°C范圍內(nèi)保持黏性。

因此，如果要發(fā)射探測(cè)器到“3I/ATLAS” 上固定，就要了解弄清楚其各方面狀態(tài)后，才能有針對(duì)性設(shè)計(jì)制造，這些都需要長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)研究，還需技術(shù)上的重大突破。

4、即便成功對(duì)接，要得到探測(cè)器發(fā)回的信息，還需要深空通信的極限突破。距離地球越遠(yuǎn)，信號(hào)衰減越嚴(yán)重（與距離平方成反比），旅行者一號(hào)目前距地球約 250 億公里，信號(hào)傳輸需 23 小時(shí)，接收端需超大口徑天線（如 NASA 的深空網(wǎng)絡(luò)）；搭“太空巴士”的探測(cè)器隨天體遠(yuǎn)離后，同樣面臨通信難題，但由于其路徑不可控，可能更早進(jìn)入信號(hào) “盲區(qū)”。這樣，十幾年后可能早就超出現(xiàn)代技術(shù)能夠接受到的范圍。

所以，這種搭乘免費(fèi)“太空巴士”探測(cè)外太空的想法雖然很好，但當(dāng)前人類科技狀態(tài)下根本無(wú)法做到，且實(shí)際上并不免費(fèi)，花費(fèi)之大甚至超出想象，何況權(quán)衡利弊也似乎沒(méi)有這個(gè)必要。當(dāng)然，在未來(lái)五十年到一百年后，人類科技發(fā)展到更高層次，財(cái)富也爆棚，這種想法或許會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。對(duì)此，各位有什么看法，歡迎討論。

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