天问一号已环绕火星运行四年零八个月，这使其成为自该星际物体被发现（2025年5月7日）以来对其进行观测的距离最近的航天器之一。
天问一号揭示彗星的彗尾和彗发
新图像显示了若干支持3I/ATLAS是一颗彗星这一结论的特征。一条可见的彗尾在该物体后方延伸，而一团气体和尘埃云（彗发）则环绕在其彗核周围。
研究人员将多幅图像合成为一段动画，追踪了该彗星在飞向近日点过程中的运动。这些观测为3I/ATLAS含有水和其他挥发性物质提供了更多证据，这些物质在该物体穿越内太阳系途中因升温而开始逃逸。
这次成功的观测也预示了中国希望利用天问二号开展的工作类型。该任务预计将造访一颗近地小行星（NEA），随后对一颗彗星进行研究。
捕捉小而高速移动的目标
负责天问一号高分辨率成像相机的团队在9月初就开始为这次相遇做准备。他们的工作包括反复模拟、理论建模以及对仪器进行详细检查。
拍摄3I/ATLAS非常困难，因为该物体既遥远又相对较小（直径5.6公里，3.5英里）。其速度增加了另一个主要挑战。该彗星的移动速度约为58公里/秒（36英里/秒），而其相对于天问一号的运动速度达到约86公里/秒（53.5英里/秒）。
该相机最初也并非为了观测如此暗弱的物体而建造。HiRIC主要设计用于研究火星表面的明亮特征，这与欧洲航天局火星快车和ExoMars痕量气体轨道器（TGO）航天器上的仪器非常相似。
火星轨道器将相机对准3I/ATLAS
10月3日，两艘欧洲轨道器也拍摄了3I/ATLAS。火星快车使用了其高分辨率立体相机（HRSC），而ExoMars航天器则依靠其彩色立体地表成像系统。
使用这些仪器探测该彗星异常困难。与火星上阳光照射的特征相比，3I/ATLAS显得暗弱大约1万到10万倍。
火星快车上的高分辨率立体相机（HRSC）使用0.5秒的曝光时间，而彩色立体地表成像系统的图像曝光时间可达5秒。天问一号利用其高分辨率成像相机进行了观测。
尽管HiRIC的曝光时间尚未公开，但该相机专为精确定时和快速操作而设计。这些能力使团队得以获取最新图像，尽管其看起来（虽有颗粒感和模糊）。
来自另一恒星系统的罕见样本
就像此前发现的两颗星际物体一样，3I/ATLAS为天文学和天体生物学提供了难得的机遇。小行星和彗星保存了行星系形成时的残留物质，因此一个来自星际空间的物体可能包含关于另一颗恒星周围环境的线索。
研究这样一位“访客”可以揭示其他行星系是如何形成的，以及它们包含何种物质。旨在拦截星际物体（目前正探索众多相关概念）的任务可以收集科学家通过普通望远镜观测无法获得的信息。
唯一可与之相比的替代方案是直接向另一颗恒星发送航天器，这是一项需要耗费大量时间和金钱的工程。
未来任务或可追击星际访客
科学家希望未来的航天器能够准备好拦截新发现的星际物体，并在近距离对其进行考察。
欧洲航天局的“彗星拦截者”号是已在开发中的一项尝试。该任务预计将于2029年完成，并将驻留太空中等待机会，以调查合适的彗星或其他有潜力的目标。