2025年10月2日由MRO上的高解析度成像科學實驗（HiRISE）相機拍攝的彗星影像。拍攝時彗星距離衛星約0.2天文單位。
網友 NASA/JPL-Caltech/University of ArizonaNASA以多視角追蹤星際彗星3I/ATLAS，達成以十二個太空任務共同觀測同一目標的前所未有行動。
這是人類第一次用如此多的太空任務，從太陽系的不同角落觀測一顆星際彗星，為理解其他恆星系統的物質組成提供了絕佳的機會。
最佳觀測平台在火星！毅力號拍下3I/ATLAS最清晰照片
當3I/ATLAS掠過火星軌道、距離僅3,000萬公里時，火星便成為最佳觀測平台。NASA的三項火星任務都成功拍攝彗星的照片。
火星偵察軌道衛星（MRO）拍攝了迄今為止最清晰的彗星照片之一，而火星大氣與揮發物演化任務（MAVEN）則獲得了紫外線影像，有助於了解彗星的揮發物組成。同時，毅力號火星探測器（Perseverance）也從火星表面捕捉了微弱的彗尾亮光。
2025年9月28日由MAVEN所搭載的紫外成像光譜儀（IUVS）拍攝。最左側的微弱亮點是彗星本身的氫，右側的最亮區域是火星的大量氫輻射，散布於影像中央的微弱延伸輻射為太陽系行星間的星際氫流。由於彗星的氫輻射僅侷限在彗星在天空中的位置，因此呈現出小而圓的光點，而不像其他來源那樣延伸擴散。
網友 NASA/Goddard/LASP/CU Boulder2025年10月9日由MAVEN所搭載的紫外成像光譜儀（IUVS）拍攝。照片中央最亮的像素代表彗星的位置；周圍較亮的區域則顯示儀器偵測到由彗星釋出的氫原子。當陽光加熱彗星時，其表面的水冰會直接昇華成水蒸氣。這些水分子在太空中分解後，會形成氧原子與氫原子，而 IUVS偵測到的正是這些來自彗星的氫原子分布。
網友 NASA/Goddard/LASP/CU Boulder毅力號（Perseverance）火星探測車於2025年10月4日拍攝的兩張影像，3I/ATLAS以微弱的朦朧亮斑出現在滿布背景恆星的星空中。這些影像由探測車的Mastcam-Z雙鏡頭相機系統所取得。拍攝當下，彗星距離毅力號約2,990萬公里。當時探測車正位於火星耶澤羅撞擊坑（Jezero Crater）邊緣進行探索。
網友 NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS當彗星繞到太陽後方 由太陽物理任務接力觀測
彗星從地球視角繞到太陽後方時，地面望遠鏡幾乎無法觀測。但NASA的太陽物理任務（Solar Physics Missions）擁有觀測太陽附近區域的能力，讓它們能持續追蹤彗星的動態。
日地關係天文台（STEREO）於9月11日至10月2日期間拍攝了照片，ESA與NASA的太陽和太陽圈探測器（SOHO）任務則於10月15日至26日期間觀測了這顆彗星。 NASA今年初發射的日冕和日光層整合偏振儀（PUNCH）拍攝的找片則揭示了9月20日至10月3日彗星的彗尾。
儘管先前已經觀測和發現了數千顆彗星，但這卻是NASA的太陽物理任務首次有意圖地觀測來自其他太陽系的物體。
STEREO-A的Heliocentric Imager-1（H1）可見光相機疊加影像中的3I/ATLAS，攝於2025年9月11日至25日。彗星以時速20.9萬公里的速度穿越太陽系。
網友 Credit: NASA/Lowell Observatory/Qicheng Zhang什麼是太陽物理學任務？
太陽物理學任務（Solar Physics Missions）是NASA非常重要的任務之一。該任務的目標是研究太陽本身及其對整個太陽系空間環境（Heliosphere）的影響，以解開許多關於太陽的重大謎團，例如：太陽風如何加速？日冕（太陽的大氣層）為什麼比太陽表面熱得多？以及如何預測太陽風暴（太空天氣）對地球的影響？並研究太陽附近高能粒子的起源。
2024 年，NASA探測器完成了史上最接近太陽的飛行，距離太陽表面僅約 610 萬公里（大約是太陽與地球距離的 4%），創下人類製造物體最快速度的紀錄（每小時約 69.2 萬公里）。為了抵禦日冕高達數百萬度的極端高溫（探測器上的防熱罩可承受攝氏 1,427 度），它配備了 11 公分厚的碳複合材料防熱罩。
ESA/NASA的SOHO在2025年10月15日至26日期間所捕捉到的3I/ATLAS。彗星在影像中央僅呈現為一個微弱的亮斑。
網友 Lowell Observatory/Qicheng ZhangPUNCH（Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere）在2025年9月28日至10月10日間對3I/ATLAS的觀測成果。背景中可見無數恆星產生的長條狀光痕，那是因為恆星在堆疊過程中相對彗星的位置產生移動，而彗星本身保持為中央的亮點。在若干影格中，彗星旁邊出現的一個醒目亮點則是火星。
網友 NASA/Southwest Research InstituteLucy的L’LORRI相機所拍攝的3I/ATLAS，彗星位於中央，拍攝到彗星的彗髮與彗尾。影像由2025年9月16日 拍攝的多張照片堆疊而成，當時彗星正快速向火星逼近，而Lucy則在距離 3I/ATLAS 約3.8億公里的位置，持續飛往木星軌道上的特洛伊小行星群進行探索。整張照片橫跨約11角分，大約是滿月視直徑的三分之一。太陽系北方位於畫面上方。
網友 NASA/Goddard/SwRI/JHU-APLPsyche的多光譜成像儀於2025年9月8日至9日之間對3I/ATLAS進行了四次觀測。當時彗星距離太空船約5,300萬公里，Psyche此時正在前往其主要科學任務金屬小行星16 Psyche的途中。
網友 NASA/JPL-Caltech/ASU