探月工程“绕、落、回”三步走实现圆满成功，“嫦娥五号”已为我国带回了月球样品，我们不禁把目光投向了更远的太空，离我们真正看到“火星样品”还有多远?

我国的火星取样会在何时?

我国的“天问一号”于2020年7月23日发射，2021年2月进入火星轨道，5月15日成功着陆火星，5月22日“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。目前，“祝融号”已行驶超过1000米，对火星表面形貌、构造，物质组分，磁场等开展科学探测。

而我国的火星取样返回任务计划在2030年前后实施。

从火星采样返回有多难?

与月球采样返回相比，火星采样返回对工程技术提出了更高要求，相较于月球，除了火星距离地球更远导致的时延问题，还包括火星与月球引力不同并且存在大气层。

同开展火星着陆探测时，进入、下降和着陆(EDL)的“恐怖八分钟”类似，在火星表面发射入轨和火星轨道交会对接同样是任务最关键、最危险的环节之一。在拥有大气的地外行星表面上实现火箭自主发射入轨和在深空行星轨道上实现对目标的交会对接将成为新挑战，要求航天器具备更高的自主性和可靠性。

火星采样返回的四个步骤

由美国国家航空航天局、欧洲航天局共同设计的“火星采样返回”(MarsSampleReturn，MSR)任务现已敲定：耗资70亿美元，包括采集样品、收集样管、火轨交接、返回地球四个关键步骤，计划从火星上采集约600克样本送回地球。

MSR任务预计时间跨度逾十年，2020年和2026年分别实施1次和2次地球发射，2020年实施1次火星发射，2031年将返回地球。分别由“毅力”号火星车、样品收集火星车、样品返回着陆器、返回地球轨道器完成。

2020年7月发射成功的“毅力”号火星车，作为MSR任务的第一步，将完成采集样品这一重大使命。随后预计2026年前后，NASA将与ESA合作完成两次发射，包括向火星发射携带样品采集火星车的返回着陆器和返回地球轨道器。2028年实施1次火星发射，通过火星上升火箭将样品入轨储纳球送入环火轨道与返回地球轨道器交接，预计2031年将火星样品带回地球。

谁正在火星上采样?

2021年2月，耗资25亿美元的“毅力”号火星车经过7个月的太空飞行后成功着陆在耶泽罗陨石坑。那里有保存完好的远古河流三角洲的化石，该区域的岩石保存着关于火星漫长而多样的地质历史时期的信息。

“毅力”号共配置7台有效载荷，分别为桅杆相机-Z、超级相机、X射线岩石化学行星仪器、“夏洛克”紫外光谱仪、火星氧气原位资源利用实验、火星环境动态分析仪、火星亚表面雷达成像实验。

“毅力”号的主要任务目标是收集和储存火星表面的样本，这些样本将包括岩芯、表土和大气等。在采集样本前，“毅力”号使用钻头研磨接近预定取芯目标的岩石表面上部几毫米处。然后，将附近的科学载荷尽可能靠近裸露的岩石，开展相关探测并收集数据。

(来源：科学大院)

阅读延伸

目前火星研究仍受到火星车携带的分析仪器和探测手段等诸多限制，一些深层次分析工作只有在地球实验室才能进行。因此，火星的探测未来十年的重点将会是采样返回，这对于认知类地行星起源和生命宜居性、奠定未来载人登火基础具有重大意义。

伟大事业始于梦想，基于创新，成于实干。我国“天问一号”探测器通过一次任务实现火星环绕、着陆、巡视三大目标，实现我国航天事业自主创新，跨越发展的标志性成就。在不久的将来，中国也将实施火星取样返回任务，这将前所未有地推进和深化火星科学研究，有望取得重大科学发现，实现火星探测的新突破和新认知。