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火星。图源：新华网
在距离地球5500万公里到近4亿公里的天外中，高悬着一颗暗红色行星。它在古代西方被称为玛尔斯（战神），在古代中国则被称为“饱读吹”。
火星，地球的亲密邻居、无数科幻作品中的“另一个地球”，今天依旧被东说念主们委用“东说念主类第二家园”的厚望。
然则，当今东说念主类尚未从火星上取回过哪怕一克泥土。
“回禄号”火星车与“天问一号”探伤器在火面上。图源：国度航天局
9月5日，在安徽黄山召开的第二届深空探伤（天都）海外会议主论坛上，天问三号任务总遐想师刘继忠秘书，天问三号任务以人命萍踪探寻为第一科学方针，推断打算在2028年前后实施两次辐射任务，方针是完了东说念主类历史上初度火星样品复返地球。
为什么从火星采样复返如斯之难，“言而有信”的中国航天，又有如何的底气去为全东说念主类首创历史？
图源：电影《火星救助》
火星是谁：可能是东说念主类的“第二家园”
火星是谁？咱们从三个维度来意志它：
——践诺中，它是太阳系第四颗行星。它的直径是地球的53%，质地是地球的11%，重力是地球的38%，日照量是地球的44%。火星的橘红色外在是因为地表的赤铁矿。它基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，莫得领略的液态水体。大气中二氧化碳占了95%，平均气温-63℃，气压只消地球的1%，既淡泊又阴凉，每年常有沙尘暴发生。
——体裁作品中，它是东说念主们对地外闲雅最近距离的思象。《火星叔叔马丁》《异星战场》《世界之战》《火星东说念主玩转地球》《全面回忆》《红色星球》……太多的科幻演义和影视剧，寄托了东说念主们关于红色星球上存在人命乃至高度证明闲雅的幻思。
——科学家眼中，它有可能是东说念主类的“第二家园”。因为在好多层面，火星都和地球较为相通。自转轴倾角、自转周期与地球荒谬接近，火星上的一天只比地球上的一天长41分19秒；公转一周的时辰不到地球两倍，地球上的一年是365天，而火星上的一年则是687天。此外，火星也有四季变化和日间玄色，它的南北极还有水冰与干冰构成的极冠，会跟着季节消长。
万一地球遭遇了什么不可不屈的、弘远的群众性废弃的灾祸，东说念主类能不成找到第二个栖息地？中国科学院院士、探月工程首任首席科学家欧阳自远残暴：“当今总共太阳系里独一的取舍即是火星。”
火星上是否存在过人命？东说念主类如安在火星生涯？刘继忠线路，从火星把那里的泥土带追念，咱们能更接近这些问题的谜底。
“地球上有多数精密仪器，动辄数吨重，不错对火星泥土和空气的因素进行纤毫必呈的潜入磋磨。”曾参与“天问一号”火星探伤任务的中国科学院国度空间科学中心磋磨员、中国航天科普大使刘勇告诉潮新闻记者，“这样重的成就，以咱们现存的航天水平，是难以送到火星上去的。受条目阻抑，探伤器在火星名义进行的磋磨，酌夺就能知说念点外相。”
欧阳自远期待，跟着火星磋磨的渐渐潜入，当年地球、火星将成为东说念主类社会抓续发展的红运共同体。
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1975年好意思辐射“海盗1号”火星探伤器。图源：新华网
探索火星：东说念主类繁荣征程已超60年
好多中国东说念主的印象里，探索火星粗略不是什么难事。2020年，中国首度起首，天问一号就三步并一步淫，“绕、落、巡”一次到位。
事实上，这背后是中国科学家付出的沉重高出的尽力。探索火星的难度，远远超乎咱们的思象。从60多年前东说念主类起首火星探索，迄今共向那里辐射了40多颗探伤器，其中毛糙一半折戟千里沙。
飞向红色星球的探伤器前仆后继，在这一次次繁荣的行程中，咱们关于火星渐渐也有了些了解。
1960年10月，前苏联辐射“火星-1960A”探伤器，由于火箭故障未能进入地球轨说念。它被看作是东说念主类火星探伤的起首。
1972年，好意思国“水手9号”成为火星第一颗东说念主造卫星，拍摄了火星全貌，发还7329张相片。1976年7月，好意思国“海盗1号”开释着陆器，并向地球发还彩色相片。
2020年7月30日，卡纳维拉尔角空军基地，“矍铄”号火星车搭乘的“寰宇神5”型火箭辐射升空。新华社发（好意思国宇航局供图）
而后，好意思国、欧洲关于火星的探伤，越来越潜入，接踵完了了初度漫游教育，发现了火星南极存在冰冻水。2021年，当我国初度火星探伤任务着陆火星取得圆满成效时，好意思国“矍铄号”火星车也成效登陆火星，起首进行火星名义采样。
依然采样了，为什么不带追念？因为，这果真是太难了。
“矍铄号”的采样活动，来自好意思国宇航局（NASA）和欧洲空间局（欧空局）皆集进行的“火星样品复返”（MSR）名堂。这是面前世界上除了天问三号之外，独一进行中的火星采样复返名堂。
泰西的这份“火星快递”推断打算包括四个范例——
第一步，2020年辐射“矍铄号”集合样本，阻抑客岁10月底，已成效在火星上集合到23个岩石样本；第二步，欧空局辐射地球复返轨说念器ERO，在火星轨说念上恭候样品投递；第三步，辐射样品复返飞升器（SRL）着陆火星，集合“矍铄号”摈弃的样品，然后SRL从火面辐射进入火星轨说念；第四步，SRL与在轨的ERO对接，完成样品回荡后，ERO进入火地回荡轨说念，复返地球。
据NASA零丁审查小组发阐发称，“火星采样复返”推断打算的开动展望资本为44亿好意思元，但新情况是展望破耗80亿至110亿好意思元才可能完成任务。
“矍铄”号火星车在火星着陆的进程。新华社发（好意思国宇航局供图）
2023年9月发布的一项零丁审查委员会评估阐发夸耀，火星样本复返名堂总体预算可能高达110亿好意思元，何况要到2040年能力将样本送回，这比原推断打算推迟了9年。
刘勇告诉潮新闻记者，NASA用于载东说念主登月的阿尔忒弥斯推断打算开销展望到2025年将涨到惊东说念主的930亿好意思元。“多数经费都干涉月球宗旨了，火星这边就钱就不够了。”
难在那处：火面升空和样品回荡都需要自动完成
好意思欧推断打算一再延宕，中国的快递推断打算面前进展如何？
“火星采样复返，总共任务进程荒谬复杂，包括13个阶段，遴荐就位和遥感等探伤面貌。”刘继忠这样先容天问三号任务：展望2028年前后，在海南文昌用40天傍边的时辰，使用两枚长征五号输送火箭，分两次辐射天问三号的轨说念器-复返器组合体（轨返组合体）和着陆器-高涨器组合体（着上组合体），两个组合体各自飞往火星。
天问三号任务进程暗示图。新华社发（深空探伤实验室供图）
本年世界两会时间，孙泽洲向媒体披露了火星采样复返的两浩劫点——
第一，采样艰辛。如安在火星名义获得样品，从火面上升空高涨，是一浩劫点。
世界空间探伤时刻首席科学传播群众庞之浩告诉记者，火星上的重力毛糙是月球上的重力的两倍多，这就对航天器在火星名义的升空、高涨带来了更大挑战。
“火星的环绕速率是3.5公里/秒，逃跑速率达5.03公里/秒；而月球的环绕速率为1.68公里/秒、逃跑速率为2.36公里/秒，可见，思离开火星比离开月球难多了。”刘勇诠释说，“每秒1公里，即是狙击步枪枪弹出膛的速率，从火星名义升空并飞往地球，必须达到这个速率的5倍以上。”
加上火星大气层内辐射升空时，羽流烦嚣温和动参数等条目都不笃定，入轨精度又荒谬高，这难度可思而知。
第二，样品回荡艰辛。采样复返需要在轨说念上完成两个方针之间的交会和样品回荡，在系统遐想上，对探伤器的智能化残暴了更高的要求。
这是因为，跟着深空探伤越走越远，大地深空探伤网的导航定位智商也会有所下落。地月距离约38万公里，而地球与火星的距离约在5500万公里到接近4亿公里之间，差了两三个数目级。当地火之间处于最大距离时，无线电信号单程需要破耗20分钟，往来就得40分钟……彰着，咱们根柢不可能在地球上进行遥控。
天问一号探伤器环绕器与火星合影。图源：国度航天局
“岂论是天问三号的近火天真，照旧火面上火星车的行驶、火星直升机的飞行，抑或是复返器从火面升空，都莫得地球上完善的保险范例以及测控网的救援。”刘勇说，这就要求探伤器有颗智慧的大脑，自行判断面前的所在、距离、速率，需要养息到什么样的姿态、几时起首刹车、抓续刹多久等等一系列问题。
不外，刘勇提到了一个利好：“面前海外上的东说念主工智能时刻水平发展很快，有望大大擢升探伤器的智能水平，让它不错在无东说念主参与的情况下自主完成更多科学探伤任务。”
从地球到火星的霍曼回荡轨说念。图源：中国空间时刻磋磨院
海外配合：约30公斤载荷为全世界预留
要在一次任务中尽可能采到富集人命萍踪信息的样品，取样地点和面貌十分要害。
据刘继忠披露，研发团队开展了多数磋磨，初步在克律塞平原和乌托邦平原遴选了候选着陆点，并进行取样。
为什么要取舍这两个地点？刘勇告诉潮新闻记者：“乌托邦平原是也曾的海底，很可能有人命存在过的萍踪。”而克律塞平原有着多数火银河流冲刷的萍踪，这里被以为是一处火星上较大的海湾，也可能在旷古滋长过人命。
好意思国宇航局2012年7月8日公布的火星名义高清全景图，由817张相片拼接而成。图源：新华网
据刘继忠披露，为达到取样的千般性，天问三号将遴荐三种取样技能：名义取样通过机器手完了更大范畴样品集合；钻取将集合不同深度不同位置的样品；还尽头研制了一个飞行器，不错集合更远范畴的样品。
海外配合，亦然天问三号任务的蹙迫构成部分。
“天问三号任务将开展海外载荷配合、样品和数据分享、当年策划共同磋磨等三方面的海外配合。”刘继忠说，在天问三号探伤器的轨说念器和办事器上，尽头预留了约30公斤资源用于搭载海外配合载荷。
在行星保护方面，我国将履行海外协议，开展前向和返向行星驻防，确保不混浊火星、不混浊地球以及样品的原始性。
在名堂践诺进程中，中国航天东说念主将与全世界科学家皆集开展火星样品和数据配合分享磋磨，皆集列国或科研机构开展火星科研站的职责与任务界说、需求分析、见解磋磨、实施有推断打算遐想，以及要害时刻攻关等淫，共建火星家园。