美國(guó)火星采樣任務(wù)擱淺！中國(guó)天問3號(hào)將開創(chuàng)歷史，2031前帶回樣品

因項(xiàng)目后續(xù)撥款被美國(guó)國(guó)會(huì)明確否決，且基本沒有回旋的可能，NASA與歐空局合作的火星采樣返回任務(wù)已實(shí)質(zhì)性地宣告破產(chǎn)，有限的預(yù)算已經(jīng)被分配給了阿爾特彌斯等優(yōu)先項(xiàng)目上。

該項(xiàng)目開啟于2018年，任務(wù)分多個(gè)階段推進(jìn)。項(xiàng)目之所以被終止，主要原因還是預(yù)算遠(yuǎn)超預(yù)期，任務(wù)所需資金一度飆升至110億美元，任務(wù)精簡(jiǎn)后仍高達(dá)70億美元，且任務(wù)復(fù)雜、實(shí)施難度大。

隨著任務(wù)破產(chǎn)，歐空局在這方面的投入可能會(huì)轉(zhuǎn)化為環(huán)火探測(cè)，而NASA由于沒有資金繼續(xù)支持，火星采樣返回任務(wù)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)預(yù)計(jì)也將終止，只能期待未來重啟。

作為該任務(wù)第1階段的毅力號(hào)火星車，于2020年7月發(fā)射升空，2021年2月登陸火星，已經(jīng)在火星表面工作了約5年，一路上采集了大量的樣本，這些火星土壤和巖石樣本被封存在特制的樣品管中。不過，毅力號(hào)并未將這些樣品隨車攜帶，而是散落在火星表面，等待未來取回。若該任務(wù)短期內(nèi)無法重啟，這意味著毅力號(hào)火星車的樣品采集工作大概率將成為無用功。

除了美國(guó)所主導(dǎo)的已經(jīng)實(shí)質(zhì)性破產(chǎn)的火星采樣計(jì)劃，目前全球有能力且已經(jīng)計(jì)劃實(shí)施火星采樣任務(wù)的國(guó)家或者組織就只剩中國(guó)了。

我國(guó)天問3號(hào)火星采樣任務(wù)的目標(biāo)是從火星表面采集不少于500克樣品送回地球，目前任務(wù)正在有序推進(jìn)中，2025年還向外界發(fā)布了國(guó)際合作機(jī)遇公告。

天問3號(hào)探測(cè)器分著陸上升組合體與軌道返回組合體兩部分，計(jì)劃在2028年左右分兩次進(jìn)行發(fā)射。算上約26個(gè)月的窗口等待期及7~9個(gè)月的回程，從發(fā)射探測(cè)器到樣品返回地球，天問3號(hào)火星采樣任務(wù)預(yù)計(jì)將耗時(shí)約三年，預(yù)計(jì)2030年底或2031年初將火星樣品帶回地球。

在火星采樣方面，我們還是有底氣的。我國(guó)不僅通過嫦娥5號(hào)和嫦娥6號(hào)分別實(shí)現(xiàn)了月球正面和背面的采樣，還有望通過天問2號(hào)任務(wù)在2027年成功實(shí)現(xiàn)小行星采樣。天問2號(hào)探測(cè)器已于2025年5月底成功發(fā)射升空，目前正飛向近地小行星2016HO3。不僅如此，2020年發(fā)射的天問1號(hào)探測(cè)器還讓我國(guó)成為繼美國(guó)和蘇聯(lián)后全球第3個(gè)實(shí)現(xiàn)火星軟著陸的國(guó)家，并且一舉便成功實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的“繞落巡”三大探測(cè)壯舉。有了這些經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)鋪墊，我國(guó)天問3號(hào)任務(wù)成功實(shí)施的可能性還是蠻大的！

預(yù)算嚴(yán)重超標(biāo)，任務(wù)被迫終止。美國(guó)所主導(dǎo)的這項(xiàng)火星采樣返回任務(wù)野心很大，想從火星表面不同地區(qū)采集大量樣本帶回地球，但方案和流程太過復(fù)雜，低估了任務(wù)實(shí)施的成本及技術(shù)難度。例如，僅僅是取回留存在火星表面的數(shù)十個(gè)樣品管，就需要專門再造一輛取回樣品的火星車，這不僅增加了任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，還十分浪費(fèi)。

而我國(guó)的火星采樣任務(wù)將基于我國(guó)月球、小行星采樣的成熟技術(shù)路線，整個(gè)任務(wù)環(huán)節(jié)和流程采用一體化設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)比美國(guó)的方案簡(jiǎn)潔，且完全由我國(guó)獨(dú)立開展，不會(huì)受到合作方的制約，節(jié)奏和成本可控。

迄今全球成功實(shí)現(xiàn)月球采樣的國(guó)家，只有美國(guó)、蘇聯(lián)和中國(guó)。若天問2號(hào)任務(wù)成功實(shí)施，將使我國(guó)成為繼日本和美國(guó)后全球第3個(gè)實(shí)現(xiàn)小行星采樣的國(guó)家。若天問3號(hào)任務(wù)能夠成功實(shí)施，我國(guó)將開創(chuàng)紀(jì)錄，成為全球首個(gè)成功實(shí)現(xiàn)火星采樣返回的國(guó)家，為未來幾十年后載人登陸火星打下技術(shù)基礎(chǔ)！

事實(shí)上，就算美國(guó)的火星采樣任務(wù)沒有破產(chǎn)，從其執(zhí)行進(jìn)度來看，若我國(guó)天問3號(hào)任務(wù)如期進(jìn)行，美國(guó)也難以在我國(guó)之前實(shí)現(xiàn)火星采樣返回任務(wù)。因?yàn)槭苄行枪D(zhuǎn)影響，地球和火星的最佳轉(zhuǎn)移窗口大約每26個(gè)月開啟一次，每次持續(xù)數(shù)十天，錯(cuò)過就要再等兩年。按照NASA此前的預(yù)測(cè)，即使該計(jì)劃繼續(xù)推進(jìn)，預(yù)計(jì)2035年甚至2040年才能將樣品帶回地球。