领先美国，天问三号将于2028年发射，火星取样返回任务有哪些难点

NASA火星采样计划推迟，马斯克火星殖民计划推迟，我们要领先于美国，先行火星取样返回了，这已经是美国要面对的最大的现实了。

火星采样返回最难的还是距离太远，无论是航天器，还是通信支持方面都太难了，否则美国NASA早就实现了，将等不到中国超越他们几年实现了。

我们知道，相比地月距离38万公里，地火距离是4亿公里，通信信号延迟就有22分钟，这就意味着采样装置需要完全自主地进行变轨、着陆、采样等工作，这对于控制方面就提出了更高的要求。

另外火星发射窗口每26个月一次，任务需在40天内分两次发射，比月球轨道窗口期少了很多。

并且火星采样最大的困扰在于灰尘太多，还有大气，虽然只是地球的1%，但是采样时的尘土会对样品产生影响，上升期返回也需要克服火星大气阻力，并且还需要重新设计更加适合火星地质的采样方案。比如钻头就要更为坚硬。

以前，NASA虽然多次前往火星，但是携带的燃料很难确保采样和返回，只能就地研究然后返回数据。我们发射了天问一号，也完成了基本研究，有了嫦娥五号、六号月球采样的经验，也设计出了更为完美的探测器和取样装置。

相比月球取样，我们在火星上的采样主要具有以下特点：

1、上升器携带的燃料更多，发动机效率也更高，可以一次性完成采样，以及与轨道器对接；

2、我们对于火星表面的垂直起飞、精确入轨、交会有了突破性进展；

3、我们在火星表面可以采用机械臂表层抓取、深层钻探，以及巡视器移动采样，采样模式更多；

4、在样品封装方面，我们具备了在-20℃以下保存以保护潜在有机物，并且避免火星潜在微生物污染的多种密封系统。

也就是说，因为火星上有大气存在，引力也更高，距离我们还很远，无论是采样本身的难度，还是采样过程中可能遇到的特殊事件，以及防止地球航天器对火星的污染，或者火星返回的样品存在潜在的污染，都是我们要充分考虑的问题。

我们的嫦娥五号、六号采样返回之后，让我们对月球的地质、矿产、气候变化、形成过程等有了更为深入的了解，为我们在月球建立科研基地、月球采矿等奠定了坚实的基础。

如果我们从火星采样返回，那么将成为全球首个从火星采样返回的国家，重塑了深空探索的格局。我们将破解太阳系演化的历史，研究生命诞生的秘密。为我国继续深空探索提供基础，为引领世界行星探测掌握话语权。

我们通过分析火星土壤中的有机分子、微生物化石或代谢产物，验证火星是否曾存在生命。这也会让我们对火星的地质、大气、水资源、气候等了解更为透彻，对火星的火山活动、磁场消失及水循环历史研究更为全面。

通过上述研究，我们将揭示类地行星演化规律，为地球气候变迁提供类比模型。

预计天问三号将在2030年以前采集 800 克火星样品返回地球，我们已经确定了发布了《天问三号火星取样返回任务国际合作机遇公告》，确定了“天问三号探测器将开放不超过20千克质量的资源，包括不超过15千克的轨道器资源、不超过5千克的服务器资源”的国际合作机会，应该说：身未动，已远行。

总体来说，如果我们顺利实现火星采样返回，将是人类首次系统性获取地外行星样本的壮举，填补火星演化研究的空白，推动我国从“追赶者”转变为深空探测“领跑者”，为我国以后在火星建立基地奠定坚实基础。