【晨说网探索分享】

近期，中国公布了未来一段时间的深空探测计划，预计我国将于2030年前后发射天问三号，执行火星取样返回任务，天问四号也会同时发射，进行木星以及天王星的探测。

美国早已提出过从火星取样的计划，而且毅力号已经在火星工作了两三年，也成功采集了样品，但却迟迟无法送回地球，如今中国的火星取样工作已经进入倒计时，美国着急也没用。

为何美国无法将火星样品带回地球，中国的深空探测计划又有哪些亮点呢？

美国NASA的无奈

今年4月份，NASA发布消息称，希望对火星取样返回计划进行重大调整，并邀请美国科学界及工业界共同参与，提出新的方案。

新的方案应该是什么样呢？简单说，就是花最少的钱，用最快的速度，把火星样品带回地球。

但要达到这样的目的，NASA自己都做不到，指望美国的一些企业和科研单位设计出完美的方案，实在是有些勉为其难，NASA的意思就是，反正预算就这么点，谁有本事谁来做。

NASA的火星取样计划基本上是和中国同步实施的，2020年7月，美国的毅力号和中国的祝融号火星车都被送入太空，2021年2月，毅力号在火星着陆，5月，祝融号抵达火星。

按照原定计划，美国将于2031年前后从火星带回样本，但目前，这一时间可能要延迟到2040年左右了，最根本的原因，就是缺钱。

火星取样返回计划最初的预算是44亿美元，但如今已经飙升到80到110亿美元左右，翻了一番都不止，美国国会批准的2024年预算可能只有3、4亿美元，就这点钱，这项目基本算是废了。

同时，NASA最初的火星取样计划也确实有些繁琐，整个计划分为三步，第一步就是让毅力号在火星取样，这一步已经完成，第二步是发射轨道返回组合体进入火星轨道，等待样本。

第三步则是发射着陆上升组合体降落在火星，与毅力号完成交接，取得样本，然后在火星表面起飞，与等待在火星轨道的轨返组合体对接，再由轨返组合体将样本带回地球。

美国在发射完毅力号之后不久，就出现了资金短缺的问题，为此，他们考虑第二步仍由自己来实施，第三步则与欧空局合作，让欧空局承担发射任务，这样多少能减轻一些资金压力。

但问题是欧空局目前的工作推进也非常缓慢，他们的火星探测任务ExoMars已经是一推再推，与美国合作的火星取样计划能否如期完成，恐怕还要打上一个问号。

同时，美国计划在2040年前后，实现载人登陆火星，如果火星样本不能尽快取回，越靠近2040年，意义就越小，自然预算就更加难拿到，到时候美国将全部精力都放在载人登陆火星的计划上，从火星取样就成了一件可有可无的事情。

这也是NASA为什么着急的原因，谁如果能提出一个花钱少，又能把毅力号采集的样本带回地球的方案，NASA估计做梦都会笑醒，可这样的方案难度实在是太大了。

从火星取样有多难？

火星取样和月球取样完全是两个难度级别，如果月球取样是小学水平，那么火星取样至少也是高中水平。

首先从距离上来说，月球到地球是38万公里，火星到地球是5千万到4亿公里之间，要想最快到达火星，就必须计算好时间，让探测器在火星距离地球较近的时候飞抵火星。

这就使火星探测存在最佳时间窗口，而这种时机26个月才会出现一次，为何中美两国都选择在2020年7月份发射火星探测器，也是因为这个原因。

以现有的技术条件，即便是在最佳的时间窗口发射探测器，也要经过7个月左右的时间才能飞抵火星，在整个飞行过程中，火箭以及探测器的状态都要保持良好，不能出现任何问题，这就需要更可靠的技术保障。

当着陆器在火星软着陆之后，要通过精准的自动控制取得样本，同时上升器还要从火星表面再次起飞。

火星的引力要比月球大得多，大约相当于地球引力的1/3，但却要比月球引力大一倍还要多，而且火星还有大气层，这就使上升器起飞的难度大大提高。

重新起飞的上升器还要在火星轨道与轨返组合体完成对接，这对于探测器的智能化要求很高，出现一点失误都会导致任务失败，同时，从火星返回地球的时间，可能要比去的时间长得多，对于返回技术的要求也远不是月球取样所能比的。

要想实现火星取样，没有充足的资金是不行的，同时还要不断取得技术上的进步，中国已经有了具体的时间表，这就说明中国的火星取样计划正在有条不紊的推进。

中国的深空探索

据航天局发布的消息，我国在进行火星取样返回之前，会在2025年前后发射天问二号探测器，对近地小行星2016HO3进行伴飞并采样。

这既是对火星采样进行的一次预演，同时也是人类首次对小行星进行采样，这颗小行星仅有40×100米那么大，探测器不可能环绕飞行，所以只能和它保持同样的飞行速度，然后择机降落采样，这无疑又是一个全新的挑战。

太空中的小行星数量众多，是太阳系形成初期的产物，探测小行星可以很好的了解太阳系的形成与演化，探索地球生命的起源，并发掘可以利用的资源，一旦有小行星会撞击地球，也可以通过这项技术提前干预。

2030年前后，我国将发射天问三号火星探测器，我国的方案是同时将轨返组合体和上着组合体送往火星，一次性完成火星着陆采样、上升对接、返回地球的任务，所以无论是成本还是时间，都将大大节省，这也意味着，我国很可能会成为世界上第一个从火星带回样品的国家。

让人充满期待的还有天问四号，也将于2030年前后发射，它的任务是探测木星和天王星，根据目前的规划，天问四号将掠过地球和金星，利用引力弹弓效应飞向木星，抵达木星之后，天问四号的副探测器分离出来，利用木星的引力效应飞向遥远的天王星。

而主探测器则会对木星以及木卫四进行重点观测，对木星的形成演化进行研究，天问四号项目一旦成功，我国将具备探测太阳系内任何可选目标的能力。

近些年，中国的太空科技以令人难以置信的速度迅猛发展，到2050年前后，众多的太空科技将会对人们的生活产生巨大影响，至少，载人登月将成为日常行为，从太空科技衍生出的其他技术，将为人们带来更加先进便利生活。

参考资料：

齐鲁晚报：《新知｜向太阳系星辰挺进》

航空知识杂志：《NASA调整火星采样方案，是福是祸？》

声明：本文内容仅代表作者个人观点，与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益，请及时与我们联系，我们将第一时间安排处理。