在9月5日举行的第二届深空探测天都国际会议上，中国火星取样返回任务总设计师刘继忠介绍，我国天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务，实现火星样品取样返回地球。
而美国太空探索技术公司（SpaceX）首席执行官马斯克7日高调宣布，将于2026年首次向火星发射不载人的新一代重型运载火箭“星舰”，如果一切顺利，计划4年内进行“星舰”的首次载人探测火星任务。
老司机查了一下，关于最近的火星探测计划，日本、俄罗斯和美国国家航空航天局（NASA）也都提出了自己的计划，那么这些计划里，到底哪些能“说到做到”？
先看看中国方面。刘继忠介绍说，中国的天问三号任务在科学研究方面，将把生命痕迹探寻作为第一科学目标。在工程技术方面，将火面采样、火面起飞上升、环火交会和行星保护作为关键技术，规划13个阶段，采取就位和遥感等探测方式，开展基于生命痕迹全链条要素的火星样品研究和数据研究，保证样品拿得回、科学有发现。在行星保护方面，切实履行国际公约，确保不污染火星、不污染地球以及样品的原始性。
刘继忠介绍，天问三号任务将开展国际载荷合作、样品和数据共享、未来规划共同研究等三方面的国际合作。与全世界科学家联合开展火星样品和数据合作共享研究，联合各国或科研机构开展火星科研站的使命与任务定义、需求分析、概念研究、实施方案设计以及关键技术攻关等，共建火星家园。
而马斯克的计划显然要激进得多。地球和火星之间的距离在时刻复杂变化，最短距离约为5570万公里，最长距离则超过4亿公里，因此火星探测器的发射窗口期约每26个月一次。而且即便是使用推力强大的“星舰”也难以保证从地球能够直飞火星。SpaceX为此提出的解决方案是“太空加油”。SpaceX官网介绍说，首先将发射一艘满载燃料（约100吨）的加油版“星舰”飞船在近地轨道待命，然后前往火星的“星舰”从地面起飞后，在轨对接补充燃料，再出发前往火星。至于如何从火星返回的问题，SpaceX考虑利用火星的水和二氧化碳，人工合成氧气和甲烷作为“星舰”飞船的返程燃料。
不过当前作为SpaceX探索火星的核心装备，“星舰”今年6月才刚完成第四次试飞，在轨加油技术等还没有得到实际验证，更不要说长途星际旅行（预计抵达火星需要80至150天）时，宇宙辐射对于人体造成的伤害问题尚未得到解决——相比之下，目前在国际空间站长期生活的宇航员还能得到地球磁场的保护。
因此NASA的火星探测计划要谨慎得多。根据NASA此前公布的火星取样返回计划，目前在火星上的“毅力”号火星车已采集并存储了样本，后续将先后发射两个火星探测器，第一个探测器与“毅力”号会合，带上样本从火星表面点火升空，进入环火轨道。而后发射的第二个探测器（欧空局研制的“火星轨道返回探测器”）将在环火轨道与上升器对接，将样本转移到飞船后返回地球。该计划面临的问题是耗费的时间和费用都太多——预计返回时间在2040年左右。当前NASA正面临国会拨款大幅削减的压力，“在当下预算下，该任务取得成功的可能性几乎为零。”
除了中国、美国和欧空局之外，俄航天国家集团下属的拉沃奇金科学生产联合体计划在2030年后发射“回旋镖”星际探测器，以便采集火星卫星“戴莫斯”的土壤。日本的“火星卫星探索”探测器计划在21世纪20世纪中期发射，在火星卫星上登陆并采样返回。
鉴于各国航天计划的实际完成度，老司机当然最相信中国——大家应该都还记得，本世纪初全球争相提出的月球探测计划，最终只有中国按期完成了……
发表于 2024-9-10 08:37
