近日，航天科技集團(tuán)相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)表示，中國(guó)計(jì)劃2030年前后完成火星采樣返回。中國(guó)人探索太空的腳步正邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。從全球視野看，目前人類已向火星發(fā)射了40多個(gè)空間探測(cè)器，人們對(duì)火星充滿了探索的熱情，火星探測(cè)史幾乎貫穿整個(gè)航天史。

火星是太陽(yáng)系中與地球最相似且距離第二近的行星。大量探測(cè)成果表明，遠(yuǎn)古的火星很可能與地球極為相似，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化才變成如今大氣層稀薄、溫度較低、水源枯竭的模樣。探測(cè)火星的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、大氣特征、氣候變化、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理場(chǎng)等，不僅可以深入了解火星的起源和演化，還有助于推動(dòng)對(duì)地球等其他行星演化規(guī)律的研究。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，探測(cè)火星可以為人類尋找新的資源。很多科學(xué)家認(rèn)為或許有可能將火星改造成適合人類居住的第二個(gè)家園。

近年來(lái)，全球多國(guó)積極推進(jìn)火星探測(cè)。在火星軌道，對(duì)火星進(jìn)行普查的火星軌道器包括美國(guó)的“火星奧德賽”“火星勘測(cè)軌道器”“火星大氣與揮發(fā)物演變”、歐洲的“火星快車”“微量氣體軌道器”、阿聯(lián)酋的“希望號(hào)”以及中國(guó)的“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器等。在火星表面，美國(guó)的“好奇號(hào)”和“毅力號(hào)”火星車、“洞察號(hào)”著陸器以及中國(guó)的“祝融號(hào)”火星車等都曾進(jìn)行著陸探測(cè)或巡視探測(cè)。

這些探測(cè)取得了不少重要科學(xué)成果。根據(jù)“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器獲取的數(shù)據(jù)，2023年中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖發(fā)布，為開展火星探測(cè)和科學(xué)研究提供了質(zhì)量更好的基礎(chǔ)底圖。根據(jù)“祝融號(hào)”火星車的探測(cè)發(fā)現(xiàn)，火星表面數(shù)米厚的風(fēng)沙塵下約30米和80米存在兩套向上變細(xì)的沉積層序，這揭示了距今30億年以來(lái)多期次水活動(dòng)相關(guān)的火星表面改造事件和地質(zhì)過(guò)程。“祝融號(hào)”還發(fā)現(xiàn)了巡視區(qū)存在距今約7.6億年的鹽水活動(dòng)和現(xiàn)代水汽循環(huán)的證據(jù)，繪制出著陸區(qū)淺表80米之上的高精度結(jié)構(gòu)分層圖像，發(fā)現(xiàn)了火星烏托邦平原40億年以來(lái)發(fā)生的水和風(fēng)沙活動(dòng)的新證據(jù)。

今年1月，歐洲“火星快車”的最新數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，火星地層中存在大量水冰。2023年，“火星快車”還發(fā)現(xiàn)火星地表下存在火山和巖漿運(yùn)動(dòng)。而熔巖與水相互作用就有可能創(chuàng)造出一個(gè)適合生物生存的環(huán)境。美國(guó)“好奇號(hào)”2021年在火星上發(fā)現(xiàn)未知的有機(jī)分子。“毅力號(hào)”2022年和2023年在巖石樣本及火山口上發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物或其痕跡。此外，“毅力號(hào)”2021年首次在火星上利用大氣中的二氧化碳制成氧氣，這是人類首次在地外行星上制氧。

未來(lái)一段時(shí)間，人類探測(cè)火星將主要完成兩大任務(wù)，一是對(duì)火星進(jìn)行采樣返回探測(cè)，對(duì)火星進(jìn)行區(qū)域性精查，以確定火星上是否有水、是否有生命的痕跡等;二是完成載人登陸火星。這兩項(xiàng)任務(wù)史無(wú)前例，需要克服許多困難。

具體來(lái)看，火星采樣返回主要有兩大難點(diǎn)：一是如何在火星表面獲取樣品，然后從火星表面起飛上升;二是如何在火星軌道上完成上升器和返回器—軌道器組合體之間的交會(huì)和樣品的轉(zhuǎn)移，這對(duì)于探測(cè)器的智能化設(shè)計(jì)提出了很高要求。載人登陸火星遇到的挑戰(zhàn)更大。火星距離地球遙遠(yuǎn)，用目前的技術(shù)往返火星至少需要520天。無(wú)論是超重型運(yùn)載火箭、能提供長(zhǎng)期生命保障環(huán)境的載人火星飛船的研制，還是大質(zhì)量載人火星飛船的著陸和上升技術(shù)，以及火星航天員的選拔、火星服的研制等，都考驗(yàn)著人類智慧。

火星是一顆承載人類夢(mèng)想的星球。由于火星的亮度等變幻無(wú)常，讓人迷惑，我國(guó)古人將這顆遙遠(yuǎn)的紅色星球取名為“熒惑”。伴隨著人類深空探索事業(yè)不斷推進(jìn)，我們相信，關(guān)于火星的諸多疑惑和密碼將會(huì)被逐步揭開。