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天问三号转入初样研制,人类首次火星取样返回任务进入倒计时

2026年9月3日,深空探测(天都)国际会议在合肥启幕。中国科学院院士、天问三号任务首席科学家侯增谦透露了一个重磅消息:我国火星取样返回任务已进入初样研制阶段,预计2026年底确定最终着陆区,2028年前后发射,2031年前后携火星样品返回地球。

这意味着,中国有望成为人类历史上首个成功实施火星取样返回任务的国家。相比嫦娥五号从月球带回1731克样品,火星采样返回的难度呈几何级数增长——不仅要克服火星重力、大气环境,还要在距地球最远4亿公里外完成采样、封装、上升、交会对接、再入返回等复杂操作。

侯增谦院士介绍,任务面临三大核心挑战:选址、采样和防污染。目前,科学家综合考虑地质年代、水活动历史、宜居性和生命信号保存潜力等因素,已初步遴选出8个候选着陆区,尽可能提高获取高科学价值样品的概率。采样环节计划开展最深约两米的钻取采样,获取地下样品,最大限度降低表面辐射、氧化和风化作用对潜在生命信号的破坏。

探寻火星生命痕迹是首要目标

为什么要把"探寻火星潜在生命痕迹"作为首要科学目标?侯增谦解释,火星是太阳系中与地球最相似的类地行星之一,大量证据表明早期火星曾存在液态水、较稠密的大气和全球性磁场,具备形成宜居环境的重要条件。但演化至今,火星已进入"老年期",全球磁场消失、大气稀薄、干旱寒冷。

"为什么火星快速衰老?原来是宜居的,为什么现在突然不宜居了?"侯增谦说,这个谜始终没有解开。对火星的探测研究有望揭示控制宜居的机理原因,同时帮助我们更好地理解地球、预测地球的未来。

全球已实施47次火星探测任务,从"海盗"号的生物学实验到"好奇"号探测到长链有机分子,所有发现都存在多解性,无法给出"火星是否存在过生命"的确切答案。天问三号将采集高价值火星样品并返回地球开展精细分析,从微观、分子和同位素尺度研究火星物质,为解答"地球之外是否存在过生命"这一重大科学命题提供关键性实证

全球首个"行星保护实验室"将建设

火星取样返回的第三个核心挑战是"三不污染"体系。侯增谦透露,我国将建设全球首个"行星保护实验室",构建起双向保护机制:既避免地球微生物污染火星,也要确保返回样品得到安全隔离防护不危害地球,同时最大限度保证火星样品不被地球生物和物质污染。

针对极痕量生命物质难以检测的问题,科研团队正在开展生命痕迹探寻专项研究,突破样品中极痕量生命相关物质的判别与检测技术,建立面向火星返回样品的高保真生命信号全流程识别方法体系。

与此同时,新一代全火星地质图编制工作也在推进。以"数据驱动、智能编图"为核心理念,充分利用天问一号任务探测数据,统筹多源国际数据,融合影像、光谱、雷达、重力等多模态信息,计划2028年底完成1:500万全火星地质图1.0版,这将是全球首版智能化火星地质图。

综合新华社、央视新闻客户端报道 | 2026年9月4日