天問三號將赴火星取樣

    【本報訊】據《環球時報》九日消息：在日前開幕的深空探測（天都）國際會議上，中國科學院院士、天問三號任務首席科學家侯增謙介紹了天問三號任務的最新進展：已轉入初樣研製階段，各項技術攻關和科學準備正在同步推進。他指出，探尋火星生命，要闖三道難關。

    二○二八前後發射

    “在人類所有行星探測中，火星探測熱度頗高，這是因為學界有種觀點，認為過去的火星與地球的早期差不多，表面有水，可能存在生命，所以大家都寄希望於通過火星探測，來回答人類在宇宙中是否孤獨這個命題，同時希望能夠尋找生命起源。”侯增謙稱。

    火星探測的窗口期大約每二十六個月出現一次，最近的窗口期就在二○二六年前後，下一次則在二○二八年前後。“探尋火星潛在生命痕跡”是天問三號任務的首要科學目標。據悉，該任務計劃於二○二八年前後發射，最終將數百克火星樣品運回地球，隨後對樣品開展精細分析，系統尋找火星上是否存在生命的證據，當中包括與地球早期生命形態相似的微生物痕跡，也包括可能存在的火星獨特演化路徑下的未知生命形式。一旦取得重大發現有望將生命起源研究推向新高度。

    火星充滿魅力，然而前往火星的路途卻十分曲折。半個多世紀以來，人類已實施四十七次火星探測任務，但只成功了一半，實現了飛掠、環繞、着陸、巡視探測，迄今未能實現採樣返回，天問三號火星取樣返回任務一旦成功，有望成為人類歷史上首次成功實施的火星取樣返回任務。

    火星取樣返回是一個極為複雜的系統性工程，去往火星已實屬不易，取回有科學價值的樣品更是難上加難。

    “着陸區的選取是我們面臨的首個難題。”侯增謙介紹稱，天問三號去哪裡探測非常關鍵，如果探測器落到一個沒有生命跡象的地方，即使取樣成功也難以實現科學目標，此次任務的意義就大打折扣。此外，還要考慮高程、緯度、坡度、石塊、沙塵暴的概率。因此，在地球上就要做好選址工作，通過科學手段找到火星上較大概率存在潛在生命的區域，再把科學問題和工程問題相結合分析後，確定最後的落區。

    天問三號在火星取樣的過程也是困難重重。侯增謙進一步介紹稱，天問三號即使是落在火星地表實施鑽孔，但鑽孔深度需要到兩米，只有這樣才能盡可能降低表面輻射、氧化和風化作用對潛在生命信號的破壞，更好保存火星原始信息。這個深入地表的過程中，即使只是遇到大一點的石塊，都會給取樣工作造成較大障礙，因此探測器會攜帶一些載荷裝備先期開展勘測，最終確定鑽孔區地表下沒有大塊岩石，並採用無人機技術嘗試在火星表面多點取樣。

    年底定候選着陸區

    當前由深空探測實驗室牽頭、國內多家科研單位參與的科研團隊，正在開展選址工作。團隊基於地質年代、水活動歷史、宜居性和生命信號保存潛力等因素，已經從八十六個預選區中逐漸收縮範圍。初步遴選了八個候選着陸區，預計在今年年底最終確定三個作為工程發射的候選着陸區。

    取樣之後，如何確保樣品的安全性和“純潔性”是科研團隊需要面對的第二個難題。“我們需要避免地球微生物污染火星，也要保證火星的樣品不能污染地球。”在侯增謙看來，此次探火任務必須要構建起雙向保護機制，一方面避免探測器上攜帶的微生物進入火星環境，另一方面也要確保返回樣品被安全隔離防護不危害地球，同時最大限度保證火星樣品“高保真”，不被地球生物和物質污染。

    “因為我們研究的對象是火星上的生命體，很多生命體含有有機物，但是如果取到的樣品被污染，就會出現‘假陽性’的情況，這一科學發現就很難被認可。”侯增謙稱。

    在取得火星樣品後，如何去識別生命的痕跡，這是此次任務的第三關。如果此次任務中發現的生命物質微乎其微，幾乎可以忽略不計，將給生命物質檢測提出新的技術挑戰。據悉，科研團隊正在開展生命痕跡探尋專項研究，突破樣品中極微小生命相關物質的判別與檢測技術，建立面向火星返回樣品的高保真生命信號全流程識別方法體系，形成先進分析方法、識別體系與理論認識，為天問三號火星樣品生命痕跡探尋築牢基礎。