NASA为火星通信任务预留科学载荷空间

提起火星探测，大家首先想到的可能是“毅力号”寻找生命痕迹，“机智号”直升机首飞，或者未来“火星样本返回”的宏大计划。但在这些明星任务背后，有一个默默提供关键支持的“幕后英雄”,通信中继。

蓝色起源正在提议其“蓝环”航天器的一个版本，用作火星通信卫星。

图源：蓝色起源

近日，NASA在火星电信网络（Mars Telecommunications Network，简称MTN）任务的采购文件中，新增了一项重要要求：为这艘即将奔赴火星的通信中继航天器预留小规模科学载荷空间。这意味着，一艘原本以通信为主的“中继卫星”，现在有机会顺便搭载科学仪器，甚至释放一颗或多颗立方星（CubeSat）在火星轨道上独立开展探测。

这则消息迅速引发了航天爱好者和行星科学界的关注，在预算和时间双重压力下，NASA依然坚持“每项任务都要带点科学”，体现了其一贯的务实与创新结合风格。

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背景：70亿美元的火星通信网

事情要从去年7月说起。美国一份预算法案正式生效，其中为一项名为“火星电信网络”（MTN）的任务拨了7亿美元（约合人民币50亿元）的经费。

这项任务目标简单又核心：在火星轨道上建一个专用的通信“中转站”。

要知道，未来会有越来越多的探测车、着陆器甚至无人机前往火星，它们采集的海量数据要想传回地球，单靠自身的小天线可不行，得先上传到火星轨道的“中继卫星”，再由中继卫星放大信号发回地球。MTN就是要扮演这个角色。

法案同时还提出一个硬性要求：该任务必须在2028年底前“交付给政府”。时间紧，任务重。

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最新调整：预留20公斤科学载荷

4月9日，NASA举办了MTN行业日活动。4月24日公开的演示文稿显示，NASA新增了一项要求：

科学载荷规格：重量不超过20公斤，体积约55×55×45厘米；功耗：不超过60瓦；每日数据量：产生200至1000兆比特的数据。

更重要的是，NASA将自行提供科学载荷，并强调“所有载荷将与NASA团队协商，不会影响MTN的任务进度要求”。这为科学团队留出了灵活空间，同时确保通信主任务不受干扰。

演示文稿中还特别提到：“正在考虑在火星轨道部署自由飞行的CubeSat载荷。” 这意味着，MTN航天器可能在抵达火星后，释放小型立方星，让它们在火星轨道上独立进行观测，极大提升任务的科学附加值。

目前，NASA尚未公布具体的科学仪器或立方星方案。行星科学部主任Louise Prockter在4月21日举行的火星探测计划分析组（MEPAG）会议上表示：“我们正在讨论中，讨论什么可以飞过去、什么时候必须准备好，以及类似的问题。”

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时间紧、任务重：2028年底发射，2030年底运营

时间紧、任务重：2028年底发射，2030年底运营

为了满足法案要求，NASA动作迅速：

最终RFP计划于5月1日发布；

提案截止日期为一个月后；

预计在2026财年结束前（9月）完成授标； 目标发射窗口为2028年底；

2030年底前在火星轨道实现全面运营。

这样的紧凑时间表，对参与竞标的航天企业提出了极高要求。目前，已有多家公司表达兴趣，包括Blue Origin、Rocket Lab、Firefly Aerospace、Intuitive Machines、Lockheed Martin、Quantum Space和SpaceX等。值得注意的是，虽然法案最初似乎对参与过火星样本返回架构研究的公司有一定倾向，但NASA在草案RFP的附信中明确表示，本次采购为完全开放竞争。

Lockheed Martin太空探索部总监Whitley Poyser表示，公司将利用其在火星任务上积累的数十年经验参与竞标，但未透露具体方案细节。

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时间紧、任务重：2028年底发射，2030年底运营

这并非NASA首次在“实用型”任务中嵌入科学目标。在资源有限的情况下，通过“搭便车”方式让通信中继器顺带开展科学观测，既能控制成本，又能最大化投资回报。

可能的科学方向（虽未官方确认，但根据有限的体积、重量和功耗推测）包括：高分辨率相机观测火星表面；空间天气监测设备；磁强计研究火星残余磁场；光谱仪探测近地表水冰等。

如果采用立方星部署方式，还能实现多点、分布式观测，进一步丰富数据维度。

对于中国航天爱好者和科研工作者来说，这一动态也值得关注。火星探测是全球航天竞争与合作的热点领域，通信网络的完善将直接影响未来样本返回、载人登陆等宏大计划的成败。NASA在紧迫时间表下仍不忘科学附加值，体现了其系统性规划思路。

参考

[1] https://science.nasa.gov/mars/mars-relay-network/

[2] https://spacenews.com/nasa-reserves-science-payload-space-for-mars-telecommunications-mission/