中国将率先火星采样！日本计划2031年带回火卫一样本，能成功吗？

我国已通过天问一号任务实现了对火星的“绕落巡”；2025年发射的天问二号任务是去近地小行星取样，带回不少于100克样本，目前任务正在进行中，预计2027年便能把小行星样本带回地球；而天问三号任务则计划2028年前后发射，用两发火箭将探测器分两部分送往火星，计划在2031年前后将成功将火星样本带回地球，取样目标不少于500克。

地火转移窗口是探测器往返地球与火星之间的最佳发射窗口期，因为那时地球与火星之间的距离非常近。这一窗口大约每26个月开启一次，最近是2026年前后，然后便是2028年前后等时间节点。

探测器需要在窗口期进行发射返回，而天问三号任务也早已经开启了国际载荷搭载合作，这意味着其任务时间表已经很明确，基本上不再存在变动的可能。

我国早已经实现了火星无人软着陆，并先后成功开展了月球正面与背面的无人采样返回任务，并且还在开展小行星采样返回任务，技术实力已相当深厚，如果后续一切顺利，预计大概率能在2031年左右在全球率先成功实现火星采样返回，创造世界纪录！而且在该任务中，我国还将携带一架小型无人机前往火星，辅助进行采样。

美国和欧空局合作，比我国更早开展火星采样任务，毅力号核动力火星车已经采集了数十管火星样本，并将其安放在火星表面，等待未来取回。但由于NASA主导规划的火星取样返回任务过于复杂，导致预算严重超支、实施难度过大、任务风险过高，取样计划已进入搁浅状态。就算未来重启，其取回火星样本的时间也必然会晚于我国。

除了中国、美国和欧空局，日本也计划前往火星进行取样，不过采样目标不是火星，而是火星的卫星——火卫一。

这一由日本所主导的火星卫星采样任务，任务探测器包括推进模块、探测模块和返回模块三部，总发射质量约3吨。探测器已于今年3月运抵种子岛航天中心，正在进行发射前的测试，预计将于今年年底通过日本自研的H3火箭进行发射。

整个任务持续约5年，计划对火卫一进行着陆采样，采样目标不小于10克，计划在2031年将火卫一的样本带回地球。除了采样，该任务还将在火卫一表面部署一辆法德联合研制、质量约6公斤的漫游车，并且探测器还将对火卫二进行飞越探测。

火卫一和火卫二是火星唯一的两颗天然卫星，它们的质量均很小，比月球小得多，形态不规则，本质上就是被俘获的小行星。火卫一直径仅二十多公里，火卫二更小，只有十多公里。

这意味着，单从技术角度而言，该任务取得成功的可能性还是比较高的，毕竟日本在小行星采样方面还是比较强的，经验丰富，况且这一任务还有美国和欧空局在背后提供部分技术支持。

日本已先后于2003年成功发射隼鸟1号探测器、2014年成功发射隼鸟2号小行星探测器，并于2010年带回小行星糸川的微量尘埃、2020年带回5.4克小行星龙宫样本，是全球第一个成功实现小行星采样返回任务的国家，并且已成功实施两次小行星采样，已经积累了丰富的低重力环境采样探测经验，这将为日本的火卫一采样任务提供有力支持。

但成功的前提是H3火箭能够在2026年前后如期且成功将探测器送入轨道，因为日本自研的H3火箭稳定性和可靠性严重不足，除非用猎鹰9号等更为可靠的火箭进行发射。若发射失败，受发射窗口限制，这一任务将推迟至2028年。

若日本的这一火星卫星采样任务能够取得成功，将是人类首次从地球以外行星的卫星上实现采样返回，意义也将十分重大！

不过，火星卫星采样任务的难度相较于火星采样，还是有天壤之别的，后者难度更大。火星采样不仅要实现火星软着陆，还要从火星表面发射火箭，将样本送入火星轨道。日本目前也就初步实现了月面无人软着陆，还未实现月球采样返回，这意味着其目前根本没有能力进行火星采样。