天问三号任务最新进展公布，首席科学家接受《环球时报》采访：探寻火星生命，要闯三道关

来源：环球时报

【环球时报报道 记者 樊巍】在日前开幕的深空探测（天都）国际会议上，中国科学院院士、天问三号任务首席科学家侯增谦介绍了天问三号任务的最新进展：已转入初样研制阶段，各项技术攻关和科学准备正在同步推进。“围绕天问三号火星探测任务，我们正在论证建设国际首个‘行星保护实验室’，确保火星取样的样品即便发现生命体，也不会污染地球的生物圈。”侯增谦日前在接受《环球时报》记者采访时，描绘了一幅颇具科幻感的场景：天问三号探测器在火星地表着陆后，将在火星地表向下钻孔两米取样，随后将带着珍贵火星样品返回地球，并开展相应研究，而这将解开一个萦绕人类已久的迷思：火星上到底有没有生命？

有望回答人类在宇宙是否孤独

迄今为止，人类已经开展了上百次深空探测，其中火星尤为令人着迷。“在人类所有行星探测中，火星探测热度颇高，这是因为学界有种观点，认为过去的火星与地球的早期差不多，表面有水，可能存在生命，所以大家都寄希望于通过火星探测，来回答人类在宇宙中是否孤独这个命题，同时希望能够寻找生命起源。”侯增谦称。

“探寻火星潜在生命痕迹”便是天问三号任务的首要科学目标。据《环球时报》记者了解，该任务计划于2028年前后发射，最终将数百克火星样品运回地球，随后对样品开展精细分析，系统寻找火星上是否存在生命的证据，当中包括与地球早期生命形态相似的微生物痕迹，也包括可能存在的火星独特演化路径下的未知生命形式。一旦取得重大发现有望将生命起源研究推向新高度。

此外，宜居性也是“火星探测”的方向之一。侯增谦介绍称，火星和地球原来是“两兄弟”，后来“走了不同的路”，现如今地球生机盎然，是一颗宜居星球，但火星已经“死气沉沉”。如果现在的地球是“壮年期”，那么火星就相当于是“耄耋之年”，它的磁场已消失，岩浆活动都已停止，大气中的主要成分是二氧化碳，地表没有水，气候极度干旱寒冷，且有沙尘暴事件。“我们通过对火星的研究，才能从根本上揭示宜居性出现重大变故的原因。”

当前，移民火星也被一些国家和机构列为未来目标。侯增谦认为，这是一个梦想，但实现这个梦想的前提，便是要对火星的生态圈进行了解，进而重塑，探测火星也是为未来人类实现火星移居做准备。

火星充满魅力，然而前往火星的路途却十分曲折。半个多世纪以来，人类已实施47次火星探测任务，但只成功了一半，实现了飞掠、环绕、着陆、巡视探测，迄今未能实现采样返回，天问三号火星取样返回任务一旦成功，有望成为人类历史上首次成功实施的火星取样返回任务。

火星取样面临三大难关

火星取样返回是一个极为复杂的系统性工程，去往火星已实属不易，取回有科学价值的样品更是难上加难。

“着陆区的选取是我们面临的首个难题。”侯增谦介绍称，天问三号去哪里探测非常关键，如果探测器落到一个没有生命迹象的地方，即便取样成功也难以实现科学目标，此次任务的意义就大打折扣。此外，还要考虑高程、纬度、坡度、石块、沙尘暴的概率。因此，在地球上就要做好选址工作，通过科学手段找到火星上较大概率存在潜在生命的区域，再把科学问题和工程问题相结合分析后，确定最后的落区。

天问三号在火星取样的过程也是困难重重。侯增谦进一步介绍称，天问三号即便是落在火星地表实施钻孔，但钻孔深度需要到两米，只有这样才能尽可能降低表面辐射、氧化和风化作用对潜在生命信号的破坏，更好保存火星原始信息。这个深入地表的过程中，即便只是遇到大一点的石块，都会给取样工作造成较大障碍，因此探测器会携带一些载荷装备先期开展勘测，最终确定钻孔区地表下没有大块岩石，并采用无人机技术尝试在火星表面多点取样。

据《环球时报》记者了解，当前由深空探测实验室牵头、国内多家科研单位参与的科研团队，正在开展选址工作。团队基于地质年代、水活动历史、宜居性和生命信号保存潜力等因素，已经从86个预选区中逐渐收缩范围。初步遴选了8个候选着陆区，预计在今年年底最终确定3个作为工程发射的候选着陆区。

取样之后，如何确保样品的安全性和“纯洁性”是科研团队需要面对的第二个难题。“我们需要避免地球微生物污染火星，也要保证火星的样品不能污染地球。”在侯增谦看来，此次探火任务必须要构建起双向保护机制，一方面避免探测器上携带的微生物进入火星环境，另一方面也要确保返回样品被安全隔离防护不危害地球，同时最大限度保证火星样品“高保真”，不被地球生物和物质污染。

“因为我们研究的对象是火星上的生命体，很多生命体含有有机物，但是如果取到的样品被污染，就会出现‘假阳性’的情况，这一科学发现就很难被认可。”侯增谦称。

在取得火星样品后，如何去识别生命的痕迹，这是此次任务的第三关。如果此次任务中发现的生命物质微乎其微，几乎可以忽略不计，将给生命物质检测提出新的技术挑战。据了解，科研团队正在开展生命痕迹探寻专项研究，突破样品中极微小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，形成先进分析方法、识别体系与理论认识，为天问三号火星样品生命痕迹探寻筑牢基础。

与此同时，科研团队还在推进新一代全火星地质图编制，该项工作将充分利用天问一号任务探测数据和先前人类火星探测取得的国际数据，融合影像、光谱、雷达、重力等多模态信息，展现人类对火星地质演化的科学新认知，并采用AI技术实现智能地质解译。“这也将是全球首版智能化火星地质图，我们计划2028年年底完成1∶500万全火星地质图1.0版。”侯增谦称。

计划在火星探测下一个窗口期，即2028年前后发射

火星探测的窗口期大约‌每26个月出现一次，最近的窗口期就在2026年前后，下一次则在2028年前后。‌公开报道显示，中国立足于下一个窗口期实施发射。这一进度位列全球火星取样返回任务前沿。

谈及这项任务对我国深空探测和行星科学的深远影响，侯增谦认为，天问三号体现了我国深空探测进一步向科学目标与工程能力深度融合发展，以重大科学问题牵引任务设计和工程实施。

“在天问三号任务总师刘继忠的指导下，任务从论证、设计、技术攻关和实施各方面，切实推进工程和科学的融合。为实现国内科学家团队论证的科学目标，工程团队做了大量的技术攻关工作，突破了许多关键技术。”侯增谦称。

此外，此次任务将推动天体生物学、行星地质学、地球化学和生命科学等多学科交叉发展。侯增谦表示，天问三号任务既能展现国家综合实力，也将为人类认识火星、探索地外生命、拓展认知边界作出中国贡献。“无论最终是否发现生命痕迹，取回的火星样品都具有不可替代的科学价值。”