2031年见！中国天问三号直奔火星取样，美国却在这个赛道提前退赛

当前正在火星上行驶的好奇号火星车神舟2012年8月6日成功登陆火星的，在降落到火星盖尔陨石坑（Gale Crater）后，好奇号火星车就展开了一系列的科学探索任务。

好奇号火星车的设计寿命只有1个火星年，也就是大约687个地球日，或者669个火星日，但这辆火星车已经在火星上行驶超过5000个火星日了，达到了5100多个火星日，算下来的话，就是超过14个地球年了。

在熬过了5000个火星日之时，NASA庆祝好奇号火星车的这一个里程碑，推出了一组特别的全景影像，被形容为“火星明信片”。

第一组全景照是好奇号火星车在当时第5000个火星日的上午拍到的，第二组全景照是在第5003个火星日下午拍摄到的。

当时好奇号火星车位于夏普山（Mount Sharp）下部山麓附近的一处沙质山脊，这两张全景照刚刚好代表着火星清晨和黄昏时的光照条件。

好奇号为什么能运行这么久

好奇号火星车在4亿公里外的火星上已经行驶超过14个地球年了，早就已经远超它的设计寿命了，很多人都好奇，在环境很恶劣的火星上，好奇号火星车是怎么运行这么长时间的？

不可否认，火星的环境和地球的差异是很大的，火星表面的温度极低，平均温度达到-63℃，而在白天太阳光照射的情况下，赤道附近的温度则高达20℃左右，到晚上没有太阳光的情况下温度直接下降到-130℃以下，昼夜温差超过150℃。

在这么极端恶劣的环境下，火星车的金属材料会频繁热胀冷缩，而火星车上的元器件、线路、机械结构也很容易就老化脆裂。

而且，火星的大气层很稀薄，再加上火星没有磁场的保护，宇宙辐射直接轰击火星的表面，长时间处于强烈辐射的环境下，火星车的仪器设备也会被破坏。

除此之外，火星大气密度虽然不高，但是还是会出现沙尘暴天气，有时候出现沙尘暴天气时，这些漫天尘埃遮蔽阳光，可能会持续几个星期甚至几个月时间。

这对于在火星上运行的火星车来说也是一个潜在的威胁。之前的机遇号火星车、祝融号火星车在结束使命之前都遭遇到了沙尘暴天气。为什么好奇号火星车不受这些问题的影响，可以运行这么长时间呢？

之前的勇气号火星车、机遇号火星车，以及我们的祝融号火星车都是使用太阳能电池板发电的，所以当火星出现沙尘暴天气的情况下，铺天盖地的沙尘暴就会遮挡太阳光，导致这些火星车太阳能电池板发电效率大幅度下降。而且这些沙尘暴会慢慢飘落到太阳能电池板上，最后太阳能电池板被厚厚的沙尘覆盖着，就再也没法发电了，火星车就只能结束使命失联了。

好奇号火星车就不存在这样的问题。因为好奇号火星车不需要太阳能电池板来发电，它搭载了放射性同位素热电发生器，简单地说就是好奇号火星车搭载了核电池。

放射性同位素热电发生器的钚-238衰变过程中就会释放出热能，通过热电材料直接把热能转化成电能，持续输出电力，同时衰变的过程中产生的多余热量还可以给整车供暖保温。就算是晚上没有太阳光照射情况下，火星的温度骤降到-130℃以下，火星车也不会被“冷死”。

火星车搭载的核电池的电量不会直接耗尽，因为钚-238的半衰期是很长的，而释放能量的过程是很缓慢的，随着时间的推移，这个放射性同位素热电发生器的功率会逐年下降，输出的功率慢慢降低，但是还可以支持好奇号火星车在火星上开展一系列的工作。

有放射性同位素热电发生器提供电量支持，只是好奇号火星车能长时间在火星运行的主要原因之一，除此之外，好奇号火星车搭载了很多备份的传感器、电路等仪器设备，就算其中一个仪器设备出现故障，也不会导致任务的失败，因为可以切换到备份的设备继续工作。

虽然好奇号火星车搭载的是核电池，但是核电池的能量是有限的，不可能永远持续放电，随着核电池的功率越来越低，未来好奇号火星车能得到的电量会越来越少，最后未来充分发挥好奇号火星车的功能，可能会逐渐关闭部分仪器设备，就像现在在宇宙深处飞行的旅行者1号、旅行者2号探测器那样。

当未来好奇号火星车的电量耗尽以后，它就会和其他的火星车那样直接失联，如果遇到大规模的火星沙尘暴天气，甚至可能会直接被铺天盖地的沙尘暴覆盖着。

中国即将去火星取样回地球

当前，美国的毅力号火星车、好奇号火星车都在火星上行驶，我们人类探索火星的节奏也在加快了。

之前我们都只是发射探测器去环绕火星，发射着陆器、火星车登陆火星，而接下来我们不仅要发射探测器探索火星，还要发射探测器去火星取样返回地球。

按照计划，我国将会在2028年前后实施天问三号任务，发射探测器去火星取样返回地球，就像嫦娥五号、嫦娥六号探测器去月球取样返回地球那样。顺利的话我国预计在2031年前后就会拿到来自火星的样品了。

当前世界上没有其他国家做到这一点，而美国的火星取样返回地球的任务已经被取消了，意味着我们有望成为世界上第一个成功带回火星样品的国家，我们人类有望在2031年前后拿到第一份来自火星的样品。

这对于我们人类来说将会是一个里程碑的成绩，并不是实现了有无的突破，而是在很多方面都将会取得突破。

比如说虽然科学家认为火星可能存在过生命甚至现在都还存在不为人知的火星生命，但是探测器到现在都还没找到火星生命的蛛丝马迹。

暂时还没找到火星生命的蛛丝马迹，可能是因为火星根本就不存在火星生命，所以就不可能找到火星生命，也可能是我们的探测器的仪器设备有限，只能在火星上展开少量的科学研究，火星探测器的研究成果具有很大的局限性。

而当我们人类拿到来自火星的样品后，很多问题都可能会找到答案。因为我们可以在地球实验室内对这些样品进行全方位的研究，如果火星存在生命或者存在过生命，那在火星样品中可能就存在火星生命的痕迹，我们可能直接就能找到火星有没有火星生命的证据。而天问三号任务的主要目标其实就是探寻火星生命。