跨越4亿公里！日本探测器10月20日发射，去火卫一挖土带回地球

日本的MMX火星卫星探测器将会在10月20凌晨发射升空，这是我们人类第一次去火星其中一颗卫星“火卫一”上采集样品带回地球的任务。

如果MMX火星卫星探测器顺利完成这一次任务，成功带回火卫一的样品的话，可以说是创造历史了，因为这将会是第一份来自火卫一的样品，具有很重要的科研价值。

MMX火星卫星探测器火卫一取样返回地球的任务由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）主导，和NASA、法国航天局（CNES）、德国航空航天中心（DLR）以及ESA联合开展。

其中，NASA除了给这一次任务提供深空网络的通信和导航支持外，还提供了火星-卫星伽马射线与中子探测仪（MEGANE）、气动采样器（P-Sampler）技术演示。

按照计划，MMX探测器在发射升空后，需要飞行差不多10个月时间，在2027年8月才能到达火星，随后先是对火星的这两位卫星展开为期大约一个月的探测任务，随后在2027年9月就开始环绕火卫一展开探测器，MMX探测器的任务之一就是登陆到火卫一上采集不少于10颗样品，在完成样品采集任务后，预计在2031年就会将这些样品送回地球。

这一次任务有多难？

MMX火星卫星探测器火卫一取样返回地球的任务需要日本、美国、法国、德国、欧空局联合来完成，本质上也说明了这一次任务的难度是比较大的。

可能有一些网友表示，我们人类已经成功带回了月球、小行星的样品，为什么还要去火卫一上采集不少于10克样品返回地球？到底有多难呢？

第一个难点就是火卫一所处的环境比小行星、月球更加复杂。

火卫一的尺寸不大，算得上是一颗比较大的小行星，它的直径大约只有22公里而已，但是和小行星又不同。因为小行星在宇宙中飞行时几乎不受其他天体引力的影响，所以探测器去探测小行星的时候，几乎就不受什么影响了。

而探测器去探测火卫一时的时候，不仅会受到火卫一引力的影响，还会受到火星引力的影响，而和火卫一相比，火星的引力影响更大，探测器需要在比较复杂的引力环境下完成对火卫一、火卫二的探测任务。

火卫一的引力很小，探测器在登陆火卫一的过程中需要使用到发动机控制好飞行速度，一不小心可能就会碰撞到火卫一，或者一不小心就会被弹回太空。

而且，我们人类之前没有对火卫一进行了近距离探测过，所以我们也不清楚火卫一表面的地质是怎么样的，如果是坚硬的岩石，探测器可能很难完成采集任务，如果是松软的，探测器在接触的那一瞬间可能会陷进去。

第二个难点就是深空测控的问题。探测器并不是在近地轨道飞行，也不是在38万公里外的月球，而是在最远达到4亿公里外的火星。

地球和月球之间的通讯延迟也就是1秒多而已，而地球和火星之间的通讯延迟超过20分钟。

所以，探测器飞往火星以后，我们就没法对火星探测器进行实时的监测、控制了，工作人员在指挥中心看到画面的时候，其实已经是几分钟甚至20多分钟之前的景象了，如果探测器撞击到火卫一或者火星，我们也只能是在发生撞击20多分钟后才知道这件事，完全没法进行挽救。

在整个任务过程中，探测器需要完成一系列的操作，包括变轨机动、制动减速、登陆火卫一、采样、火卫一表面起飞、从火星轨道返回地球等，我们都没法实时控制，完全由探测器去自主完成，如果操作失误出现问题，也是需要很久才能知道。

第三个难点就是从火星轨道返回地球。

我们人类之前没有尝试过从火星轨道返回地球，难度要比从小行星返回地球更难。

探测器在完成火卫一的采样任务后需要从火卫一表面起飞，但是不会马上返回地球，而是等待返回地球的时间窗口，如果错过了这一个时间窗口就要继续等26个月才有返回地球的时间窗口了，甚至可能再也回不来地球了。

探测器从发射升空到返回地球，整个任务周期长达5年时间，探测器处于恶劣的宇宙环境中运行，会因为宇宙辐射的影响或者流星体的撞击，导致航天器出现受损，或者出现老化等问题。

而且探测器在飞往火星、环绕火星卫星、登陆火卫一等过程中都需要消耗燃料，在整个过程中如果消耗的燃料太多了，探测器就没有足够的燃料加速返回地球，或者回到地球时没有足够的燃料来制动减速进行着陆了。

虽然这一次任务有美国和欧洲的支持，但是技术也没法完全抵消这一次任务难度带来的困难。

实际上，包括美国自己其实也没有信心完成这样的任务，他们的火星取样返回地球的任务已经取消了。

美国火星取样返回任务取消

就在日本探测器即将去火卫一采样之时，美国方面宣布毅力号火星车在火星上发现了潜在生物特征样本，火星可能存在生命，或者曾经存在过生命。

毅力号火星车在火星上采集了火星样本，并且将这些样品封存到了特制的试管内，其中有一份样品存在“豹斑”结构，科学家将这一个发现称为“潜在生物特征”，因为在地球上，类似斑点通常由沉积物中的微生物活动驱动。

当然，毅力号火星车只是发现了疑似和生命相关的现象，并不是说找到了火星生命，探测器没法直接证实这些特征就是火星生命形成的。如果想要确认这一个问题，就需要把火星的样品带回地球。然而，美国的火星取样返回地球的任务已经取消了。

美国的火星取样返回地球的任务已经取消了，日本的火卫一取样任务即将实施，顺利的情况下，在2031年就能拿到来自火卫一的样品。

也就意味着，日本要比美国更早拿回4亿公里外火星系统的样品。

虽然美国的火星取样返回地球的任务取消了，但是我们中国的火星取样任务正在稳步推进中，预计在2031年前后，我们也能拿到来自火星的样品了。

所以现在在火星系统的取样返回地球的这个领域，日本和我们是同台竞技。

当然，日本去火卫一取样回地球，和我们去火星表面取样返回地球的任务路线是不一样的，难度也是不一样的，我们的难度要大得多，带回的样品也更多。