美国国家科学院、工程院和医学院近日发布了一份长达240页的深度报告,题为“人类火星探索科学战略”。该报告为未来载人火星任务提出了详细的科学目标与实施建议,强调探测火星生命迹象应成为首要任务。
报告指出,检测火星生命是跨学科研究者长期坚持的最高优先级事项,也是此次战略的核心科学目标。根据规划,美国宇航局(NASA)计划在21世纪30年代中叶将宇航员送上火星,而这份文件为如何最大化科学收益提供了具体指导。
在科学目标清单中,寻找生命迹象与“本土生命起源”的化学证据、评估火星宜居性并列首位。其余十个目标按优先级依次为:研究火星水与二氧化碳循环、绘制详细地质图、评估火星环境对宇航员健康的影响、探究沙尘暴成因、检测可支持长期居住的资源、分析火星环境对DNA复制的影响、了解火星微生物种群动态及地球微生物的潜在威胁、研究沙尘暴对设备和人员的影响、探索移植生态系统在火星的适应性,以及深入理解火星辐射环境对任务的影响。
报告提出了四种可能的三阶段任务方案,其中排名首位的方案被认为能够实现全部11个科学目标。该方案建议将三次任务均派遣至“低至中纬度、拥有近表面冰川和多样地质条件的区域”,重点探索近期可居住的地质环境及分层冰川中的生命化学痕迹。
另一种方案则聚焦于地下深层探索,计划搭建强力钻井平台,深入红土层1.2至3米(距地表2至5公里),该区域被认为可能存在少量液态水。所有方案均包含初始30火星日的地表载人任务、无人货物运输航班,以及后续300火星日的地表任务。部分方案还提出在火星不同地点开展多次短期任务。
报告强调,无论采用何种规划,NASA均应以在火星表面建立科学实验室为目标,并定期举办“火星人类与人工智能合作峰会”,以协调机器人任务、宇航员与人工智能的协作。同时,生命探测任务需严格遵循现行“行星保护”准则,最大限度减少地球微生物污染火星,以及防止外星生命被带回地球的风险。文件明确指出,NASA应持续参与行星保护方针的制定,确保人类探索活动能在可能存在生命的区域安全开展。