在近日举行的深空探测(天都)国际会议上,中国科学院院士侯增谦向外界披露了天问三号火星探测任务的最新进展。作为该任务的首席科学家,他表示天问三号已进入初样研制阶段,技术攻关与科学准备工作正同步推进。其中最引人注目的是,中国正论证建设全球首个"行星保护实验室",确保火星样品即使携带生命体,也不会对地球生物圈造成污染。
火星探测一直是人类深空探索的热点领域。侯增谦解释称,学界普遍认为火星曾与地球早期环境相似,表面存在液态水,可能孕育过生命。因此,通过火星探测回答"人类在宇宙中是否孤独"这一终极命题,成为全球科学界的共同追求。天问三号任务将首次尝试从火星带回数百克样品,通过精细分析寻找微生物痕迹或火星独特生命形式的证据,这项研究有望将生命起源探索推向新高度。
任务科学目标不仅限于生命探测。侯增谦指出,研究火星宜居性演变同样重要。如今的火星已失去磁场,大气以二氧化碳为主,地表干旱寒冷,与生机勃勃的地球形成鲜明对比。通过对比两个行星的演化路径,科学家希望能揭示宜居环境丧失的根本原因,这既满足人类对行星科学的基本认知需求,也为未来可能的火星移民提供理论基础。虽然当前火星移民仍是远期目标,但侯增谦强调,了解并重塑火星生态圈是实现这一梦想的前提。
尽管火星充满科学魅力,但探测之路充满挑战。自1960年代以来,人类实施的47次火星探测任务成功率仅50%,且尚未实现样品返回。天问三号若能成功,将成为人类历史上首个完成火星取样返回的探测任务。这项工程面临三大核心难题:着陆区选择、样品保护和生命痕迹识别。
选址是首要挑战。侯增谦团队需在地球上预先筛选火星着陆点,综合考虑地质年代、水活动历史、生命信号保存潜力等因素。目前,科研团队已从86个预选区中初步选出8个候选区域,计划年底前确定3个最终候选着陆区。取样过程同样艰巨,探测器需在火星地表钻取两米深的样品,以避开表面辐射和风化影响。这个深度要求使任务面临地质条件不确定性——即使遇到稍大的岩石都可能导致失败,因此探测器将配备勘测设备预先评估地质情况。
样品保护涉及双向生物安全。侯增谦强调,既要防止地球微生物污染火星环境,也要确保火星样品不会危害地球生态。科研团队正在开发特殊封装技术,保证样品在返回过程中保持"高保真"状态,避免出现导致科学结论失效的"假阳性"污染。生命痕迹识别则是另一技术高峰,科研团队正突破极微小生命物质检测技术,建立全流程识别方法体系,以应对可能存在的微量生命信号。
在推进探测任务的同时,中国科学家还在编制新一代全火星地质图。这项工作将整合天问一号数据和国际探测成果,融合影像、光谱、雷达等多模态信息,并首次应用AI技术实现智能地质解译。侯增谦透露,全球首版1∶500万智能化火星地质图计划于2028年底完成,这将展现人类对火星地质演化的最新认知。
中国已确定在2028年前后的火星探测窗口期实施发射,这一进度处于全球前列。侯增谦认为,天问三号任务标志着中国深空探测进入新阶段——科学目标与工程能力深度融合,重大科学问题直接牵引任务设计。任务实施过程中,工程团队突破了多项关键技术,推动天体生物学、行星地质学等多学科交叉发展。他强调,无论最终是否发现生命痕迹,带回的火星样品都将具有不可替代的科学价值,这项任务既展现国家综合实力,也将为人类认知边界拓展作出中国贡献。