2025年3月11日，中國國家航天局（CNSA）正式向國際航天界拋出橄欖枝，誠邀全球伙伴參與即將開展的“天問三號”火星樣本返回任務。這一舉措彰顯了中國在航天領域開放合作的積極態度，為國際航天交流與協作開辟了新的天地。

“天問三號”任務計劃于2028年底發射，其核心目標是登陸火星并成功帶回火星樣本，供科研人員開展深入研究。這不僅有助于解答關于火星上是否存在生命以及火星是否適宜人類居住等科學界長久以來的爭論，還將為人類探索宇宙的征程添上濃墨重彩的一筆。

在官方新聞稿中，中國國家航天局明確發出國際合作邀請，強調“機會向全球社會開放”，并歡迎國際合作伙伴在系統或有效載荷級別參與“天問三號”任務。這意味著全球的航天機構和科研團隊都有機會參與到這一具有重大科學意義的項目中來。

有意參與合作的國家航天機構需在2025年6月30日前將提案提交至中國國家航天局，遴選工作將于2025年10月展開。為支持國際合作，中國為“天問三號”任務提供了相當可觀的載荷資源。

其中，“天問三號”航天器的地球返回軌道器（ERO）將提供高達15公斤的可用質量，火星軌道飛行器（MO）也將提供5公斤的質量，用于搭載國際合作伙伴的任務有效載荷。

所有國際合作伙伴的有效載荷需在2027年之前完成交付，以便進行后續的測試和準備工作，最終于2028年隨“天問三號”一同踏上探索火星的征程。此次合作不僅面向政府航天機構，也熱忱歡迎國際領域的私營航天企業參與，共同攜手完成這一偉大的航天使命。

通過此次“天問三號”任務的國際合作，中國將與全球航天界一道，共同推動人類對火星的認知和探索，為宇宙科學的發展貢獻力量。

火星采樣到底有多復雜？天問三號技術突破

人類對火星的探索從未停歇，而將火星樣本帶回地球。中國計劃于2028年實施的"天問三號"火星采樣返回任務，將挑戰這一人類航天史上最復雜的系統工程。這項任務不僅需要突破4億公里星際航行的極限，更要在火星表面完成采樣、起飛、軌道交會等九死一生的技術動作，其難度遠超月球采樣，堪稱航天領域的"極限挑戰"。

第一、跨越星際的"三重死亡陷阱"

火星與地球的最近距離達5500萬公里，最遠可達4億公里，相當于地月距離的1000倍，如此遙遠的距離帶來三大致命挑戰：

挑戰一：航天器需在26個月一次的發射窗口內精準啟航；

挑戰二：深空通信延遲長達22分鐘，地面無法實時操控；

挑戰三：探測器必須經受-73℃至20℃的極端溫差考驗。

更致命的是，火星大氣密度僅為地球的1%，稀薄氣體難以為著陸器提供有效制動，卻足以在起飛時引發難以預測的空氣動力學擾動。

第二、地表采樣的"毫米級生死博弈"

在火星表面，探測器面臨"軟著陸即硬著陸"的悖論。天問三號選定克律塞平原和烏托邦平原作為采樣點，這里可能存在遠古湖泊沉積層。

采樣機械臂需在火星重力（地球的38%）環境下，以亞毫米級精度抓取巖芯樣本。研發團隊創新設計碳化硅陶瓷密封容器，能隔絕火星塵埃并保持樣本原始狀態。更突破性的是，將采用"機器狗+機械臂"的聯合作業模式，通過智能避障系統應對復雜地形。

第三、深空芭蕾的"十環級精準"

從火星起飛的上升器需攜帶300kg燃料，在7分鐘內突破火星逃逸速度（5km/s）。這個重量相當于將一臺鋼琴加速到子彈速度，卻要在火星大氣湍流中保持姿態穩定。

更艱巨的是4億公里外的軌道交會：返回艙與軌道器必須以0.1m/s的相對速度精準對接，位置誤差不超過5厘米。為此，中國航天突破"光學導航+脈沖星定位"的復合制導技術，實現深空自主導航精度達10^-7度級。

第四、技術跨越的"中國方案"

面對NASA火星采樣計劃因技術復雜推遲至2033年的困境，中國創新提出"兩發兩器"架構：2028年用兩枚長征五號分射軌道器-返回器組合體與著陸器-上升器組合體。

這種模塊化設計不僅降低單次發射風險，更首創"可展開式進入艙"技術，使返回艙氣動外形可隨飛行階段智能變形。相比NASA需4次發射的冗余方案，中國通過系統優化將關鍵技術環節壓縮至13個階段。

五、科學探索的"生命密碼"

天問三號將采集500克火星樣本，雖不及阿波羅計劃的月壤數量，但每個樣本都經過"生命痕跡全鏈條"篩選。

科研團隊開發出原位檢測質譜儀，能在采樣現場分析有機分子分布。更突破性地采用"同位素指紋"技術，通過碳12/碳13比值判斷生命活動跡象。這些技術不僅服務當前任務，更為未來建立火星原位科研站奠定基礎。

美專家： NASA 在火星樣本返回方面缺乏領導能力

美國國家航空航天局（NASA）在火星樣本返回任務上的決策失誤，引發了外界對其領導能力的質疑。盡管火箭實驗室等商業公司展現出卓越的技術實力和創新方案，例如利用多次電子號火箭發射經驗和中子號火箭的海洋平臺建造計劃，以及為Varda太空制造企業成功執行第二次任務，但NASA最終并未采納其低于40億美元的火星樣本返回方案。

NASA的火星樣本返回任務，這項旨在將火星漫游車采集的樣本送回地球的宏偉計劃，因預算超支面臨調整。雖然NASA已將方案縮減至兩個選項，分別來自噴氣推進實驗室（JPL）和商業供應商，但火箭實驗室提出的更為經濟高效的方案未能入選。

該方案設想通過三次專門發射（地球返回軌道器、帶有上升器的著陸器和火星電信軌道器）來實現樣本的獲取和返回，并在2031年完成整個任務。

火箭實驗室認為自身具備完成此任務的充分經驗，例如其在Varda任務中展現的有效載荷安全返回能力，以及在火箭和航天器制造方面的豐富經驗。此外，火箭實驗室還為成功的藍色幽靈月球著陸器貢獻了硬件和軟件。然而，經過長達一年的研究，NASA最終選擇再考慮一年。

此舉引發了對NASA領導能力的擔憂。有專家指出，NASA在火星樣本返回任務上缺乏明確的領導方向和果斷的決策能力。倘若持續拖延，美國或將落后于中國，率先獲取火星樣本。這一局面不僅關乎科研領域的競爭，更將影響美國在太空探索領域的國際地位。因此，NASA亟需加強領導，盡快確定可行方案，以確?；鹦菢颖痉祷厝蝿盏捻樌M行。

最后

天問三號若如期成功，不僅意味著中國航天首次領跑行星際探索，更將改寫人類對生命起源的認知邊界。在這條充滿未知的紅色征途上，每個技術突破都是人類文明向星辰大海邁出的堅實一步。