极客指南
天问三号如何实现火星采样返回?
一、任务怎么“接力”完成
双箭组合:任务采用“双发双器”方案,在2028年前后的窗口期内先后发射两枚长征五号火箭,分别把轨返组合体(轨道器+返回器)和着上组合体(着陆器+上升器+服务器)送入太空。
流程分解:着上组合体着陆火星后完成采样,上升器以着陆器为平台点火起飞,进入环火轨道与轨返组合体自主交会对接,转移样品后由返回器携样本重返地球。
二、难点集中在哪几个环节
火面起飞:火星重力约为地球1/3、是月球两倍,加上稀薄大气产生阻力,起飞的推力需求远大于月球,且火星表面低温、沙尘环境对发动机可靠性要求极高。
自主交会:火星与地球通信延迟达20分钟,无法地面实时遥控,上升器与轨道器必须在火星轨道上完全自主完成精准对接。
行星保护:为不污染样本也不让潜在火星生物危害地球,任务将建设全球首个“行星保护实验室”,建立双向防护体系。
三、采样策略与科学目标
三重采样手段:探测器配备机械臂表面铲取、深约2米的钻取采样,以及无人机飞行器飞到更远范围抓取,以获取多样性样本。
首要科学目标:将“探寻火星潜在生命痕迹”列为首要任务,着陆区已初步遴选出8个候选地点,预计2026年底确定最终选址。
最少500克样品:计划带回不少于500克火星样本,供全球科学家在地球实验室做精细分析。