NASA最早2035年取回火星样本，虽晚于中国，但样本多、难度大

贺兰石

月球采样，中美俄三国都已实现。不过任务难度更高的火星采样，目前为止还没有国家实现。虽然中国和欧美都有火星采样计划，但样品返回地球的时间都到2030年以后了。

2020年7月30日，随着毅力号火星车在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，美国宇航局和欧空局联合开展了火星采样返回任务，正式拉开序幕。

欧美的火星采样任务通过三次发射进行实施，用于采样的毅力号核动力火星车已经在火星上工作了好几年，接下来就是发射将样品带回地球的返回轨道器，以及能将样品从火星表面送至火星轨道的着陆上升系统。

然而因为重返月球计划导致火星采样计划预算不足，再加上一些其他原因，用于将火星样品送回地球的这两个关键设备研制进展缓慢，发射时间均延后到了2030年以后。

虽然火星采样是欧空局和NASA联合实施的任务，但起主导作用的仍然是NASA。2024年NASA对火星样本取回任务进行了评估，发现若继续按照原计划进行执行，成本高昂且耗时久，预计成本80亿至110亿美元，样本最早2040年才能返回地球，因此NASA目前已对该战略进行改革。

美国宇航局于2025年1月公布了2种火星采样返回方案，称若国会提供充足资金，预计最早将于2035年将毅力号采集到的样本送回地球。

火星样本取回任务由两个关键设备进行实施。将样本带回地球的返回轨道器由欧空局负责研制，而NASA这两种方案的区别在于选择使用哪种着陆系统。第一种方案是采用NASA自研的曾将好奇号和毅力号成功送至表面的“天空起重机”着陆系统，第二种方案是采用SpaceX或蓝色起源研制的着陆系统。

这两种着陆器届时均会搭载上升飞行器，这个设备负责将样本发射至火星轨道，并将样本在轨转移至返回轨道器。散落在火星表面的多管样本则将由毅力号火星车负载运输和装载。

NASA公布的这两种方案相较于原计划，成本虽有所降低，但仍在58亿至77亿美元之间。至于最终会选择哪种方案，最终决定将于2026年中期给出。

中国最早计划于2028年发射火星采样返回探测器，如果一切顺利，最早2031年便能带回样本。由于探测器质量巨大，也要用长征五号运载火箭分两次进行发射，这两部分分别是返回轨道组合体和着陆上升组合体，这两个设备所要执行的任务在主要步骤上与美国方面的差不多。

从时间上来看，我国应该会比美国更早将火星样本带回地球。我国能比美国更快完成火星采样任务，除了执行效率比较高，还有就是我国的火星采样任务比美国的要简单一点。

中美两国的科学目标并不一样。中国只会在着陆点进行采样，而美国的毅力号火星车在火星多个地点都进行了采样，样品量相对更多，且后续样品取回任务还需执行样品收集这一步骤，这就意味着他们不可能快速将样品带回地球。

而且无论是发射航天器到火星，还是将样本送回地球，只有当火星和地球之间的距离较近时，才是任务执行的最佳窗口期，一旦错过就要等上两年时间。