天问三号：2028年出发，2031年带回火星的“土特产”

人类探测火星的历史已经超过半个世纪，但至今没有一克火星岩石、一粒火星尘埃被真正带回地球。这个纪录，很可能会在2031年被中国打破。据中国国家航天局披露的最新进展，天问三号火星采样返回任务正按计划推进，如果一切顺利，探测器将在2028年发射升空，并于2031年把大约500克火星样品送回地球。

更让国际航天界关注的是，这次任务的核心科学目标之一，是在这些样品中寻找火星生命，无论是过去的，还是现在的，存在过的痕迹。

中国天问三号火星采样返回任务示意图。

图源：香港大学/侯增谦等

五个部件、两枚火箭，一次“接力式”远征

按照公开的任务设计，天问三号由五个部分组成：着陆器、上升器、服务舱、轨道器，以及最终带样品回家的地球再入舱。任务将分两次发射，动用两枚长征五号重型运载火箭，发射地点位于中国最南端的海南文昌航天发射场。

火星探测任务不是想发就能发的，地球与火星之间存在大约每26个月一次的最佳发射窗口。今年11月至12月将迎来新一轮窗口，而下一个窗口要等到2028年12月至2029年1月，天问三号瞄准的正是这个时间节点。

任务首席科学家、中国科学院院士侯增谦近期在接受央视采访时表示，天问三号任务进展顺利，各方正在加紧攻关技术难题。他透露，探测器设备已进入正样研制阶段，同时全国多个科学家团队正围绕任务的科学目标协同攻关。

“斯普特尼克时刻”：为什么西方专家如此紧张

1957年，苏联发射的“斯普特尼克一号”让美国措手不及，直接催生了后来的太空竞赛。如今，一些美国科学家用同样的词来形容天问三号任务——如果中国真的率先把火星样品带回地球，甚至率先在其中发现生命迹象，这将是一次足以改写历史叙事的科学突破。

中国不仅会成为新闻头条的主角，甚至有可能率先找到地球以外存在生命的证据。 ——美国航天专家、NASA艾姆斯研究中心前主任 斯科特·哈伯德

这句话之所以分量十足，是因为它出自一位深度参与过美国自家火星采样返回项目论证的资深行星科学家之口。眼下，NASA主导的“火星2020”样品早已由“毅力号”封装完毕，静静地躺在火星表面，等待被带回地球，但受限于预算和技术路线反复调整，美国的取样返回计划一再推迟，最终返回时间已经模糊不清。这也是天问三号被视为“换道超车”的关键背景。

首要科学目标：在火星上找“生命的证据”

侯增谦在接受新华社采访及9月3日于安徽合肥举行的2026国际深空探测大会上均强调，寻找火星生命迹象是天问三号任务的首要科学目标。

他表示，任务团队将在样品中寻找与地球早期生命形式类似的微生物痕迹，同时也不排除考虑火星独特演化历史可能孕育出的、人类尚未认知的“未知生命形式”，力图为这一重大科学问题提供关键证据。

即便最终没有找到生命痕迹，侯增谦也强调，带回的火星样品本身仍具有不可替代的科学价值，通过对样品进行微观、分子和同位素尺度的分析，科学家有望加深对火星地质与环境演化、宜居性演变，以及生命起源条件等一系列问题的理解。

在哪里“挖土”：着陆点年底揭晓

样品从哪里来，直接决定了它有多大科学价值。侯增谦透露，中国计划在2026年底前最终确定天问三号的着陆点，与此同时，中国科研团队也在推进新一代全火星地质图的编制工作，为选址提供支撑。

候选着陆点的筛选主要围绕几个关键维度展开：该区域的地质年代、水活动历史、宜居潜力，以及保存生物标志物（biosignature，即生命活动留下的化学或物理痕迹）的可能性。换句话说，团队想找的不是随便一块“石头”，而是一处最有可能“藏”着火星生命线索的地方。

最难的部分：怎么把“火星土”安全带回家

侯增谦坦言，火星采样返回是一项极其复杂的系统工程，着陆点选择、行星保护与污染控制、以及生命迹象的鉴别，是其中几大关键挑战。

所谓“行星保护”，通俗地说就是一套“双向防护”机制：一方面要避免地球上的微生物“搭便车”污染火星，破坏当地原始环境；另一方面，也要严防样品中可能存在的、未知的火星“居民”，在返回地球后对我们自身的生物圈造成风险。

据新华社此前报道，一座“行星保护实验室”将作为一期工程，落地于安徽合肥的深空科学城，由深空探测实验室（DSEL）负责建设。这座实验室将承担样品灭菌、开封、处理及生物风险评估等一系列任务，为未来重大深空探测任务提供支撑，并支持科学家对火星样品开展后续研究。

深空探测实验室发展规划部部长李航介绍，中国将遵循国际空间研究委员会（COSPAR）制定的行星保护政策，既要防止地球生物污染火星，也要保护地球生物圈，避免样品中可能携带的地外生命形式带来风险。

从2020年天问一号首次实现“绕、着、巡”一步到位，到如今瞄准2028年发射、2031年“带土回家”的天问三号，中国的深空探测节奏正在明显加快。如果时间表能够如期兑现，人类很可能第一次亲手触摸到来自火星的实物样本，而捧着这份“土特产”的，或许正是中国的科学家。

至于样品里究竟有没有生命的痕迹，答案还要再等上几年。但可以确定的是，从这一刻起，全世界的目光都已经悄悄转向了2028年那个即将点火的发射窗口。

参考

https://www.space.com/astronomy/mars/china-on-track-to-launch-mars-sample-return-mission-in-2028-if-accurate-this-represents-a-sputnik-moment