中國(guó)科學(xué)界近日迎來(lái)一項(xiàng)重大突破，中國(guó)科學(xué)院院士侯增謙與其團(tuán)隊(duì)在《自然-天文學(xué)》期刊上發(fā)表文章，詳細(xì)描繪了天問(wèn)三號(hào)火星探測(cè)任務(wù)的宏偉藍(lán)圖。該任務(wù)計(jì)劃于2028年發(fā)射，預(yù)計(jì)在2031年實(shí)現(xiàn)火星樣品的返回，這將標(biāo)志著人類(lèi)歷史上首次從火星帶回樣本的壯舉。

侯增謙院士不僅是天問(wèn)三號(hào)的首席科學(xué)家，還兼任國(guó)家行星探測(cè)工程的首席科學(xué)家。在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，他深入探討了任務(wù)的進(jìn)展、科學(xué)目標(biāo)以及面臨的挑戰(zhàn)。他提到，天問(wèn)三號(hào)標(biāo)志著中國(guó)行星探測(cè)工程從工程驅(qū)動(dòng)向工程和科學(xué)雙輪驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，展示了中國(guó)在深空探測(cè)領(lǐng)域的科學(xué)探索能力。

天問(wèn)三號(hào)任務(wù)的核心目標(biāo)是多方面的。首要任務(wù)是探尋火星潛在的生命跡象，包括生命標(biāo)志物、化石和古菌等。其次，研究火星的宜居性演化，如水、大氣和海洋的演變歷史。最后，了解火星的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其演化歷程，從表面構(gòu)造到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的全面探索。這三個(gè)目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了天問(wèn)三號(hào)任務(wù)的科學(xué)框架。

為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，侯增謙團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了覆蓋三大科學(xué)主題的“全鏈條探測(cè)策略”。特別針對(duì)火星潛在生命遺跡的探測(cè)，提出了四大關(guān)鍵研究模塊：采樣地點(diǎn)選擇、樣品類(lèi)型確定、采樣方法設(shè)計(jì)以及樣品利用計(jì)劃。這一系列細(xì)致入微的規(guī)劃，旨在破解火星是否曾存在生命的未解之謎。

在采樣方式上，天問(wèn)三號(hào)展現(xiàn)出了獨(dú)特的創(chuàng)新。工程總體初步設(shè)計(jì)了三種取樣方式：表土鏟取、深層鉆探以及無(wú)人機(jī)輔助抓取。特別是無(wú)人機(jī)輔助采樣，能夠在著陸點(diǎn)附近數(shù)百米范圍內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)距離采樣，最大限度地避免了探測(cè)器著陸可能帶來(lái)的潛在污染。天問(wèn)三號(hào)計(jì)劃進(jìn)行兩米深的鉆探取樣，這在國(guó)際上尚屬首次，將獲取比美國(guó)“毅力”號(hào)火星車(chē)更深層次的樣品。

污染控制是天問(wèn)三號(hào)任務(wù)中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。侯增謙強(qiáng)調(diào)，無(wú)論是前向污染還是后向污染，都必須嚴(yán)格防控。中國(guó)作為首個(gè)實(shí)施火星取樣返回的國(guó)家，將遵循空間研究委員會(huì)的行星保護(hù)政策，確保火星環(huán)境不受地球物質(zhì)污染，同時(shí)防止火星潛在生命對(duì)地球生物圈的污染。為此，天問(wèn)三號(hào)任務(wù)將構(gòu)建從火星表面采集到返回地球后分析的全流程樣品保真鏈條。

著陸區(qū)的選址對(duì)于科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。侯增謙透露，團(tuán)隊(duì)已從最初的80多個(gè)預(yù)選著陸區(qū)逐步縮減到目前的19個(gè)，并計(jì)劃在2026年底前最終確定3個(gè)候選著陸區(qū)。選址過(guò)程綜合考慮了工程約束和科學(xué)因素，旨在選擇最可能有生命繁衍和保存生命痕跡的地方。

在國(guó)際合作方面，天問(wèn)三號(hào)秉持全流程、全鏈條的開(kāi)放合作態(tài)度。從科學(xué)目標(biāo)的凝練、載荷研究與搭載，到返回樣品的聯(lián)合研究，都全面對(duì)外開(kāi)放。侯增謙表示，希望通過(guò)行星探測(cè)工程搭建全球科學(xué)家合作研究的平臺(tái)，推動(dòng)全人類(lèi)共同的科學(xué)探索事業(yè)的發(fā)展。

目前，天問(wèn)三號(hào)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)已基本完成，部分系統(tǒng)仍在攻關(guān)中。探測(cè)器等系統(tǒng)研制已進(jìn)入試樣階段，科學(xué)任務(wù)團(tuán)隊(duì)正利用各種火星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展示范性和試驗(yàn)性研究，緊鑼密鼓地推進(jìn)著陸區(qū)選址工作。同時(shí)，為確保實(shí)現(xiàn)首要科學(xué)目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)正加緊進(jìn)行以火星生命探尋為核心的全鏈條研究。

侯增謙院士的工作節(jié)奏因天問(wèn)三號(hào)任務(wù)而更加繁忙。他透露，自己兼任多個(gè)職務(wù)，每天幾乎都要工作到凌晨，只休息五六個(gè)小時(shí)，以確保任務(wù)的順利進(jìn)行。