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国家航天局副局长吴艳华在采访中，透露了诸多我国下一步的航天计划，其中就包括天问三号任务。我国天问一号已经成功登陆火星，一次任务完成了“绕、落、巡”，创下了我国多项记录：首次实现地火转移轨道探测器发射首次实现行星际飞行首次实现地外行星软着陆首次实现地外行星表面巡视探测首次实现4亿公里距离的测控通信首次获取第一手的火星科学数据天问一号之后，我国还有天问二号、三号、四号等，其中天问二号是从小行星取样返回，天问三号是从火星取样返回，天问四号是去木星系。据介绍，我国行星探测工程将在未来10-15年内完成，其中火星采样返回任务计划在年之前实施。要知道的是，从火星取样返回难度非常大，现如今还没有国家做到这一点，即便是航天强国美国，也没能将火星的土壤带回地球。那么问题来了，从火星采样返回，究竟难在哪里？美国还没做到，我国有望突破吗？火星采样返回，难在哪里？人类早在上个世纪就已经实现载人登月，也从月球上带回了月壤和月岩，但事到如今，从火星上采样返回仍旧没有一个国家可以做到，可想而知它的难度有多高。火星采样返回的第一难，是需要大推力的火箭。火箭是发射任务能否成功的关键，然而火星距离地球最远达到了4亿公里，最近也有万公里，因为地球和火星距离并不恒定，所以并不是所有的时间都可以发射探测器，而是需要等待“发射窗口”，好在火星探测器的发射窗口每隔26个月就会出现一次。有了发射窗口，并不意味着能发射成功，还需要一款大推力的火箭。我国探月工程总设计师吴伟仁：“我想我们首先要解决大推力的运载火箭，实现火星采样，当然后续我们还准备进行木星或者太阳系的其他行星的穿越探测。”如果我国采用一次发射就完成火星采样返回任务，那么我国的长征五号火箭虽然推力已经很大，但它也难以完成任务，能够胜任一次发射，就能够完成火星采样返回任务的火箭，应该是我国目前正在研发的长征九号运载火箭。火星采样返回的第二难，如何应对火星黑色7分钟。登陆火星，必须要面对火星“黑色七分钟”，历史上许多探测器都是在火星黑色7分钟内坠毁。而我国天问一号已经成功实现软着陆。火星黑色七分钟之所以如此恐怖，是因为探测器必须要以合适的角度切入火星大气层，角度太小就会像打水漂一样没能进入火星，角度太大又会导致探测器在下降过程中因为被大气层过度加热而烧毁。探测器在下降的过程中，速度要从每小时2万千米，下降到0，实现软着陆。否则探测器就会被坠毁，而火星大气层比较稀薄，对降落伞和降落技术要求都比地球上要高。更重要的是，火星距离地球较远，通讯存在着20多分钟的误差，也就是说地球上的工作人员无法时时刻刻修正探测器参数，只能祈祷它能平安着陆，其余能做的有限。火星采样返回的第二难，是如何克服火星的引力。当物体的速度达到第一宇宙速度时，能够像卫星一样围绕着该星球运转，而不会“掉下来”。当物体的速度达到第二宇宙速度时，才能够摆脱该星球的引力，所以第二宇宙速度又叫做“逃逸速度”。飞行器想要采样返回，速度就必须要达到第二宇宙速度以上，不同星球的第二宇宙速度不同，其中火星的第二宇宙速度为5.0千米每秒。目前主流的方案是，火星岩石样本会随着上升器一起上升，然后与环火轨道上的轨道器交会对接，之后轨道器携带样本进入到地火转移轨道，最后返回地球。中国和美国火星采样返回火星采样返回任务的方案有很多种，按照发射计划和任务来看，又分为一元、二元、三元结构方案。其中一元结构方案是轨道器和着陆器一起发射，之后着陆器的上升级再从火星上返回，任务方案有些类似于月球采样返回。二元结构是轨道器和着陆器分别发射，着陆器上升组合体从地球出发后，直接发射到地火转移轨道，在靠近火星大气时，实现巡航级分离，着陆系统携带火星车在火星实现软着陆，完成采样任务后，着陆器的上升器点火上升，再和轨道器交接，转移样品，轨道器再携带样品返回地球。三元结构就是在地球上发射三次，第一次发射取样装置；第二次发射轨道返回组合体，第三次发射着陆上升组合体。该任务比较复杂，需要发射三次，耗时大约需要9年。美国火星采样返回任务，采用了三元结构，这是因为三元结构方案具有很大的优势和较高的可行性，但缺点是耗时较长，任务比较复杂。美国三元结构中，已经实施了第一次发射，取样装置“毅力号火星车”已经在火星表面上行动，采集可能与微生物接触或者被微生物改变的岩石和土壤样本。年将从地球上发射两次，分别发射火星携带样品采集火星车的返回着陆器和返回地球轨道器。其中返回着陆器着陆火星，返回地球轨道器停留在环火轨道上。年，实施火星发射，将样本装到一个小火箭上，火箭从火星上发射升空，把样本容器放在火星轨道上。欧空局的地球返回轨道器将在火星轨道上与携带样本的飞行器交汇对接，然后将样本转移到地球返回轨道器上，地球返回轨道器将再携带着样本带回地球。预计地球返回轨道器将最早要在年返回地球，并着陆。美国火星采样返回任务似乎领先我国。只是，三元结构任务耗时较长，需要9年时间。而且此次任务是美国NASA和欧空局合作的项目。而欧空局关于火星探测，是出了名的“拖延”。原本应该在年发射的ExoMars，到了现如今仍旧没有发射，而且因为和俄罗斯关系变僵，预计今年火星发射窗口，欧空局的ExoMars发射计划又将推迟。所以美国火星采样返回任务，能否在年完成，还存在着较大的不确定性。那我国会采取什么样的发射方式呢？目前暂时还没有公布天问三号详细的任务时间表，暂时还不知道我国将会采取那种策略来实现火星采样返回。如果是在年完成火星采样返回任务，那么采取一元结构和二元结构的可能性较大；如果年之后完成火星采样返回任务，那么也不排除三元结构的可能性。从任务进行程度来看，美国已经成功发射了一次，后续需要再发射两次，如果顺利的话，将会在年完成火星采样返回。我国目前火星采样返回任务还没有发射，从时间上来看，美国领先我们一步。不过，我国的火星采样返回任务并不是与美国一较高低，更不是为了争霸，而是有序推进我国航天计划，探测外星球环境，解开宇宙奥秘，为发展深空探测奠定基础。更重要的是，我国航天技术都是自主研发，虽然走得慢，但不会被国外卡脖子。而且在航天项目上，我国往往是不出手则以，一出手就拿出亮眼的成绩，接下来就请期待天问二号、天问三号、天问四号，以及其他航天项目的表现。

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