NASA 火星样本取回任务调整：两种方案 PK，最早 2035 年取回样本

IT之家最新消息显示，美国国家航空航天局（NASA）当日宣布其火星样本取回（MSR）任务已确定两种潜在的方案，有望显著降低成本并提前完成任务。这一举措的目的是将“毅力号”火星车收集的珍贵火星样本带回地球，以便进行深入研究，揭示火星历史，甚至可能找到火星是否存在过生命的迹象。

此前，MSR任务的成本不断攀升，预计高达80亿至110亿美元，且样本最早也要到2040年才能返回地球。为应对这一局面，NASA局长比尔・纳尔逊于2024年4月宣布将对MSR战略进行全面改革，向研究中心、私营企业和学术界寻求创新方案。经过数月的研究和评估，NASA最终确定了两种着陆方案。

第一种方案将采用火箭动力“天空起重机”系统，该系统曾成功将“好奇号”和“毅力号”火星车分别于2012年8月和2021年2月安全送达火星表面。而第二种方案则将委托私营企业提供着陆系统。

据纳尔逊介绍，采用“天空起重机”方案的MSR成本预计为66亿至77亿美元，而商业方案则略低，为58亿至71亿美元。纳尔逊指出：“这两种方案都比最初的计划更简单、快速、经济。”他还补充说，“如果国会能够提供充足的资金，样本最早可以在2035年返回地球。”预计本财年及未来每一年，MSR的研发都需要约3亿美元的资金投入。

IT之家注意到，两种方案都将在火星表面部署相同的硬件 —— 一个配备小型火箭“火星上升飞行器”（MAV）的着陆器。着陆器将在“毅力号”附近着陆，“毅力号”将行驶至新着陆器旁。着陆器将使用为“毅力号”任务开发的备用机械臂抓取样本管，并将其放入MAV上的容器中。

接着，MAV将把样本发射到火星轨道，在那里与欧洲航天局（ESA）提供的航天器对接，该航天器将把样本带回地球。

无论采用哪种方案，MAV和着陆器的质量都将比最初设想的要轻，从而可以使用“天空起重机”。NASA官员今天表示，最初的MAV/着陆器概念设计太大，无法使用“天空起重机”，因此需要一种新的、未经证实的着陆系统。即使经过重新设计，“天空起重机”也需要比将“毅力号”送上火星的那台大约20%左右。

着陆器还将使用核动力源 —— 与“好奇号”和“毅力号”相同的放射性同位素热电发生器（RTG），而不是之前计划的太阳能电池板。NASA的MSR项目主管杰夫・格拉姆林表示，RTG具有两个主要优势：“一是，它使我们有机会在沙尘暴季节进行操作。地表操作时间是这里的主要驱动因素之一，以确保我们有时间转移30个样本管。另一个是，它帮助我们确保我们可以保持MAV上的固体火箭发动机处于其最佳工作温度。”

NASA正在研究这两种着陆方案，包括每种方案所需的详细工程工作，预计将在2026年中期做出最终决定。按照该时间表，欧洲的返回轨道器最早要到2030年才能发射，着陆器/MAV最早要到2031年才能发射。

另外值得一提的是，中国计划于2028年启动火星样本取回任务，最早可能在2031年将样本带回地球。

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