谁能第一个把火星石头捡回家大科技杂志社

一块石头看似普通，却可以告诉科学家当地的历史变迁、生命活动等各种信息，为了了解火星，尤其是生命是否在这颗星球上出现过，科学家希望去火星上捡几块石头回地球。这种任务有多难？人类能做到吗？

“逐火嘉年华”

年7月，中国、美国和阿联酋三个国家向火星发射了探测器，争先恐后地前去探索这颗红色星球。这是因为年7月底至8月中正好是一个火星探索的窗口期。除了对火星进行常规的环绕、登陆和巡视，中国和美国对于火星探索有更大的野心，那就是从火星上带回岩石或尘土样本。

火星探索窗口期

火星与地球之间的距离是变化的，每隔26个月，会有一小段时间，地火距离较近，而且地球处于最适合飞往火星的位置，这段时间被称为“火星探索窗口期”。

热闹的火星

火星是太阳系中与地球最相似的一颗星球，从古至今，人类对火星的好奇从未间断。而人类利用现代科技对火星进行的探测活动从60年前就开始了，共有47次火星探测任务，其中45%的任务成功完成。

这些送往火星的探测器有的环绕火星，近距离拍摄火星照片、搜集大气信息；有的登陆火星，拍摄火星地表照片；有的自带各种仪器，在火星上一边巡游，一边分析表面岩石样本。目前，美国的好奇号火星探测器仍在火星上巡游，而数个航天器正沿着火星轨道飞行；三个新的火星探测器正飞往火星；载人登陆火星的计划也已经提上了日程。然而，到目前为止，人类从未从火星上获得过任何岩石样本。

月球岩石揭示地月形成的奥秘

20世纪60年代的登月计划不仅使人类登上了月球，而且带回了许多月球岩石样本，美国阿波罗载人登月任务带回了块总重千克的月球岩石，前苏联的太空船也带回了近半千克岩石样本。中国计划于年底实施月球采样并返回的任务。

这些样本对于科学家而言，比稀世珍宝还珍贵，它提供了有关月球的许多讯息，如月球上的岩石成分、月球的年龄等，而最大的发现是月球岩石与地球岩石在很多方面非常相似。这一发现使科学家们提出了一个地月系统形成理论：45亿年前，一个火星大小的天体撞击了新生的地球，撞击产生的碎片环绕地球并最终积聚成了月球。

因此，岩石样本是科学家揭示太空奥秘的重要线索。

月球岩石是如此珍贵，在年，三块仅重毫克的月球岩石竟卖出了85.5万美元的天价。

捡石头回家，解科学家心结

其实，各种火星探索任务已经为我们带回了大量清晰入微的火星图片，火星探测器也对火星土壤成分进行了分析，那么，为什么我们还要花那么多功夫和资金去火星上捡石头呢？

火星探测器毕竟体积有限，而精密分析仪器体积通常很大；在地球上，有那么多精良的设备，那么多高端的实验室和出色的科学家，可以从生物、化学等各个角度，深入到分子层面，挖掘更加丰富的火星信息。

这一任务的最大意义在于解开科学家们一直耿耿于怀的心结：火星上究竟是否存在过生命。以往的所有探索都没有发现直接的证据来证明火星生命存在过。既然无法通过探测器找到证据，那么，就得把岩石带回地球，集全球科学家和科技之力来寻找。

寻找火星生命的证据

火星地表呈现出水流痕迹，而且地下水冰广泛分布于火星赤道之外的所有地区，而水是生命的基础，有水的地方，就有存在生命的希望；同时，火星探测器还发现了一些矿物，它们类似于地球微生物活动后产生的物质。如果火星上存在过生命，那将是一个比原子弹爆炸更有冲击力的消息，说明地球不是唯一存在生命的星球，我们在宇宙中不是孤单的。

中国天问二号的火星样本返回计划

年7月23日，在位于海南的中国文昌航天发射场，巨大的长征五号火箭升空并进入预定轨道，成功为天问一号火星探测任务启航。如果天问一号任务成功，执行采样和返回的天问二号任务将于至年实施。

天问二号将携带两组设备：轨道器/返回舱和巡视器/上升器/着陆器。前者到达火星轨道后在那里等候，后者则在火星上收集样本，火星样本会通过上升器发射至火星轨道，与前者对接，返回舱会将样本带回地球。

带火星岩石返回地球有多难

人类在50年前就实现载人登月了，到今天却还未实施过地球和火星之间的往返飞行，更别说从火星上带回岩石样本了，这比地月之间的飞行难很多。

前往火星的中国天问一号于年7月发射，要到年2月才能到达火星轨道，预计年4月才能着陆。距离使燃料的携带量增加，路程中的风险也增加。在如此远的距离中自动执行多重任务也给技术上增加了难度。

除距离远之外，火星大气与地球大气相比，非常多变，也给火星上的发射任务带来了很多挑战。

不过，人类的航天技术日新月异，已经突破了很多障碍，是时候迎接新的挑战了。带回火星岩石之后还有更大的挑战——载人登陆火星。

美欧的火星样本返回计划

美国宇航局和欧洲航天局也在联手实施火星样本返回任务，他们计划从地球进行3次发射任务，分步骤完成，期望在年收到来自火星的石头。

年7月发射的探测机器人到达火星后，会在火星表面收集岩石样本，并放置在特定区域；第二次发射的是样本回收和火星发射装置，将已收集好的火星岩石样本装入一个篮球大小的容器中，并将它发射至火星轨道；第三次火箭发射任务将把地球轨道返回器送到火星轨道，接到装有火星岩石的容器并将它带回地球。

谁会第一个带回火星石头呢？我们拭目以待。