11月28日消息,天问三号(TW-3)火星探测任务计划于2031年前后实施,届时将执行采集火星样品并返回地球的壮举。其中,首要科学目标便是探寻火星上可能存在的生命迹象,这一发现将为人类探索宇宙生命迈出重要一步。
项目背景
《Science》杂志在 21 世纪初提出了 25 个重点科学问题,其中之一就是“人类在宇宙中是否孤独?”。
火星被认为是除地球以外最有可能存在过生命的天体,也是最有希望探寻到地外生命的天体。因此,火星生命痕迹探寻是当今太阳系探测和行星科学的焦点,将有助于回答“人类在宇宙中是否孤独”这一重大科学问题,对研究生命起源和演化具有重大的科学意义。
现有火星采样探索
查询公开资料,人类对火星的探索始于 64 年前,1960 年苏联发射了 1960A 火星探测器。
不过在过去 64 年中,已有 7 个国家(国际组织)开展了 47 次火星探测任务,实现了对火星的飞掠、环绕、着陆和巡视探测,而难度更高的火星取样返回仍面临诸多挑战、有待突破。
而根据最新计划,我国天问三号任务计划在 2028 年前后实施两次发射任务,实现火星样品返回地球,将去创造人类首次。
项目介绍
来自深空探测实验室等 9 家科研单位,共 20 名作者,以《The Search for Life Signatures on Mars by the Tianwen-3 Mars Sample Return Mission》为题,在《National Science Review》期刊上发表简讯。
该工作在分析 TW-3 任务工程约束的基础上,提出了面向生命痕迹探寻的全链条要素研究,即“采哪里”、“选哪些”、“怎么采”、“如何用”:
“采哪里”是面向生命痕迹高概率区的着陆区选址,即寻找宜居环境且利于生命痕迹保存的高概率区域为预选着陆区。
“选哪些”重点关注如何寻找和识别未知类型的生物标志物及其保存特征,以及如何系统地建立区分潜在生物标志物、假阳性和假阴性等特征的识别方法等。
“怎么采”关注具有地质多样性的块状样品和松散的黏土矿物或沉积岩,分别进行表面取样和钻孔取样的策略设计。
“如何用”则重点关注如何提前建立微量样品中潜在生命相关信号,如化石、生物有机化合物、生命相关元素及同位素特征的分析技术和方法。
在以纬度和高程为工程约束的基础上,研究团队初步提出了 86 个候选着陆点。总体上,这些候选着陆点所在的区域主要分布在古老(>3.5 Ga)的地质单元,且具有丰富的地质环境、水活动历史、矿物成分等,可为后续进一步基于科学评价指标的着陆点遴选提供支撑。
按照目标,在我国完成天问三号任务之下,将采集约 800 克火星样品,于 2031 年返回地球,我们不仅要获取钻孔样品,还希望用小飞机在着陆区以外三五公里处取样,研究火星地质问题。
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