近日，科學(xué)家根據(jù)“好奇”號(hào)在探測(cè)蓋爾隕石坑時(shí)獲得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隕石坑中縱橫交錯(cuò)的裂縫中，可能充滿了富含水的蛋白石，這可能是人類未來探索火星的重要資源。研究還發(fā)現(xiàn)，巨大的火星地下裂縫網(wǎng)絡(luò)提供了豐富的水和輻射屏蔽條件，可能比火星地表更適合居住。

　　火星和地球一樣，都是位于太陽系宜居帶的行星?！盎鹦堑囊司有匝莼?，過去或現(xiàn)在是否支持生命存在，既是認(rèn)識(shí)火星的前沿科學(xué)問題，也是理解地球家園的需求?！敝袊?guó)科學(xué)院院士、地質(zhì)與地球物理研究所研究員潘永信闡釋了火星探測(cè)的重要意義。

　　時(shí)至今日，我國(guó)的“祝融號(hào)”火星車仍在火星烏托邦平原上為我們探索著火星的奧秘。

　　找水是火星探測(cè)的重要目標(biāo)

　　“火星早期有過大量液態(tài)水，但在諾亞世紀(jì)晚期至西方紀(jì)早期，火星氣候發(fā)生劇烈變化，液態(tài)水逃逸，逐漸演變?yōu)槿缃窀珊?、寒冷、更加氧化且‘不太宜居’的環(huán)境。”潘永信說。

　　2022年9月26日，我國(guó)科研人員根據(jù)“祝融號(hào)”火星車次表層探測(cè)雷達(dá)的回傳數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)位于火星車著陸區(qū)數(shù)米厚的風(fēng)化層下，存在著兩組由粗變細(xì)的沉積地層，可能反映了約35億年至32億年以來火星表面多次被水活動(dòng)改造的過程。

　　科學(xué)家猜測(cè)，在火星的早期歷史中，它因某些原因失去了一些大氣層，導(dǎo)致了水的干涸?？茖W(xué)家一直在努力拼湊這段“消失”的古老歷史。

　　“水是最重要的生命要素。多個(gè)證據(jù)表明，過去火星等量水深大約為100—1500米。大部分水進(jìn)入了地殼，一小部分通過大氣循環(huán)輸運(yùn)分解進(jìn)入太空?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)汪毓明及其團(tuán)隊(duì)就曾對(duì)火星表面的物質(zhì)和大氣循環(huán)方式進(jìn)行深入研究。

　　“未來一段時(shí)期內(nèi)，火星探測(cè)的主旋律是圍繞‘火星水—宜居性—生命搜尋’進(jìn)行的?！迸擞佬耪f，許多重大科學(xué)問題尚未解決，諸如火星生命、氣候過程與變化、內(nèi)部圈層過程等，將是今后研究的重要方向。

　　采樣返回是未來火星研究重點(diǎn)

　　雖然在過去幾十年的探測(cè)中，科學(xué)家對(duì)火星的宜居性環(huán)境特征及演化有了初步了解，但仍未發(fā)現(xiàn)明顯的火星生命活動(dòng)痕跡。

　　“樣品研究將從另外一個(gè)維度打開火星宜居性演化的奧秘?！敝袊?guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員魏勇堅(jiān)信，未來10年，火星的研究重點(diǎn)將是小范圍宜居環(huán)境區(qū)域內(nèi)的采樣返回。

　　據(jù)悉，日本計(jì)劃于2029年采集至少10克火星樣品返回地球，美國(guó)也計(jì)劃于2030年前后將“毅力號(hào)”采集、存儲(chǔ)的樣品送回地球。

　　中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋透露，在首次火星探測(cè)取得圓滿成功的基礎(chǔ)上，按照“一步實(shí)現(xiàn)繞著巡、二步完成取樣回”的發(fā)展路線，2030年前后我國(guó)將實(shí)現(xiàn)火星采樣返回。

　　“火星采樣返回任務(wù)將是我國(guó)深空探測(cè)的另一個(gè)飛躍。但當(dāng)前仍面臨去哪兒采和何時(shí)去采的問題。”魏勇說，解決“去哪兒采”的問題，需要考慮哪里最有可能找到適合生命起源的環(huán)境及生命信號(hào)，以及如何在火星環(huán)境中繼承嫦娥五號(hào)采樣技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)；解決“何時(shí)去采”的問題，需要考慮火星沙塵暴對(duì)探測(cè)器的影響，這就需要建立預(yù)測(cè)全球和局地沙塵暴模型，界定沙塵暴對(duì)采樣返回任務(wù)的危害等級(jí)。

　　探測(cè)火星已經(jīng)不易，采樣返回更是難上加難，人類迄今還沒有實(shí)現(xiàn)這一壯舉。張榮橋介紹，目前，國(guó)際上47次火星探測(cè)任務(wù)中，僅25次成功或部分成功，火星著陸任務(wù)的成功率更是僅有45%。

　　魏勇建議，一方面，要盡快成立采樣點(diǎn)遴選專家指導(dǎo)委員會(huì)和工作組，在滿足工程約束的條件下挑選出科學(xué)意義最大的地點(diǎn)；另一方面，需要集中優(yōu)勢(shì)力量聯(lián)合攻關(guān)火星沙塵暴的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)等問題，預(yù)判火星環(huán)境是否滿足“著陸、采樣、上升”任務(wù)執(zhí)行條件。（記者 史 詩）

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