近日，科學家根據(jù)“好奇”號在探測蓋爾隕石坑時獲得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隕石坑中縱橫交錯的裂縫中，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。“火星的宜居性演化，過去或現(xiàn)在是否支持生命存在，既是認識火星的前沿科學問題，也是理解地球家園的需求。”中國科學院院士、地質與地球物理研究所研究員潘永信闡釋了火星探測的重要意義。

　　時至今日，我國的“祝融號”火星車仍在火星烏托邦平原上為我們探索著火星的奧秘。

　　找水是火星探測的重要目標

　　“火星早期有過大量液態(tài)水，但在諾亞世紀晚期至西方紀早期，火星氣候發(fā)生劇烈變化，液態(tài)水逃逸，逐漸演變?yōu)槿缃窀珊怠⒑洹⒏友趸摇惶司印沫h(huán)境。”潘永信說。

　　2022年9月26日，我國科研人員根據(jù)“祝融號”火星車次表層探測雷達的回傳數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)位于火星車著陸區(qū)數(shù)米厚的風化層下，存在著兩組由粗變細的沉積地層，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改造的過程。

　　科學家猜測，在火星的早期歷史中，它因某些原因失去了一些大氣層，導致了水的干涸。科學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。多個證據(jù)表明，過去火星等量水深大約為100—1500米。大部分水進入了地殼，一小部分通過大氣循環(huán)輸運分解進入太空。”中國科學技術大學地球和空間科學學院執(zhí)行院長汪毓明及其團隊就曾對火星表面的物質和大氣循環(huán)方式進行深入研究。

　　“未來一段時期內，火星探測的主旋律是圍繞‘火星水—宜居性—生命搜尋’進行的。”潘永信說，許多重大科學問題尚未解決，諸如火星生命、氣候過程與變化、內部圈層過程等，將是今后研究的重要方向。

　　采樣返回是未來火星研究重點

　　雖然在過去幾十年的探測中，科學家對火星的宜居性環(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痕跡。

　　“樣品研究將從另外一個維度打開火星宜居性演化的奧秘。”中國科學院地質與地球物理研究所研究員魏勇堅信，未來10年，火星的研究重點將是小范圍宜居環(huán)境區(qū)域內的采樣返回。

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

　　中國火星探測任務工程總設計師張榮橋透露，在首次火星探測取得圓滿成功的基礎上，按照“一步實現(xiàn)繞著巡、二步完成取樣回”的發(fā)展路線，2030年前后我國將實現(xiàn)火星采樣返回。

　　“火星采樣返回任務將是我國深空探測的另一個飛躍。但當前仍面臨去哪兒采和何時去采的問題。”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，以及如何在火星環(huán)境中繼承嫦娥五號采樣技術的成功經(jīng)驗；解決“何時去采”的問題，需要考慮火星沙塵暴對探測器的影響，這就需要建立預測全球和局地沙塵暴模型，界定沙塵暴對采樣返回任務的危害等級。

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

　　魏勇建議，一方面，要盡快成立采樣點遴選專家指導委員會和工作組，在滿足工程約束的條件下挑選出科學意義最大的地點；另一方面，需要集中優(yōu)勢力量聯(lián)合攻關火星沙塵暴的監(jiān)測和預測等問題，預判火星環(huán)境是否滿足“著陸、采樣、上升”任務執(zhí)行條件。（記者 史 詩）

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