美国国家航空航天局（NASA）近日宣布了一项重大进展，其火星样本取回（MSR）任务将采取两种创新方案，旨在大幅降低成本并加速任务进程。这一举措的核心目标是将“毅力号”火星车所收集的宝贵火星样本带回地球，以进一步探索火星的历史，并可能揭示火星上是否存在过生命的证据。
MSR任务此前面临成本飙升的困境，预计耗资高达80亿至110亿美元，且样本返回地球的时间被推迟至2040年之后。然而，NASA局长比尔·纳尔逊在去年4月决定对MSR战略进行全面革新，向研究中心、私营企业和学术界开放，寻求创新解决方案。经过深入研究和评估，NASA现已确定了两种具有潜力的着陆方案。
第一种方案采用火箭动力的“天空起重机”系统，该系统曾成功部署了“好奇号”和“毅力号”火星车。另一种方案则计划委托私营企业开发着陆系统。纳尔逊透露，采用“天空起重机”的方案预计成本为66亿至77亿美元，而商业方案的成本略低，为58亿至71亿美元。他强调，这两种方案均比原计划更为简洁、高效和经济，如果国会能提供足够的资金支持，样本最早可能在2035年返回地球。MSR任务的研发预计每年需要约3亿美元的资金投入。
无论采用哪种方案，MSR任务都将在火星表面部署相同的硬件，包括一个配备小型火箭“火星上升飞行器”（MAV）的着陆器。着陆器将在“毅力号”附近着陆，随后“毅力号”将前往新着陆器处，利用备用机械臂抓取样本管，并将其放入MAV的容器中。MAV将负责将样本发射至火星轨道，与欧洲航天局（ESA）提供的航天器对接，最终将样本带回地球。
值得注意的是，为了使用“天空起重机”，MAV和着陆器的质量均被大幅减轻。NASA官员表示，最初的MAV/着陆器概念设计过于庞大，无法使用“天空起重机”，因此需要开发一种新的、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20%左右。
着陆器还将采用核动力源——放射性同位素热电发生器（RTG），而非原先计划的太阳能电池板。NASA的MSR项目主管杰夫·格拉姆林指出，RTG具有两大优势：一是能在沙尘暴季节进行操作，确保有足够的时间转移30个样本管；二是能维持MAV上的固体火箭发动机处于最佳工作温度。
NASA目前正对这两种着陆方案进行详细研究，预计将在2026年中期做出最终决定。按照这一时间表，欧洲的返回轨道器最早可能在2030年发射，着陆器/MAV则最早在2031年发射。与此同时，中国也计划于2028年启动火星样本取回任务，并有望在2031年将样本带回地球，这无疑为国际火星探测合作增添了新的期待。
