近日，“深空探测实验室”官方平台披露了一项振奋人心的太空探索计划。据悉，我国的天问三号（TW-3）火星探测任务已定于2031年前后执行，其核心使命是采集火星样品并安全带回地球，首要科学目标是探寻火星上生命的蛛丝马迹。
这一壮举的背景深远。21世纪初，《Science》杂志提出了人类面临的25个重大科学问题，其中“人类在宇宙中是否孤独？”引发了全球科学家的深思。火星，这颗红色星球，因其与地球相似的环境条件，成为了科学家们探寻地外生命的首选之地。对火星生命痕迹的探索，不仅有助于解答这一科学谜题，还将为生命起源和演化的研究提供宝贵线索。
人类对火星的探索之旅始于1960年，苏联发射了首个火星探测器1960A。然而，在过去的64年里，尽管有7个国家（及国际组织）进行了47次火星探测任务，实现了对火星的初步探测，但火星取样返回这一高难度任务仍面临重重挑战，尚未有国家成功实现。
为了在这一领域取得突破，我国天问三号任务计划于2028年前后分两次发射。此次任务不仅旨在实现火星样品的返回，更将致力于创造世界首次的壮举。来自深空探测实验室等9家科研单位的20名科学家，在《National Science Review》期刊上发表了题为《天问三号火星采样返回任务探寻火星生命迹象》的简讯，详细阐述了这一任务的科学目标和实施策略。
研究团队在分析天问三号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。他们首先确定了“采哪里”的问题，即寻找宜居环境且利于生命痕迹保存的高概率区域作为预选着陆区。接着，他们关注了“选哪些”的问题，即如何寻找和识别未知类型的生物标志物及其保存特征，并建立系统的识别方法。在“怎么采”方面，团队设计了针对地质多样性块状样品和松散黏土矿物或沉积岩的表面取样和钻孔取样策略。最后，“如何用”则聚焦于如何建立微量样品中潜在生命相关信号的分析技术和方法。
研究团队在纬度和高程等工程约束的基础上，初步筛选出了86个候选着陆点。这些候选点主要分布在古老（超过35亿年）的地质单元，拥有丰富的地质环境、水活动历史和矿物成分，为后续基于科学评价指标的着陆点选择提供了有力支撑。
天问三号任务的目标是在火星上采集约800克样品，并于2031年返回地球。除了获取钻孔样品外，团队还计划使用小飞机在着陆区以外三五公里处进行取样，以研究火星的地质问题。这一任务不仅将推动我国深空探测技术的发展，还将为全人类的火星探索事业作出重要贡献。
