美国宇航局近日宣布，在火星样本分析中发现了可能指向远古生物活动的迹象。不过，科学家强调，这一发现距离确认火星存在生命仍有很大差距。目前，无论是通过探测器就地分析，还是将样本送回地球进行深入研究，都需要突破一系列技术瓶颈。
2024年7月，美国毅力号火星车在杰泽罗撞击坑边缘的内雷特瓦河谷区域开展考察时，发现了一批表面布满毫米级灰白色斑点的特殊岩石。通过高分辨率成像设备观察，这些斑点呈现出磷铁矿和硫铁矿两种富铁矿物的特征。磷铁矿在地球上多见于沉积物、沼泽及腐烂有机物环境，而硫铁矿则可能与微生物代谢活动有关。
根据美国宇航局制定的地外生命鉴定标准，此次发现仅属于最初步的“潜在地外生命信号”等级。要证实火星存在生命，仍需经过多重验证。首先，内雷特瓦河谷是否真的未经历过高温或酸性环境，其他非生物过程是否可能形成这些矿物，仍需进一步研究确认。
其次，尽管毅力号火星车配备了被称为“移动生化实验室”的先进仪器，但其工作环境和技术条件仍无法与地球专业实验室相比。目前，毅力号已采集了数十管火成岩、沉积岩、碳酸盐、大气和风化层样本，这些样本均需送回地球进行更精确的分析。然而，美国火星取样返回任务目前面临技术困境，样本何时能抵达地球仍无法确定。
科学家还需排除样本被地球微生物污染的可能性。在以往的深空探测任务中，即使执行了最严格的灭菌措施，某些耐辐射、耐极端温度和干燥环境的微生物仍可能存活，从而干扰检测结果。因此，确认样本在采集和转运过程中未被污染是关键步骤。
接下来，科学家将通过大量基础研究，排除所有可能的非生物学成因，并寻找“独立信号”以证明灰白色斑点是生物活动的遗迹。这一过程需要形成双因素证据链，确保结论的可靠性。最终，在排除所有其他假设后，才能确认发现“火星生命”。
要完成这一系列验证，周密的规划、严谨的论证、精细的管理以及持续的投入和耐心都是必不可少的。同时，某些技术难关也无法回避。以火星采样为例，第一道难关是航天技术的基础能力。火星着陆器和火星车的设计、选材、加工和系统集成必须满足要求。将载荷投送到火星表面需要大推力火箭、深空测控与通信、航天器姿轨控技术以及火星大气层防热减速技术等支持。
将火星样本送回地球则涉及更多挑战，包括火星表面发射、航天器深空自主交会对接以及超高速返回地球时的安全再入等技术难题。这些技术一旦实现，将树立航天史上的新高峰。
第二道难关是选择合适的作业地点。这需要对火星表面进行全方位、高精度的地形地貌分析，并综合考虑地质、日照和空气流动等因素。美国宇航局在此过程中也经历了长期抉择。例如，2011年发射的好奇号火星车最初降落在盖尔撞击坑，科学家推测该区域可能是干涸的火星湖泊或浅海，但数年调查后未发现实质性成果。
2020年，美国宇航局调整策略，发射毅力号火星车前往杰泽罗撞击坑。根据火星轨道器的观测数据，该撞击坑存在明显的三角洲冲刷特征，可能是远古河流注入湖泊或海洋时形成的，湿润环境有利于微生物繁衍。毅力号火星车目前发现的特殊岩石样本，有望证明这一选址决策的成效。
第三道难关是为航天器配备先进可靠的分析仪器。从好奇号搭载的激光诱导击穿光谱仪、阿尔法粒子X射线光谱仪和化学与矿物学光谱仪，到毅力号的X射线岩石化学行星仪、多种成像设备和火星大气制氧装置，再到未来火星飞行器的观测设备，这些仪器都是探寻潜在生命条件和遗迹的硬件基础。其中，精密的化学分析设备需在火星恶劣环境中稳定工作，其技术难度堪比将便携式快检仪器提升至专业实验室设备水平。
