在第十一个“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局公布了天问三号任务国际合作载荷的遴选结果。由深圳大学牵头，联合香港大学共同研发的火星PEX光谱仪成功入选，国际空间研究委员会探索工作组担任外方责任单位。深圳大学李清泉院士团队的朱平教授担任该载荷的中方技术负责人。
天问三号任务计划于2028年前后发射，预计在2031年前后携带火星样本返回地球。自国家航天局于2025年4月发布合作机遇公告以来，共收到28份合作意向。经过严格评审，按照“科学价值高、对任务支撑大、工程可实现性强、技术成熟度高”的标准，最终确定了5个合作项目。其中，轨道器将搭载3台合作载荷，火星PEX光谱仪便是其中之一，将用于探测火星生命痕迹和表面矿物成分。
火星PEX光谱仪采用光纤式设计，专注于紫外到近红外波段的火星反射光谱连续观测。火星作为太阳系内最有可能曾存在宜居环境的天体，其表面及次表层中生物标志物的探测一直是天体生物学研究的重点。有机化合物作为生命的基本组成单元，被视为寻找火星生命的关键线索。然而，此前多次火星探测任务均发现火星表面有机碳含量较低，远低于地球或木卫二等天体。这一现象主要归因于火星稀薄大气下强烈的紫外辐射、氧化剂以及宇宙射线的共同作用，导致有机分子快速分解或矿化。
为破解这一难题，火星PEX光谱仪团队采用了紫外谱段吸收光谱学方法。该方法具有高灵敏度、非侵入性，能够精准识别分子指纹特征。有机物在200-400nm波段具有特征吸收峰，例如芳香化合物的π-π*电子跃迁会产生明显吸收信号。通过分析吸收谱、荧光发射或拉曼散射，可以揭示潜在有机物的存在与分布。单环芳香化合物如苯在250-300nm处显示尖锐吸收峰，多环芳香烃则扩展至350nm以上。这种吸收特性源于有机物的共轭π电子系统，可激发荧光发射或产生拉曼信号，提供独特的分子指纹信息。相比传统红外或质谱方法，紫外技术受火星表面氧化干扰较小，更具优势。
