在近日举行的深空探测（天都）国际会议上，我国天问三号任务传来新进展。目前，该任务已正式进入初样研制阶段，技术攻关与科学准备工作正同步推进。根据计划，我国将于2028年前后发射火星探测器执行采样任务，预计2031年前后将火星样本带回地球。这一任务的核心科学目标是探寻火星是否存在潜在生命痕迹。
若天问三号任务顺利实施，我国将成为全球首个完成火星取样返回的国家。此前，美国曾计划开展类似任务，但因技术挑战与成本问题已取消相关计划。目前，仅有中美两国具备实施火星取样返回的技术能力，而美国的退出使我国在该领域占据先机。
美国在火星探测领域起步较早，上世纪60年代便开始相关探索，并陆续实现火星环绕、着陆与巡视。其“好奇号”与“毅力号”火星车至今仍在火星表面运行。相比之下，我国火星探测起步较晚，但进展迅速。天问一号任务一次性完成环绕、着陆与巡视三大目标，创造了航天史上的新纪录。
尽管美国在火星探测经验上占据优势，但其火星取样返回计划却遭遇挫折。目前，“毅力号”火星车已在火星表面采集数十份岩石样本，并使用特制试管封存。然而，NASA最终决定取消后续任务，不再派遣探测器取回这些样本。这一决定引发广泛关注，也凸显了火星取样返回任务的复杂性。
火星取样返回的难度远超月球任务。首先，地球与火星的最远距离达4亿公里，最近也有5500万公里。如此遥远的距离导致通讯延迟长达20多分钟，探测器无法实时接收地面指令，必须具备高度自主运行能力。探测器从地球飞往火星需耗时约7个月，而前往月球仅需数天。
火星环境与月球截然不同。火星拥有稀薄大气层，探测器着陆时需经历降落伞减速、气动加热等复杂过程，表面温度可能超过1000℃。而月球无大气层，探测器可直接通过反推发动机减速着陆。火星引力约为月球的2.6倍，从火星表面起飞需要更大推力，对发动机性能提出更高要求。
火星取样返回还需完成一项前所未有的技术挑战——在火星轨道进行交会对接。探测器需将样本从火星表面转移至返回舱，这一过程需在4亿公里外精准控制两个航天器的相对位置、速度与姿态。任何微小误差都可能导致任务失败，其技术难度远超地球轨道交会对接。
尽管我国已成功实施嫦娥五号、嫦娥六号月球取样返回任务，但火星任务仍面临全新挑战。月球与火星在距离、环境、引力等方面的差异，决定了火星取样返回是更为复杂的系统工程。目前，全球尚无成功案例可供借鉴，我国需完全依靠自主创新突破技术瓶颈。
