但是從1961年開始,在太空 探索 領域壹度落後於蘇聯的美國開始實施自己的載人登月阿波羅計劃,短短8年時間,1969年阿波羅11號登月飛船搭乘土星五號巨無霸運載火箭成功升空,裏面載著阿姆斯特朗、奧爾德林、柯林斯三個宇航員,其中阿姆斯特朗和奧爾德林成功登陸人類五千年以來壹直魂牽夢縈的月球,並且在離開月球返回地球上帶回了在上面取的 21.55公斤 月球巖石樣品。
這20多公斤的月球巖石極為珍貴,因為這是人類第壹次接觸月球上面的巖石,即使之前有人見到過隕石,也無法證實是不是來自月球。當時美國送給中國1克月球土壤,歐陽自遠院士只取了0.5克做研究,就發表了14篇高質量科研論文。
與距離地球只有平均38萬公裏的月球相比,最遠4億公裏之外的火星更具神秘性和研究價值,人類甚至將其視為可以移民的最合適的壹個星球。而且早在1976年就有探測器登陸火星,但是截止今天仍然沒有實現取樣返回,這是什麽原因?
美國開展火星探測還是很早的。早在1964年就發射了第壹個火星探測器水手四號,它傳回了第壹張火星表面的圖片,但是並沒有在火星登陸。
第壹個成功登陸火星的探測器是美國的海盜壹號火星探測器,時間是1976年。
隨後美國發射了很多火星探測器,但是都是圍繞火星飛行的衛星,直到2004年機遇號和勇氣號才在火星表面登陸,就在去年7月,美國毅力號火星車也成功發射,並成功登陸火星表面,並采集了火星樣本,但是這些火星樣本並不能立馬帶回地球。
也就是說毅力號火星車只能暫時采集樣本並保存,美國預計和歐洲航天局壹起合作,爭取2031年才能帶回地球,壹旦這些樣本帶回地球,科學家將能解開火星是否存在生命的奧秘。
但是即使是2031年這個時間點,也只是比較樂觀的預測,真正帶回地球的時間可能還要延後,那麽為什麽美國還沒有實現火星采樣返回呢?
關於這個問題,有人說是怕火星上的未知微生物泄露到地球上。其實並不是這個原因,為什麽呢?
科學家推測在很早之前,火星曾經氣候適宜,有很多水資源,甚至有生命存在的概率,當然這種生命並不壹定是存在文明的外星人,而是指壹些細菌等簡單生命。
2008年,美國鳳凰號火星探測器就曾攜帶著專業的火星土壤分析儀器登陸火星表面,但是妳要知道這種操作沒有人的參與,而且體積受限,因此得到的結果並不能將火星土壤研究透。
專家表示,鳳凰號火星探測器只能分辨出火星土壤裏的有機物,但是並不能分辨出蛋白質,DNA等物。也就是說帶回來的火星土壤中,有壹定概率存在未知微生物,當然,這個問題很好解決。因為航天取樣返回和相關研究過程都是極為嚴密的安全措施之下進行的,即使存在,也不必擔心泄露到地球環境中,相反地球上科學家特別希望盡快能拿到火星表面土壤樣品。從而徹底揭開火星是否存在生命的奧秘。
首先,並不能直接把月球探測的經驗簡單類比到火星探測之上,因為地月距離只有38萬公裏,而地球與火星的距離卻有5500萬到4億公裏距離,因此火星探測的難度要比月球探測的難度大很多,主要表現在:
1,火星引力比月球大壹倍,月球的逃逸速度是2.4km/s,而火星是5.02km/s。因此火星探測器要想裝載著火星土壤離開火星表面,需要大量的燃料和較高設備重量。
2,地球與火星之間的距離太過遙遠,因此需要準備大量的燃料,在火箭推力壹定的前提下,火星探測器的重量就要小壹些,而這與第壹條較高的設備要求似乎是矛盾的。
有專家建議在火星表面就地取材,生產燃料,但是這種難度也是十分巨大。在短時間內是行不通的。
歸根結底,因為火星取樣返回的難度相較於月球探測是難度指數級增長的,並不能簡單地把月球探測的快速度簡單類比到火星上。
即使是自人類登月50年以來,科學技術日新月異,2020年投資27億美元的毅力號火星探測器也只是將火星表面土壤暫時收集保存,真正能帶回樣品的探測器還在研發之中,最快還得10年才能完成。
與此同時,咱們國家的天問壹號火星探測器正在火星表面進行科研活動,天問壹號總設計師表示,咱們國家也在進行火星取樣返回的前期技術研究,相信不遠的將來,咱們國家也可以實現火星取樣返回。