人类为寻找外星生命而制定的最大胆、最雄心勃勃的计划即将重回起跑线。
NASA 和欧洲航天局 (ESA) 一直在制定一项战略，将毅力号探测器精心采集的一组火星岩石带回地球进行研究。但一份新的独立评估报告称，按照目前的预算和时间表，这项计划无法实现。整个项目可能耗资 80 亿至 110 亿美元——远高于三年前发布的上一份独立审查报告中估计的约 40 亿美元。而且，正如航天机构所希望的那样，任务在 2027 年和 2028 年发射的可能性“几乎为零”。报告估计，即使将发射日期推迟到 2030 年，仍将耗资 80 亿至 96 亿美元——与建造詹姆斯·韦伯太空望远镜的成本相当，后者是历史上最昂贵的天文项目。
这份于 9 月 21 日发布的报告强调，火星样本返回对航天机构具有战略意义，因为它将在中国也宣布计划从火星带回岩石之际，展示美国和欧洲的“软实力”。这项任务在科学上也意义重大：它是数十年寻找地球以外生命探索的顶峰。但报告称，目前的计划是不可行的。该报告由 NASA 委托，由 NASA 前经理 Orlando Figueroa 领导。
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NASA 表示，将暂停目前的计划，并在明年年初提出替代策略。“我们需要一些时间来评估前进的道路，”NASA 华盛顿特区行星科学部门负责人 Lori Glaze 说。她说，报告中的建议是“重大的”。“这些问题无法在一夜之间得到解答。”
ESA 在一份声明中表示，正在评估如何在调整计划的同时，仍然实现总体任务目标。“我们正在进行初步研究，以评估各种情况下的所有方案，并将尽快向成员国通报结果并与 NASA 协调。”
珍贵的样本集
按照目前的设想，火星样本返回任务将包括 NASA 建造一个着陆器，飞往火星，采集最多 30 个岩石样本，以及一枚火箭，从火星表面发射升空，将它们送入火星轨道。ESA 将建造航天器，从轨道上取回珍贵的货物，并将其带回地球。
科学家可以在地球上的实验室中比使用机器人探测器上的紧凑型仪器更详细地分析岩石。分析将包括寻找“生物特征”，即样本中过去生命的分子或其他信号。“这些测量很难远程完成，”NASA 戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林belt）的行星科学家 Daniel Glavin 说。“你真的希望样本被带回实验室进行研究。”
NASA 的毅力号探测器已经从火星的杰泽罗陨石坑采集了大量样本，甚至还在地面上放置了十个密封管，里面装有岩芯，以便日后取回。报告称，探测器继续在杰泽罗周围行驶，采集更多样本，随着时间的推移，其采集的样本变得越来越有价值。迄今为止采集的岩石形成于古代河流三角洲和湖泊中，这些环境可能曾经类似于地球上适合生命存在的环境。
竞争的优先事项
火星样本返回是 NASA 在过去两次行星“十年”调查（这些调查报告汇集了研究界的意见，旨在指导未来十年美国行星科学的方向）中推荐的最高优先级事项之一。但随着工程师们改进了将成为任务一部分的各种航天器的设计，该项目一直难以保持在可承受的成本范围内。早期的独立审查（由 NASA 从机构外部的专家处委托进行，专门为了防止意外成本增加的问题）建议在样本返回项目上花费 38 亿至 44 亿美元。
但 Glaze 说，那是在工程师们充分了解将要涉及的内容以及因此需要多少成本之前。而 NASA 位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室（将领导大部分火星样本返回项目）一直面临着工作量过大的问题。这导致 NASA 推迟了去年计划发射的另一项任务，即前往灵神星小行星的航天器。
还有一些问题是如何在 NASA 行星科学部门 32 亿美元的预算中，平衡火星样本返回的成本与其他任务的成本。最近的十年调查（于 2022 年发布）建议将火星样本返回的成本限制在部门总预算的 35% 以内。这是一个巨大的挑战，因为该机构还试图维持其他优先项目的资金，例如计划于本十年晚些时候进行的飞往土星卫星泰坦的“蜻蜓”任务，以及计划于下一个十年进行的飞往天王星的任务。
这意味着所有人的目光仍然集中在如何为火星样本返回任务提供资金。“科学界知道，对一项多任务工作和行星科学史上最雄心勃勃的工作进行优先排序会面临挑战，”加州理工学院（位于帕萨迪纳）的行星科学家 Bethany Ehlmann 说，她曾帮助领导最近的十年调查。“这就是为什么[调查]强调 NASA 与国会合作增加预算并找出适当的资金分配方案以完成火星样本返回任务的重要性。”
本文经许可转载，最初于 2023 年 9 月 27 日发布。