人類為尋找外星生命而制定的最大膽、最雄心勃勃的計劃即將重回起跑線。
NASA 和歐洲航天局 (ESA) 一直在制定一項戰略，將毅力號探測器精心採集的一組火星岩石帶回地球進行研究。但一份新的獨立評估報告稱，按照目前的預算和時間表，這項計劃無法實現。整個專案可能耗資 80 億至 110 億美元——遠高於三年前釋出的上一份獨立審查報告中估計的約 40 億美元。而且，正如航天機構所希望的那樣，任務在 2027 年和 2028 年發射的可能性“幾乎為零”。報告估計，即使將發射日期推遲到 2030 年，仍將耗資 80 億至 96 億美元——與建造詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的成本相當，後者是歷史上最昂貴的天文專案。
這份於 9 月 21 日釋出的報告強調，火星樣本返回對航天機構具有戰略意義，因為它將在中國也宣佈計劃從火星帶回岩石之際，展示美國和歐洲的“軟實力”。這項任務在科學上也意義重大：它是數十年尋找地球以外生命探索的頂峰。但報告稱，目前的計劃是不可行的。該報告由 NASA 委託，由 NASA 前經理 Orlando Figueroa 領導。
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NASA 表示，將暫停目前的計劃，並在明年年初提出替代策略。“我們需要一些時間來評估前進的道路，”NASA 華盛頓特區行星科學部門負責人 Lori Glaze 說。她說，報告中的建議是“重大的”。“這些問題無法在一夜之間得到解答。”
ESA 在一份宣告中表示，正在評估如何在調整計劃的同時，仍然實現總體任務目標。“我們正在進行初步研究，以評估各種情況下的所有方案，並將儘快向成員國通報結果並與 NASA 協調。”
珍貴的樣本集
按照目前的設想，火星樣本返回任務將包括 NASA 建造一個著陸器，飛往火星，採集最多 30 個岩石樣本，以及一枚火箭，從火星表面發射升空，將它們送入火星軌道。ESA 將建造航天器，從軌道上取回珍貴的貨物，並將其帶回地球。
科學家可以在地球上的實驗室中比使用機器人探測器上的緊湊型儀器更詳細地分析岩石。分析將包括尋找“生物特徵”，即樣本中過去生命的分子或其他訊號。“這些測量很難遠端完成，”NASA 戈達德太空飛行中心（位於馬里蘭州格林belt）的行星科學家 Daniel Glavin 說。“你真的希望樣本被帶回實驗室進行研究。”
NASA 的毅力號探測器已經從火星的傑澤羅隕石坑採集了大量樣本，甚至還在地面上放置了十個密封管，裡面裝有巖芯，以便日後取回。報告稱，探測器繼續在傑澤羅周圍行駛，採集更多樣本，隨著時間的推移，其採集的樣本變得越來越有價值。迄今為止採集的岩石形成於古代河流三角洲和湖泊中，這些環境可能曾經類似於地球上適合生命存在的環境。
競爭的優先事項
火星樣本返回是 NASA 在過去兩次行星“十年”調查（這些調查報告彙集了研究界的意見，旨在指導未來十年美國行星科學的方向）中推薦的最高優先順序事項之一。但隨著工程師們改進了將成為任務一部分的各種航天器的設計，該專案一直難以保持在可承受的成本範圍內。早期的獨立審查（由 NASA 從機構外部的專家處委託進行，專門為了防止意外成本增加的問題）建議在樣本返回專案上花費 38 億至 44 億美元。
但 Glaze 說，那是在工程師們充分了解將要涉及的內容以及因此需要多少成本之前。而 NASA 位於加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室（將領導大部分火星樣本返回專案）一直面臨著工作量過大的問題。這導致 NASA 推遲了去年計劃發射的另一項任務，即前往靈神星小行星的航天器。
還有一些問題是如何在 NASA 行星科學部門 32 億美元的預算中，平衡火星樣本返回的成本與其他任務的成本。最近的十年調查（於 2022 年釋出）建議將火星樣本返回的成本限制在部門總預算的 35% 以內。這是一個巨大的挑戰，因為該機構還試圖維持其他優先專案的資金，例如計劃於本十年晚些時候進行的飛往土星衛星泰坦的“蜻蜓”任務，以及計劃於下一個十年進行的飛往天王星的任務。
這意味著所有人的目光仍然集中在如何為火星樣本返回任務提供資金。“科學界知道，對一項多工工作和行星科學史上最雄心勃勃的工作進行優先排序會面臨挑戰，”加州理工學院（位於帕薩迪納）的行星科學家 Bethany Ehlmann 說，她曾幫助領導最近的十年調查。“這就是為什麼[調查]強調 NASA 與國會合作增加預算並找出適當的資金分配方案以完成火星樣本返回任務的重要性。”
本文經許可轉載，最初於 2023 年 9 月 27 日釋出。