近日，我國火星探測任務工程總設計師張榮橋表示：將在2030年前後實施火星取樣返回。火星取樣返回到底有多難？早在1964年，美國就將火星探測器“水星4號”送到了火星軌道，1969年7月16日，美國土星5號超重型運載火箭載著阿波羅11號飛船送三位宇航員到達月球，實現了人類的第一次登月。然而幾十年過去了，美國不但沒有實現載人登火，連火星取樣返回都沒有實現，可見火星取樣返回難度巨大。當前，沒有一個國家實現火星取樣返回，因而，火星取樣返回成為下一個太空探索的競爭點。

目前，美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）正在進行火星取樣返回的合作，先由毅力號進行取樣封裝將樣品放在指定位置。2026年，NASA將發射樣本回收著陸器，帶樣本返回。該樣本回收著陸器由著陸器、歐洲航天局的樣本回收車和上升運載火箭組成。上升運載火箭將樣本容器送到300公里的火星軌道，再由歐洲航天局的地球返回軌道器運回。如果整個計劃順利，人類將在2031年看到從火星帶回的樣本。但是這僅僅是計劃，並沒有最終敲定方案。

縱觀全球現役火箭，“重型獵鷹”是運力最大的火箭，即使將它回收火箭需要消耗的40%的燃料全部用來發射載荷，其地火轉移軌道的運力也只有16。8 噸。當然，這只是理論資料，“重型獵鷹”並沒有發射大型載荷，地火轉移軌道具體運力不詳。即使能向地火轉移軌道發射16。8噸的載荷，也不滿足完成火星取樣返回任務，初步估計整個火星取樣返回探測器載荷可能會達到25噸左右。至於是否可以透過多發火箭發射載荷在近地軌道組裝後再飛向火星進行取樣返回任務，並未有專家提出類似聲音。而我國正在努力研製長征九號，

地火轉移軌道運力可達44噸，正是在為火星取樣返回做準備。

2020年11月24日，長征五號遙五運載火箭將嫦娥五號探測器送往月球，12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品著陸地球。嫦娥五號月球取樣返回的樣板是可以照搬火星取樣返回的。NASA和ESA合作的計劃也類似，上升器將樣品交給返回器後，由返回器將樣品帶回地球。

嫦娥五號上升器和軌道器

但是，火星取樣返回和月球取樣返回有很多不同，月球的引力只有地球的1/6，而火星的引力是地球的1/3還多，此外火星有大氣，月球沒有，火星的氣象變化複雜詭異。探測器從進入大氣層到著陸火星表面的過程被稱為“恐怖七分鐘”，隨時有可能“結束探測器生命”。NASA曾經表示過，往火星表面送超過2噸的載荷都是非常困難的。

地球去火星和火星返回地區是有視窗期的，26個月才有一次，也就是說探測器從地球發射到達火星後，需要等兩年才有機會返回地球。在火星表面發射火箭（上升器），也沒有任何經驗和資料，一枚在火星表面苦等兩年的火箭上升器還能不能正常工作執行也是個未知數。

總之，火星取樣返回任務難度非常大，一個環節出現問題都會前功盡棄，

比以前任何任務都更具挑戰性。

中、美歐誰先實現火星取樣返回，誰就將開啟新的太空探索時代。