在嫦娥六号实现人类首次月球背面取样壮举后，中国勇于挑战深空探测更艰巨的任务：从更遥远的火星采回样品，探寻红色星球上是否存在生命这一重大科学问题。

“这是极具技术挑战性、探索性的空间探索任务，人类至今尚未实现过。”天问三号任务总设计师刘继忠接受记者采访时说。

20世纪60年代，人类开始火星探索。迄今为止全世界开展了40多次火星探测任务，实现了对火星的飞掠、环绕、着陆和巡视探测。2021年，天问一号成功落火，这是中国首次实现地外行星着陆，成为全球第二个成功着陆火星的国家。

但火星取样返回地球，依然是人类待突破的难题，中国天问三号任务正聚焦于此。

地月距离约38万公里，而地球与火星的平均距离约4亿公里。“火星比月球距离远得多，环境也更加复杂。”刘继忠介绍，受限于目前火箭的运载能力，原先通过一次发射实现月球取样，但在火星取样任务则需要两次发射。中国计划2028年在海南文昌用40天左右的时间，使用两枚长征五号运载火箭，分两次发射天问三号的轨道器、返回器组合体和着陆器、上升器组合体。

然而，从火星取样返回的难点不仅是发射，整个任务过程非常复杂，包括13个阶段，采取就位和遥感等探测方式。“在技术上要突破火星表面采样、起飞上升、环绕火星交汇、行星保护等关键技术，为未来火星持续探测和应用打下前期的技术储备。”刘继忠说。

生命痕迹探寻被列为天问三号任务的第一科学目标。刘继忠说，太阳系内火星环境和地球最相近，火星上是否存在或曾经存在过生命是国际重大科学热点问题。其他的科学主题还包括火星气候及其演变、火星地质及内部过程。

天问三号一次任务所采集的样品有限，因此对于在哪里采样整个研发团队开展了大量研究，尽量寻找有可能富集生命痕迹信息的候选点。经过充分论证，在克律塞平原和乌托邦平原初步选定了候选着陆点。刘继忠表示，将开展基于生命痕迹全链条要素的火星样品研究和数据研究，保证样品拿得回、科学有发现。

此外，天问三号任务将开展国际合作，搭载中外科学家共同研制的科学载荷，中国还将与全世界科学家联合开展火星样品和数据合作共享研究。在一个更为长远的设想中，中国将联合各国或科研机构开展火星科研站的使命与任务定义、需求分析、概念研究、实施方案设计，以及关键技术攻关等，共建火星家园。

从“嫦娥探月”到“天问探火”，中国在深空领域的探索是一场接力赛。

“中国深空探测从月球到火星一步一个台阶，前期已经打下了非常好的基础。未来人类登上火星将是必然趋势。”刘继忠说。

中国深空探测重大专项总设计师吴艳华也表示，中国倡议建设的国际月球科研站以及即将开展的载人登月等一系列任务和规划也为更远未来的载人登陆火星奠定基础。