流程示意圖

據國外媒體報道，利用自動探測器將火星土壤樣本送回地球的計畫現在正一步步地邁向落實。「國際火星樣品回送體系」(International Mars Architecture for the Return of Samples，簡稱IMARS)下屬的一個工作小組在其日前公佈的報告中對整個探測計畫進行了詳細的介紹。

加入該工作組的專家分別來自美國、英國、法國、義大利、日本、瑞典、瑞士、澳洲、比利時和加拿大等國。為了制定上述報告，他們已共同工作了近一年的時間。在這份報告中，專家們詳細闡述了探測計畫所要達到的科學目標（其中包括需採集的樣品的數量和類型）、技術裝備（發射系統、探測裝置），以及需要在地球上建造的用於保存和分析火星土壤樣本的儀器設備。除此之外，在報告中還提出了實施探測計畫的初步安排表和所需的預算。

據悉，未來的「火星樣品回送」計畫將由歐洲、美國和其他多個國家共同參與實施。按照專家們的設想，探測器可在2018、2020或2022年發射，而採集到的火星樣本將在2023或2025年被送回地球。在抵達火星表面後，探測器將持續活動數月時間，之後將等待合適的「窗口時間」以返回地球。

專家們表示，與從火衛一和月球上採集標本相比，採集火星土壤的難度要大得多。據介紹，要採集回總重為500克的火星岩石和沙土樣本，參與探測計畫的各成員國必須合力研製兩部探測器，並且要分兩次將它們發射升空。這兩部探測器分別是重量為4.3噸的「登陸者復合體」（Lander Composite）和重量為3.5－4噸的「人造衛星復合體」（Orbiter Composite）。

其中，「登陸者復合體」將在發射後直接飛往火星。該探測器攜帶的登陸模塊－－「登陸者平台」（Lander platform）將在火星表面實施「軟著陸」。「登陸者平台」同樣也由兩部分組成，分別是一輛火星車和一部用於運送火星土壤樣品升入軌道的「火星樣品提升器」（Mars Ascent Vehicle，簡稱MAV）。

火星車將對著陸區域附近進行探測並採集數份火星沙土和岩石樣品。之後，它將返回搭載有MAV的「登陸者平台」。當搜集到所有的樣品後，MAV將會啟動安裝在底部的推進器並進入火星低軌地區－－在這裡，它將於執行此次計畫的另一部自動探測器「人造衛星復合體」實施對接。

「人造衛星復合體」在探測到MAV後，便會開始調整自己的軌道以「捕捉」後者並攜帶其返回地球。匯合後的探測器被稱為「地球返回器」（ERV）。

當飛抵地球軌道附近後，ERV會釋放出一部與「星塵」號探測器相似的返回裝置，以便將火星土壤樣本安全地送回地面。

據專家們估算，從研製火星著陸器到建造用於分析樣本的特殊實驗室，總共需花費10年左右的時間。

為了順利地實施探測計畫，科研人員已設計了數套方案，以利用不同的運載火箭和在不同的日期將探測器發射升空。目前選定的運載火箭包括美國的「宇宙神」5/551型火箭和歐洲空間局的「阿里亞娜」5ECA型火箭。

根據科學家們的測算，整個「國際火星樣品回送」計畫的總投資將在45－80億美元之間。

毫無疑問，實施這一計畫將會面臨巨大的風險。有科學家強調說，除了要保障將火星土壤樣本安全送回地球，如何避免地球受到可能存在的火星生物的威脅也是一項需要嚴肅對待的問題。不他們指出，絕不能帶回任何可能危害地球的物質，這次任務不能出一點差錯，探測器務必要安全穿越地球大氣層。

如果說環境惡劣的火星上真有微生物存在，那麼它們必定具有極其頑強的生命力。如果探測器返航時發生意外而爆炸，火星生物也未必會隨之灰飛煙滅，而它們會給地球生物圈帶來什麼影響將難以預測。