NASA将开发首枚从火星发射的小火箭，送样本回地球，有哪些信息值得关注？对火星探索有何意义？ 第1页

首先新闻措辞不当，登月舱和苏俄与中国月球取样返回已经是另一个星球上发射的火箭了，应该用另一颗行星上起飞的火箭更准确合理。

火星取样返回任务本身迟到了好多年终于正式签约了，不管怎么样是个可喜的好消息。由于火星质量相对小引力也小，所以的逃逸速度比地球低一半，从火星表面起飞发射入轨大约需要5300米/秒的速度，而从地球发射运载火箭去近地轨道考虑到阻力和重力损失大约需要10000-9000米秒的速度增量，加上火星低重力需要的起飞推力也低一半以上，使得火星上升器相对同载荷的地球发射运载火箭轻巧很多。NASA历代考虑过的火星取样上升飞行器的动力分四大类：

固体燃料火箭方案最可靠稳妥，缺点是比冲低、坚固的壳体也笨重、可控性低，运送到火星上比较昂贵。

然后是液固混合火箭，这个比纯固体燃料火箭更可控、比冲更高些但技术不是特别成熟，而且对于需要漫长行星际飞行运输着落后捡取样品再返回而言就不好用比冲高的低温液氧氧化剂，只能使用硝酸、四氧化二氮等可以常温常压储存的剧毒氧化剂，比冲提升有限，加上因为本身结构原理限制很难同时调整混合比与推力等。我认为不是很适合火星采样返回任务。

接着是可储也就是剧毒、自燃液体推进剂火箭，这个可以长期储存，可控性很高比冲也比固体燃料火箭高一些，技术也成熟。航天器的轨道机动系统、在月球和火星软着陆等场合下都大量使用。总体上是中庸稳妥之选。

最后是低温液体推进剂火箭，例如液氢液氧和液态甲烷液氧，这个比冲比自燃推进剂高得多，意味所需燃料更少、运费最低。但问题是低温推进剂不容易长期储存，会沸腾汽化损失，而从地球去火星要好几个月。需要用新技术降低路上的挥发损耗，例如更好的隔热措施甚至主动制冷。在1990年代航天工程师罗伯特·祖布林博士提出了一个新构想能解决这一问题，是让着陆器带容易储存的水去火星（也可以带液氢，不过不容易储存），在火星利用大气中的二氧化碳进行萨巴蒂尔反应等处理，制取液氧和甲烷作为返回的推进剂。这解决了低温推进剂路上的储存问题也利用火星当地资源进一步降低了运输负载。考虑到复杂性和风险、需要足够的电力供应等，不是很适合刚开始的火星取样返回任务。但很适合未来后续火星取样返回任务和载人火星任务。

接下来的任务是这样的，NASA的毅力号把之前陆续从各地采集并且封装好的火星样本交付给火星上升器，发射进入轨道后欧洲航天局发射火星取样返回轨道器会在太空打捞火星上升器释放的篮球大小样本舱，然后关进地球再入返回舱里。接着用太阳能离子推进器跟传统火箭配合启程返回地球，投放返回舱去捞回。考虑到火星可能曾经有生命甚至残存微生物，火星样本应当以四级生化危害对待（BSL-4+），会有专用设施安全处理研究的。