中国探月工程总设计师吴伟仁表示，我国计划实施火星采样返回和太阳系边缘探测，哪些信息值得关注？
首先，火星采样返回这一计划的提出，其意义绝非仅仅是“取回”火星的土壤和岩石。想象一下，我们能够从遥远的火星表面，将珍贵的样本带回地球，这背后蕴含的技术挑战是巨大的。这不仅仅需要一次精密的着陆，将探测器安全地放置在火星的特定区域，更需要一台能够钻探、采集样本的“机械臂”，甚至可能是一台小型的上升器，将样本送入环绕火星的轨道。在那里，可能还需要一个轨道器进行对接，将样本安全的转移，并最终踏上漫长的返航之旅，穿越数十亿公里的真空，最终在大气层中承受高温和冲击，将样本稳稳地送达地球。
为什么这如此重要？因为这些样本将是解开火星生命之谜的关键线索。火星上是否存在过生命？现在是否依然存在？这些问题的答案，可能就隐藏在那一抔抔火星土壤之中。通过对这些样本进行详尽的地球实验室分析，我们可以研究火星的地质演化、大气成分、是否存在有机物，甚至可能发现曾经或现在的微生物痕迹。这对于我们理解生命在宇宙中是否普遍存在，以及地球生命起源的可能性，都将具有划时代的意义。而且，火星采样返回的成功，将极大提升我国在深空探测领域的国际地位，标志着我们已经掌握了能够深入宇宙、获取珍贵信息的核心技术。
其次，太阳系边缘探测这个设想，更是将我们的目光投向了更遥远的未知。太阳系边缘，那是一片神秘而寒冷的区域，行星的引力渐弱，太阳的光芒也变得微弱。那里存在着柯伊伯带，一群由冰封的岩石、尘埃和小行星组成的巨型环状区域，其中孕育着冥王星这样的矮行星。探测器要穿越如此遥远的距离，需要强大的动力系统、精密的导航技术以及能够承受极端低温和宇宙辐射的设备。
这样的探测任务，其关注点在于理解太阳系的形成和演化。太阳系边缘的天体，很大程度上保留了太阳系诞生之初的原始信息。通过研究这些天体的构成、轨道以及相互作用，我们可以回溯太阳系形成初期的“大数据”，了解行星是如何孕育、碰撞并最终形成我们今天所见的行星家族的。这就像是在研究宇宙的“婴儿时期”，为我们揭示太阳系乃至其他行星系统的起源和演化规律提供宝贵的第一手资料。
更进一步，当探测器穿越太阳系的日球层边界，进入真正的星际空间时，它将成为人类派出的第一个真正意义上的“星际使者”。它将能够测量星际介质的性质，感受来自恒星际空间的粒子和磁场，甚至可能接收到来自其他恒星的信号。这将是人类文明向宇宙发出的最深远的问候，是我们探索“宇宙邻居”的第一步。
总而言之，吴伟仁院士提出的火星采样返回和太阳系边缘探测计划，不仅仅是技术上的宏伟蓝图，更是科学探索的重大突破。火星采样返回将为我们揭示火星的奥秘，甚至生命的普遍性提供关键线索；而太阳系边缘探测则将引领我们走向更广阔的宇宙，理解太阳系的起源与演化，并开启人类迈向星际空间的征程。这两项计划的实施，必将是中国航天事业的又一座里程碑，也必将为人类对宇宙的认知注入新的活力和深刻的洞见。
网友意见
在今年的全国两会期间，全国政协委员、中国探月工程总设计师吴伟仁院士向媒体介绍了中国航天的宏伟发展蓝图。天问一号成功火星探测以后，我国将继续进行小行星采样返回、火星采样返回、木星探测等规划，以及更遥远的太阳系边缘探测。吴伟仁说：“我们希望在2049年完成100个天文单位，到达距离地球150亿公里的地方”。
一个天文单位是地球到太阳的平均距离，需光速行进500秒、约1.5亿千米，对于人类而言是个真正的“天文”数字。以月球对比为例，它距离地球仅约0.0025天文单位，光速耗时1.3秒即可。而吴院士介绍的规划，直接把我们的视线导向了太阳系的边缘，光速行进需要十几个小时。那里是无比空旷的柯伊伯带，却藏着太阳系最深层的秘密。
太阳系是所有人类的家园，它是由一颗恒星、八大行星、数百颗卫星及更多小天体组成的庞大系统。但它又是渺小的，仅在银河系中，就有约1000-4000亿颗太阳这样的恒星，而银河系又是宇宙一隅的沙尘。人类目前可观测到的宇宙半径已经达到465亿光年，光速行进要数百亿年！
人类航天先驱齐奥尔科夫斯基有句经典名言，可以昭示人类航天应该努力的未来：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远待在摇篮里”。100多年后人类航天所认知的世界远比他所了解的广阔，如果同样按照他的逻辑去定义，太阳系仅是人类的第一个“家”。走出家门，才是人类长远的未来。
飞出太阳系并不容易，起步就很艰难。航天器需在挣脱地球引力束缚之后，继续逃离太阳引力的影响。太阳的质量是地球33万倍以上，即便它的引力在地球轨道附近已经弱了不少、依然是航天器彻底逃离的最大障碍。中国现有最强火箭是870吨重的长征五号，它能允许约5吨重的天问一号抵达火星，但若让天问一号逃离太阳引力束缚还需要变得更强。因而，吴院士说到我们首要解决的问题是研发更加强力的重型火箭。
航天器就像飞出地球的风筝，我们需要一条线控制飞行，这就是航天领域内的遥测通信技术。相比地球附近的航天器，深空探测航天器的距离更远，这也意味着信号衰减更多，对深空通信网提出更高的要求。仅以我国为天问一号在天津新造的深空通信天线为例，它直径达到70米、面积超过20个篮球场、质量超过2700吨！未来我们需要更强软硬件结合的深空通信网络来支持冲出太阳系的旅途。
此外，距离太阳越远所能收集的太阳能越弱，能量跟航天器与太阳的距离（的平方）成反比。这意味着在100天文单位之外，太阳能密度已经降到了地球附近的万分之一，远不足以支持航天器的正常工作。与此同时，能飞出太阳系的任务时长动辄跨度数十年，也要求能量系统能长期稳定工作。以目前人类科学技术水平而言，使用超长待机的放射性同位素电机（俗称“核电池”）几乎是唯一的选择，例如钚-238原料的核电池半衰期长达88年。我国已在嫦娥四号探测器上，初步测试了相应技术，用衰变产生的能量给器件保温和提供部分电力。
冲出太阳系，航天器本身也要变得更强，它需要质量尽量轻、功能却尽量多，这才能实现重型火箭“大马送快车”的效果，让一个注定昂贵的任务发挥出最大价值。因而，还需要为航天器配套研发多种科学仪器，甚至是颠覆性的新技术。历史上，摄像管技术、电荷耦合元件（CCD）成像技术甚至Wi-Fi技术等都和人类航天和天文探测的发展息息相关。为了让航天器更快冲出太阳系，科学家们还采取了行星引力助推加速等颠覆性想法，这也是未来中国航天器的首要选项之一。
这是一个有着极高门槛的目标，只有拥有顶级航天技术实力才能使之成为现实。截至目前，人类仅有美国国家航空航天局的先驱者10号（1972年）、先驱者11号（1973年）、旅行者1号（1977年）、旅行者2号（1977年）和新视野号（2006年）处在离开太阳系的旅途中。其中，旅行者2号更是抓住了太阳系内每175年一遇的各大行星完美几何关系，实现了一次遍访木星、土星、天王星、海王星。截至2022年3月，在“核电池”的支持下，史上最远航天器旅行者1号已经在太空中工作了45年，距离地球233亿千米（约156个天文单位），光速都需要21个半小时才能追上。
从以上分析可以看出，冲出太阳系的航天探测，不仅是中国航天宏大无比的梦想，还是对航天科技水平有重大提升的绝佳机会。我们需要重型运载火箭、深空通信网络、新一代智能航天器、航天器核能、深空制导导航与控制等一系列技术，这些也必将成为航天技术的更高整体发展平台，甚至促进其他相关制造业和信息产业的发展。
中国人的梦想经常用“星辰大海”四个字来形容。不过从天文学的意义来看，我们还只是一直在太阳附近生存，距离太阳最近的另一个星辰“比邻星”都仍有4.2光年，还有很长的路要走。
宇宙空旷无比。一方面，我们能感慨中国人用“星辰大海”描述梦想时的维度之大；另一方面，也告诉所有的中国航天人，冲出太阳系是我们必然要为之努力的长远目标，让梦想照进现实。
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