美国投入数百亿美元的火星样本返回计划或打水漂，科学家要疯了

本文来源：环球科学科研圈

原作：Leonard David & Lee Billings

翻译：科研圈bot

在耗费数十亿美元、历经数十年筹划后，美国航空航天局（NASA）可能被迫将珍贵的空气、岩石与土壤样本留在火星表面。

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过去四年多来，NASA "毅力号"火星车一直在火星的耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）区域开展探测工作。这个红色星球上的远古遗迹曾承载过广袤的河流三角洲、深邃的大型湖泊，甚至可能孕育过古老的火星生命。自 2021 年 2 月着陆以来，这辆汽车大小的核动力探测器穿越这片异星地貌，系统性采集了大量岩石和土壤样本。这些封存在真空密封金属管中的标本，未来将通过样本返回任务运抵地球。在最先进的实验室进行显微分析后，或许终将揭开地球之外存在生命的首个确凿证据。

NASA与欧洲航天局（ESA）合作的这项“火星样本返回”（Mars Sample Return, MSR）计划历经数代人的努力，是行星科学家数十年规划与政府数百亿美元投入的结晶——这场始于半个多世纪前、至今仍在延续的以火星为核心的行星际探索壮举，最终铸就了这项巅峰成就。

然而，特朗普政府可能将它毁于一旦：5 月 2 日，美国白宫行政管理和预算局（OMB）抛出一枚预算炸弹，提议将 NASA 的总资金削减四分之一，将该机构的科学预算砍去近半，并彻底取消"火星样本返回"计划。OMB 文件声称取消该计划是合理的，因为 MSR "严重超支"，火星车采集的各类标本将"通过载人火星任务实现"。

这一消息显然令 NASA 高层官员感到意外。就在宣布该消息前两天，MSR 项目主任多尼亚·道格拉斯-布拉德肖（Donya Douglas-Bradshaw）在 NASA 火星探测计划分析小组（MEPAG）会议上还给出了态度乐观的进展报告。她表示，火星样本返回项目 "将成为人类首次前往另一颗行星的往返任务"，"也将是我们首次真正从另一颗星球上发射航天器"。

道格拉斯-布拉德肖在讲话中承认，该计划存在发展中的阵痛。多年来，MSR 的多次独立审查都指出其预算不断膨胀，进度持续落后。她表示，近期一项评估预计该项目需耗资约 110 亿美元，并要到 2040 年才能将火星样本送回地球——无论从成本还是时间维度看，这都"贵得离谱，慢得无法接受"。

2024 年，在上述数据的推动下，又一项评估报告提出了一项简化的火星样本返回方案，最早可在 2035 年以约 80 亿美元的成本带回火星样本。这一新规划要求 NASA 同时研究两种方案，都旨在通过结合私营部门的创新，并利用现有"传承"硬件来降低成本并加快进度。道格拉斯-布拉德肖向与会的 MEPAG 科学家们表示，NASA 预计将在 2026 年底前在两种方案中做出选择并最终确定火星样本返回的新计划。

“纯属无稽之谈”

MEPAG 主席、美国西南研究院（Southwest Research Institute）空间科学家维多利亚·汉密尔顿（Victoria Hamilton）指出，取消MSR 将推翻美国数十年的艰苦规划与审慎投资，削弱美国在全球空间领域的领导地位。她强调，该计划连续两次被美国《行星科学和天体生物学十年调查》（Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey，以下简称《十年调查》）列为该国行星科学最高优先事项——这份权威共同体报告历来为国会及联邦机构制定未来行动方针提供依据。若放弃 MSR，其他国家或将抢先在美国及其盟友重启前实施自主采样返回任务。

在美国 2024 财年联邦可自由支配支出的 1.8 万亿美元预算中，仅有 78 亿美元用于 NASA 科学项目——不到总额的 0.5%。汉密尔顿表示，"正是这项投资，使 NASA 的机器人探索计划位居世界前列，并激发着美国未来科学家和工程师的想象力。NASA 必须通过实施《十年调查》提出的宏伟目标，保持美国在深空探索领域的领导地位，这一点至关重要，否则我们将把领导权拱手让给中国等其他国家。"

尽管载人火星任务长期以来确实是 NASA 的指导性目标，并且得到了特朗普政府以及前总统乔·拜登政府的认可，但“美国宇航员能在短期内带回‘毅力号’火星车采集的火星样本”这一说法，遭到了多方专家的猛烈抨击。

“咱们现实点吧。我对‘宇航员将负责样本返回’的反应是：什么时候？！这种说法在多个层面上都站不住脚，”曾担任 NASA 首任火星计划总监（也被称为“火星沙皇”）的美国斯坦福大学行星科学家斯科特·哈伯德（Scott Hubbard）表示，“据我所知，任何可信的‘人类登陆火星’方案都不会早于 2039 年或 2040 年。”

与此同时，哈伯德指出，中国已宣布计划在 2030 年左右开展一项更为基础的火星采样任务——很可能仅通过着陆器从火星表面某个易于到达的地点简单抓取附近物质。哈伯德表示，即便仅有一次简单采样，（中国）也在这一方面超越了 NASA 和美国。

倡导太空科学与探索的非营利组织行星学会（Planetary Society）空间政策主管凯西·德赖尔（Casey Dreier）表示，MSR 的真正价值在于获取全面和高质量的火星样本，并以此回答一些核心科学问题，例如火星表面的年龄、可能存在的生物特征，以及火星远古大气的性质。

此外，他表示，特朗普政府宣称该任务成本过高——却又声称载人探测可以轻而易举取代该任务——这种论调值得怀疑。首先，任何稍有现实可行性的载人火星探测计划都将比 MSR 昂贵得多。其次，人类登陆火星的行为本身就可能破坏深层次的天体生物学研究——这正是当初开展采样工作的科学依据。多数专家认为，宇航员将不可避免地携带地球微生物登陆火星表面，这不仅可能破坏火星原始样本的完整性，甚至可能危及火星本身的纯净环境。

德赖尔补充说，这并不意味着人类应该被永远禁止前往火星，也不意味着宇航员在样本返回任务中完全无法发挥作用。他总结道："火星样本返回仍有许多新颖方法值得考虑，包括与未来人类火星探索更紧密的结合。在现阶段取消该项目为时过早，在 NASA 正式任命领导人并能够对项目进行全面评估之前仓促作决定，显然更加不妥。"

“既令人困惑又让人愤怒”

的确，特朗普总统提名的 NASA 负责人、企业家兼两次私人太空旅行者贾里德·艾萨克曼（Jared Isaacman）尚未就 MSR 的新进展正式表态。在 4 月 9 日最近一次国会听证会上——当时 OMB 的爆炸性消息尚未震动整个美国航天科学界——他曾对 NASA 的光明未来作出乐观证词。

4 月 30 日，负责监督 NASA 及其他联邦科学机构的参议院委员会批准艾萨克曼的任命进入国会的正式确认投票程序。不过该确认程序可能需要数日、数周乃至数月才能完成——且尚不确定艾萨克曼是否具备足够的政治资本来反对、甚至质疑特朗普政府任何削减预算的行政命令。

美国行星科学研究所（Planetary Science Institute）所长兼首席执行官阿曼达·亨德里克斯（Amanda Hendrix）警告称，政治领导层的这种潜在断层可能造成的破坏性影响，甚至远超于"令人困惑且愤怒"的 MSR 可能被取消这一事件本身。

“这就像（特朗普政府）希望美国放弃在太空探索和科学领域的领导地位，”她表示，“拟议的削减糟糕到我们无法坐等国会走常规拨款程序。国会现在必须大力反击。”

要理解 MSR 可能失败的前景究竟有多么令人震惊，有一个事实可以参考——就连该计划曾经的一些反对者现在也开始为其辩护（附带保留意见）。美国航空航天工程师、火星学会创始人罗伯特·祖布林（Robert Zubrin）长期以来一直是该项目的激烈批评者，他认为 NASA 的火星探索计划应通过更丰富多样的中小型任务组合来实现更优效果。即便如此，他也无法让自己支持取消该项目的提议。

“虽然你可以对火星样本任务提出异议，但这笔资金应当重新规划用于实施一个包含更多漫游车、机器人直升机、轨道器及生命探测实验的火星探索计划，”祖布林表示，“然而（特朗普政府）却直接取消任务，实质上终结了火星探索计划。这是错的。”

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能否挽回？

随着不确定性和困惑笼罩着 MSR 及整个联邦资助科学领域的前景，美国长期以来的国际合作伙伴除了对外展现平静的姿态外，似乎别无选择。例如，看看 ESA 总干事约瑟夫·阿施巴赫（Josef Aschbacher）5 月 5 日发表的声明——该声明谨慎强调了美欧在太空活动中合作的重要性。

ESA 对"火星样本返回"计划的核心贡献是建造地球返回轨道器（ERO）。该航天器将在火星轨道捕获并储存由地表发射的样本返回舱，随后将其运回地球。2020 年 10 月，ESA 与空客公司签署了价值 4.91 亿欧元的 ERO 设计与建造合同。目前该航天器已进入研发末期阶段，各部件正在进行集成测试，为发射做最后准备。若计划搁浅，这个斥资近五亿欧元的项目恐将成为ESA的财政包袱，而该机构的年度预算与 NASA 相比可谓小巫见大巫。

阿施巴赫在声明中并未直接提及 ERO 或 MSR，但指出特朗普政府预算申请的更详尽版本预计将于 5 月底或 6 月初公布。

“预算请求的发布标志着美国国会拨款程序的启动，最终以总统签署众议院和参议院通过的预算法案而告终，”阿施巴赫表示。“因此必须牢记，目前这仍是一项处于高度变化中的工作。”基于该程序结果及其他后续进展，ESA 将于今年晚些时候举行会议，制定"受影响的 ESA 项目及相关欧洲工业的潜在行动与替代方案预案"。

这位欧洲航天机构的领导人尖锐地补充道："ESA 已与全球各地的航天机构建立了强有力的伙伴关系，不仅致力于成为可靠的合作伙伴，还致力于成为强大且理想的合作伙伴。"

或许并非巧合的是，阿施巴赫发表上述言论两天后便现身新德里，与印度空间研究组织（ISRO）签署了联合意向声明，双方将在未来低地球轨道及月球载人任务中展开合作。尽管 ESA 对当前吞噬美国的政治乱象采取了审慎的"观望"态度，但欧洲接纳美国以外的新伙伴参与太空探索的举动印证了一句古老的箴言：未来不等人。

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