天問三號是中國國家航天局組織的中國行星探測工程的一項正在計劃實施中的火星採樣返回任務，該任務計劃於2028年前後發射探測器著陸火星表面，採集樣品後返回地球。[4][3]
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天問三號任務目前正按程序履行報批手續[5]。如果按計劃完成，天問三號將成為世界上首個成功的火星採樣返回任務[1]，早於美國與歐洲合作的回收計畫。
背景
2016年1月11日，中國的首個自主火星探測任務正式立項[6]。同年，中國政府發布了《2016中國的航天》白皮書，其中「未來五年的主要任務」中包括了「火星採樣返回的方案深化論證和關鍵技術攻關」。[7]
2018年，探月與航天工程中心副主任裴兆宇表示中國計劃在2030年前實施四次重大行星際任務，包括火星繞落巡探測任務（後來的天問一號）、小行星採樣返回和主帶衛星繞飛探測任務（天問二號）、火星採樣返回任務和木星系統探測任務（天問四號）[8]。
2020年4月24日，國家航天局在2020年中國航天日啟動儀式上宣布了行星探測工程的名稱與圖形標識，將中國行星探測任務命名為「天問」[9]。同年12月，中國探月工程的嫦娥五號成功攜帶月壤返回地球，完成了中國首次地外天體採樣返回任務[10]。
2021年，中國首次自主火星探測任務天問一號順利完成火星環繞、著陸與巡視，取得圓滿成功[11]。月球採樣返回與火星環繞、著陸與巡視的順利完成表明中國已經掌握了相關的關鍵技術，為火星採樣返回的實施鋪平了道路。
2022年，中國首次火星探測工程總設計師張榮橋透露火星採樣返回任務的名字為「天問三號」。[12]天問一號探測器總設計師孫澤洲透露天問三號的任務架構及時間表，預計發射日期為2028年[3]。2023年，國家航天局再次確認天問三號發射時間為2028年[13]，但根據2024年6月消息，發射時間為2030年前後，不再明確定於2028年。[4]2024年9月5日，天問三號任務總設計師劉繼忠介紹，天問三號任務計劃在2028年前後實施兩次發射任務[14]。
任務架構
天問三號的整體任務流程將與嫦娥五號的月球採樣返回過程類似，依次為：[1][3]
- 環繞器入軌
- 著陸器著陸
- 樣本採集
- 上升器發射
- 火星軌道對接與樣品轉移
- 返回器地火轉移
- 返回器著陸
與月球採樣返回不同的是，天問三號任務所需要的探測器將分為兩個組合體分別發射，兩個組合體分別為軌返組合體（軌道器加返回器）和著上組合體（著陸器加上升器）。
預計任務時間表
根據天問一號總設計師孫澤洲在2022年6月的演講，天問三號火星採樣返回任務的候選方案有兩個。兩者的軌返組合體發射時間大致相同，但著上組合體的發射時間不同，分別為2028年5月與12月。後者路途耗時較短，但著陸時節為火星秋分，可能面臨較惡劣的火星塵暴季節。前者耗時較長（26個月），但著陸時節為火星春分，採樣工況條件相對較好。[3]
參見
參考文獻
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