洛克希德·马丁公司宣布了一项以不到 30 亿美元的固定价格执行 NASA 火星样本返回 (MSR) 任务的提案。
该任务的目的是将毅力号火星车从火星收集的土壤和岩石样本带回地球。 NASA 目前的预算估计为 70 亿美元,独立审查称其可能达到 110 亿美元。特朗普政府已提议大幅削减 NASA 预算,并正在考虑取消 MSR 任务。洛克希德·马丁公司的提议将使用小型着陆器、小型火星上升飞行器和基于 2018 年 11 月成功登陆火星的洞察号着陆器设计的小型地球再入系统。
该公司过去曾建造过 NASA 22 辆火星车中的 11 辆。 NASA 于 2025 年 1 月 8 日宣布了一种同时追求两个着陆架构的新方法,预计计划将于 2026 年底承诺。目前,毅力号将样本密封在其 43 个试管中的约 20 个试管中,其中 10 个试管已放置在火星表面。
【编辑部评论】
围绕火星样本返回任务的最新进展不仅仅是预算削减的问题,而且应该被视为太空开发领域公私合作的新典范。
洛克希德·马丁公司的提议代表了从传统的美国宇航局主导项目向“固定价格合同”的转变。这是一个公司承担成本超支风险的系统,这种做法类似于SpaceX成功的商业太空运输商业模式。
从技术角度来看,该公司的战略重点是“利用现有技术”。该计划旨在通过结合基于 2018 年成功的洞察号着陆器设计的小型着陆器、小型火星上升飞行器以及根据 2023 年 9 月的 OSIRIS-REx 任务开发的地球再入系统,显着降低开发风险。
这种技术集成有可能使火星探索“标准化”。结合经过验证的组件,而不是像过去那样为每个任务开发新组件,有可能降低成本和时间。
另一方面,也存在潜在的风险。如果发生意外的技术困难,固定价格合同可能会让公司蒙受损失。还需要考虑因优先降低成本而错失采集具有高科学价值样本机会的风险。
从政策含义来看,这一提议也符合特朗普政府的太空政策。政府优先考虑建设月球基地和载人火星探测,样本返回火星获得的地质数据将直接提高未来载人任务的安全性。
从长远来看,这一事件可能会加速太空探索的工业化。 NASA于2025年1月8日宣布的“同时追求两种着陆架构”的新战略预计将鼓励多家私营公司之间的竞争并加速创新。
特别值得注意的是,SpaceX还提出了使用“Starship”的替代方案。这也带来了使用大型运输系统“批量样本采集”的新选择,而不是传统的逐步方法。
火星样本的科学价值是巨大的。从“毅力号”目前将样本密封在其 43 个试管中的 23 个中,其中 10 个被放置在火星表面,就可以看出其重要性。当在地球上对这些样本进行详细分析时,可以提供有关火星地质历史和生命可能性的确凿证据。
【术语解释】
火星样本返回(MSR)
将火星土壤和岩石样本带回地球的太空任务。这是有史以来第一个从另一个星球回收样本的项目,由美国宇航局和欧洲航天局共同规划。
毅力
NASA 的探测车于 2021 年 2 月登陆火星。它从火星 Jezero 陨石坑采集了土壤和岩石样本,并已在 43 个管子中的 23 个管子中装满了样本。
火星上升机(Mars Ascent Vehicle, MAV)
从火星表面将样本发射到轨道的小型火箭。这计划是首次从另一个星球发射火箭,洛克希德·马丁公司负责开发。
洞察号着陆器
NASA的火星探测器于2018年11月成功登陆火星,它配备了地震仪来调查火星的内部结构。洛克希德·马丁公司负责制造。
奥西里斯-雷克斯
NASA 的一艘航天器在小行星贝努 (Bennu) 采集样本后于 2023 年 9 月返回地球。再入地球系统已经成功演示。
杰泽罗陨石坑
火星上的一个直径约45公里的陨石坑。人们相信远古时期就存在一个湖泊,是毅力号的着陆点。
固定价格合同
预先确定合同金额,由承包公司承担成本超支风险的承包方式。与传统的成本加成合同不同,它更容易管理预算,是 SpaceX 在商业太空运输中成功使用的商业模式。
[参考链接]
洛克希德马丁公司(外部)
美国一家大型航空航天和国防公司。拥有制造 22 个火星探测器中的 11 个的记录。
NASA Science – 火星样本返回(外部)
美国宇航局火星样本返回任务的官方信息网站。提供技术细节
欧洲航天局 (ESA)(外部)
欧洲航天局官方网站。负责地球返回轨道飞行器的国际合作伙伴
太空探索技术公司(外部)
埃隆·马斯克创立的太空探索公司。建议使用 Starship 的替代方案
[参考文章]
NASA考虑两种火星样本返回方案(外部)
NASA于2025年1月8日公布的火星样本返回任务最新状况
NASA 选择七家公司研究火星样本返回任务的方法(外部)
NASA 2024 年 6 月选定的七家公司名单及洛克希德·马丁公司的提案
NASA 回收装有小行星样本的胶囊(外部)
BBC 文章报道了 2023 年 9 月 OSIRIS-REx 任务的成功
[编者后记]
纵观火星样本返回任务的最新进展,我们可能正在见证太空发展的转折点。
我觉得洛克希德·马丁公司的提议象征着从传统的“国家主导”向“私人主导”的转变。我们应该如何平衡太空探索的成本效率和科学价值?此外,当火星样本到达地球时,它们将如何影响我们的日常生活?
空间技术的进步往往会带来比我们想象的更熟悉的技术创新。为什么不一起思考通过火星探索培育出来的技术将如何改变我们未来的生活呢?
