第41章 天问三号
有同事质疑中国比美国晚了两年发射，如何才能反超欧美。
沈星海解释道：“从目前的状况来看， nasa在火星取样方面的技术进展并没有出现大的问题，关键就在他的队友欧空局。
对欧空局来说轨返组合体太重了，他们手上的阿丽亚娜火箭的运载能力不够，没有办法一口气把轨返组合体送到火星轨道。
欧空局打算笨鸟先飞，轨返段2026年出发，采用轻便的离子推进器，缓慢地飞向火星。这个速度倒是可以同步nasa，2028年出发的上升器组合体。
但是使用离子推进器的轨返段飞行速度缓慢，返回地球的时间同样需要4年时间，这样算下来欧空局的轨返段就得2033年才能带着火星样品回到地球。
而中国的火星采样任务有两个方案，飞行计划一登陆火星时正处于火星秋分时节，这个时节火星上的沙尘暴很常见，着陆区域的气候条件很差，对上升器组合体的供电影响很大。
飞行计划二登陆火星时正处于火星春分时节，着陆区域气候条件良好阳光充足，有利于上升器组合体的电能供给。两个方案返回时间都是2031年，所以从目前来看，中国是最有希望成为率先火星采样返回的国家。
因为美国的毅力号采集的火星样本容器，需要额外部署一辆取回样本的小火星车，一开始nasa以为他们的上升器组合体可以带上一辆小火星车。但是后来发现，这个额外加上的小火星车就算是什么科学载荷都不带，还是重量超标。
没有取回样本的小火星车，2030年上升器组合体着陆火星之后，nasa和欧空局只能瞎忙活，这个代价谁也承受不起，因此负责收集样本的小火星车，必须要分开独立发射。
所以欧美的msr火星采样计划迫不得已改成了三次发射，而且这个负责收集样本的小火星车，必须和上升器组合体相继出发，以便尽量减少互相等待带来的风险。
这个负责收集样本的小火星车的发射任务，依旧是不这么靠谱的欧空局负责。如果欧空局出点状况一耽搁，错过了2028年的发射窗口，nasa就必须再等2年。所以说美国的火星采样返回时间，最早是2033年，一旦欧空局掉链子，就有可能拖到2035年甚至2037年。
可以看出来美国的火星采样计划，一共进行了4次发射，时间跨度从2019年开始直到2033年过程复杂。
而中国的采样计划，是两次发射，时间跨度四年，我们带回来的样品可能没有美国那么丰富。但是发射次数和时间积累的减少，带来的风险相对也较小，另外我们执行任务的火箭都是已经成熟定型的，不会有什么技术问题，也没有队友拖后腿。
这样看来，尽管美国在探索火星方面的能力要比中国更强，但是中国在火星取样方面还是很有希望取得领先地位的。”
大家听得兴味盎然，沈星海讲完后大家开始议论。
“沈老师是造火箭，讲得真好真专业！”
“美欧要连续三次发射，一次发射失败，所有计划都泡汤，还是我们中国有实力。”
“马斯克的星舰计划在2024年之前将100人送往火星，采样算个啥？”
“那是个吹牛的计划能够不能够实现还是个问题，那个计划的100人有去无回，那是去火星做肥料，改善火星土壤增加有机质含量。”
谭明远看到大家吵成了一团就高声说：“大家不要吵了，航天事业充满了挑战，不管中国还是美国都有失败的风险，
沈星海你讲得很好，我们都爱听能不能再详细说说我国天问三号火星采样计划。”
大家安静了下来，众人将目光全部集中到了沈星海身上。沈星海喝了口水继续说道：“从天问一号火星探测项目立项开始，我们国家就确立了：“一步实现绕落巡，二步完成采样回。”的火星探测目标。
很多人会疑惑国家花大力气进行火星采样返回任务，对我们国家到底有何意义，首先这个项目国际影响力巨大，美国国家航空航天局nasa和欧洲航天局esa共同设计的msr火星采样返回任务。
这项任务被公认为是一个可以和阿波罗号载人登月并驾齐驱的太空探索任务，天问三号任务一旦成功实现火星采样返回，我们将成为人类第一个完成火星取样任务的国家。
正因为欧美msr火星采样返回项目的加入，使得这个世界第一的含义变得更有价值。
还有我们国家可以通过火星采样返回任务，实现行星际探测核心技术的全面突破，这对于未来载人登陆火星至关重要。强大的影响力和航天核心技术的突破，将会增强世界航天科技人才向我们国家传输的向心力。
我们国家天问三号火星采样返回任务，将通过地球两次发射，火星一次发射的方案。再次向世界展示了我们中国人在大规模工程领域的强大控制力，更能深刻的阐释什么叫高效和创新。
天问三号火星探测器主要负责将火星样本带回地球，它由轨返组合体和上升器组合体两个部分整合而成，探测器总共发射质量约7吨左右。参研的科学家针对探测器着陆火星时节的不同，出台了两个飞行计划，以下是火星采样详细的飞行计划。
飞行计划一：2028年11月长征五号火箭发射轨返组合体，2028年12月长征三号乙火箭发射上升器组合体。轨返组合体经过9个月地火转移飞行后，预计2029年8月抵达火星，利用火星大气辅助变轨技术，进行气动减速6个月后，于2030年2月正式进入火星工作轨道。
经过9个月地火转移飞行后上升器组合体，预计2029年9月抵达火星，将在接近火星地面50公里的高度时实施一次火星大气制动减速，而后直接登陆预选的火星着陆区域。
上升器组合体着陆火星后随即开始火星表面采样工作，计划在火星表面工作5个月后，2030年2月，上升器携带采集样品在火星表面点火起飞，与轨返组合体在火星轨道交会对接，完成火星样品转移。
轨返组合体在火星轨道等待7个月，于2030年10月点火变轨进入火地转移轨道，轨返组合体经9个月火地转移飞行后，于2031年7月返回地球，降落在指定的着陆地点。
飞行计划二：2028年5月长征三号乙火箭发射上升器组合体，2028年11月长征五号火箭发射轨返组合体。轨返组合体经过10个月地火转移飞行后，预计2029年9月抵达火星，利用火星大气辅助变轨技术，进行气动减速6个月后，于2030年3月正式进入火星工作轨道。
上升器组合体经过26个月地火转移飞行后，预计2030年7月抵达火星，在将在接近火星地面50公里的高度时实施一次火星大气制动减速，而后直接登陆预选的火星着陆区域。
上升器组合体着陆火星后随即开始火星表面采样工作，计划在火星表面工作2个月后，2030年9月，上升器携带采集样品在火星表面点火起飞，与轨返组合体在火星轨道交会对接，完成火星样品转移。
轨返组合体在火星轨道等待1个月，于2030年10月点火变轨进入火地转移轨道，轨返组合体经9个月火地转移飞行后，于2031年7月返回地球，降落在指定的着陆地点。”
有同事问：“沈老师为什么我们选中了火星，你和我们讲讲其他星球，比如金星、月球、木卫二难道没有探索的价值吗？”