NASA火星样本拿不回地球，科学将错失哪些机会？

原文作者：Jenna Ahart

美国国会的一项法案恢复了对大部分美国宇航局（NASA） 空间科学任务的资助，但没有为运回火星上已采集的样本提供经费。

在遥远而荒凉的火星表面，一批尘埃与岩石样本正静静等待着一趟或许永远不会到来的旅程。

在搁置多年后，NASA极具里程碑意义的火星样本返回计划（MSR）看起来将要取消。该计划原本旨在将“毅力号”火星车采集的火星物质送回地球。1月，美国国会一个由两党议员组成的小组通过了一项支出法案，取消了MSR项目的经费支持。MSR原本将是人类首次将火星样本带回地球的任务。

该任务的夭折并非毫无征兆。这项雄心勃勃的项目的预估成本持续膨胀，到2023年已高达110亿美元，与建造詹姆斯·韦布太空望远镜的成本相当。更为关键的是，NASA在去年年初承认，它仍然未形成一套切实可行的样本返回方案。美国总统唐纳德·特朗普的政府此前已试图取消MSR项目以及其他多项NASA科学任务。

令许多科学家感到欣慰的是，该法案恢复了对绝大多数 NASA太空科学任务的资金支持，这些任务原本在政府预算提案中面临被削减的风险。其中包括宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）太空望远镜，该项目旨在寻找太阳系系外行星上存在生命迹象的证据。该法案仍需参议院批准，但“从整体来看，这对NASA科学研究有利”，加利福尼亚州一个非盈利组织行星协会的空间政策主管Casey Dreier说。

然而，MSR项目的命运仍令许多科学家感到失望。“听到这个消息，我确实感到沮丧。”美国中佛罗里达大学行星科学家 Ryan Ogliore表示，“但考虑到过去几年听到的各种消息，我并不感到意外。”

记者向NASA寻求置评，但在本文发表前，NASA 未作回应。

这里，《自然》梳理了 MSR 项目取消后可能失去的关键科学机遇，以及该任务是否仍存在重启可能。

生物标志物的重大损失

“毅力号”采集的众多样本中，第25号样本尤为引人注目。该样本取自一块名为“切亚瓦瀑布”的岩石。去年9月，NASA宣布在该岩石表面发现了含有两种化合物的斑点，这类物质在地球上通常出现在腐败有机物周围，由某些微生物产生[1]。研究人员认为，这些化合物可能是远古微生物生命留下的印记。

但是，这些化合物也可能经由非生物过程形成。只要该样本还在火星上，科学家便无法对其开展全面分析，以判定其真实起源。Ogliore表示：“这份样本的价值高达数十亿美元，因为它能回答人类自古以来便一直在追问的存在性问题。”

从月球到火星的人类探索之路

这些样本对人类载人航天同样具有重要意义。特朗普政府已将NASA在月球上建立人类驻留点的计划列为优先事项，该计划被视为未来登陆火星的试验平台。

然而，在缺乏对火星样本的直接分析之前，研究人员将难以充分理解火星环境的潜在风险。MSR项目的一个核心科学目标是通过化学分析，评估火星物质可能对人类构成的环境危险。“这些分析本可以提供大量关键信息，帮助人类安全地登陆并在火星表面开展活动。”美国西南研究院的行星地质学家 Victoria Hamilton表示，“这将减少风险，并降低工程成本。”

火星的远古历史

此外，MSR项目同样有望揭示火星的过往。研究人员原本计划通过分析样本中保存的特定同位素等特征，精确确定火星形成过程中的关键时间节点——例如火星地壳形成所经历的时长。

这一方法已成功用于构建月球的演化时间线。若能将同样的技术应用于火星样本，研究人员或许便可对比来自这两颗天体的发现，从而拼接出一幅更完整的太阳系演化历程。但在当前形势下，月球仍是科学家们可以参考的唯一实物记录来源。

是否仍存一线希望？

Dreier表示，火星样本并非彻底失去回归地球的机会——尽管实现这一目标可能需要彻底重构整个项目。该法案为“火星未来任务计划”（Mars Future Missions）预留了1.1亿美元，用于继续研发原本为MSR项目探索的相关技术。

此外，美国航空公司洛克希德·马丁（Lockheed Martin）提出，可以以不到30亿美元的价格回收这些样本。因此，或许仍有办法推进这个任务，“但就目前而言，MSR项目已告终结。”Dreier说。