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在火星杰泽罗陨石坑里,一根粉笔大小的岩石样本,正静静地封存在美国“毅力号”火星车的“肚子”里。

科学家认为,它可能藏着地外生命曾经存在的迹象,可这份珍贵的样本,也许永远回不了地球。

这份样本名为“蓝宝石峡谷”,于2024年7月从一块名为“切亚瓦瀑布”的箭头形岩石中钻取。

岩石所在的内雷特瓦峡谷,是一条30多亿年前向杰泽罗湖注水的古河谷。“毅力号”2021年2月降落在这片干涸湖床上,正是为了寻找最可能保存生命痕迹的水成岩石。

这一切,让一场原本属于科学家的讨论,迅速演变成了一个关于太空竞争的话题。

“豹纹斑点”里的生命疑云

让科学家兴奋的,是岩石上数以十万计的细小斑点。

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在被密封之前,可以看到切亚瓦瀑布的岩石样本位于探测车的钻头内。 NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS

这些斑点看上去像豹纹,在地球上,类似的“还原斑”或“反应前缘”往往形成于沉积物中,是微生物“消化”埋藏的有机物后留下的浅色晕圈。

2025年9月,由美国石溪大学科学家乔尔·胡罗维茨领衔的“毅力号”团队在《自然》杂志上发表研究,将这一发现列为“潜在生物特征”。

研究人员在斑点中检测到蓝铁矿和硫复铁矿等矿物,它们在地球上常与微生物活动相伴而生。

打个比方,这些斑点就像现场留下的“指纹”,指向某种可能的“嫌疑人”,但要真正定案,还需要更精密的“法医鉴定”。

美国普渡大学博士后研究员、论文合著者阿德里安·布罗兹表示,这是他认为人类第一次在火星上找到称得上“潜在生物特征”的东西。

不过,科学家们也保持着克制。

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美国宇航局的火星样本返回计划设想使用多个机器人和航天器将火星岩石和土壤带回地球。 NASA/ESA/JPL-加州理工学院

西华盛顿大学教授梅利莎·赖斯指出,火星车上的仪器本是为侦察而设计,无法给出确定性的结论。斑点究竟源于生命,还是非生物的化学和地质过程,只有把样本带回地球实验室才能说清。

美国宇航局喷气推进实验室“好奇号”项目科学家阿什温·瓦萨瓦达也认为,面对这样的证据,全世界的实验室都应该动用一切可用的技术来检验。

历史上的教训犹在眼前。1984年在南极发现的陨石ALH 84001曾被认为含有远古生命痕迹,后来的分析却表明,非生物过程同样可以产生类似特征。

正因如此,科学界对“发现火星生命”的说法格外谨慎,宁可多一分怀疑,也不愿重蹈覆辙。

从110亿美元预算到计划搁浅

把样本带回地球,原本是美国宇航局与欧洲航天局联合推进的“火星样本返回”计划的使命。

早在上世纪70年代“海盗号”任务之后,火星采样返回就进入了美国的预算视野。2003年的一项行星科学调查,更将其列为重点优先事项,并直接影响了“毅力号”的研制。

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在火星上一块被称为切亚瓦瀑布的红色岩石上,出现了豹斑的痕迹。 NASA/JPL-Caltech/MSSS

2020年的最初方案包括多次发射和一枚火星上升器,样本最早在2031年返回。可此后时间表一拖再拖,返回时间先后推迟到2033年乃至2040年,最高预算更是飙升至约110亿美元。

2024年,美国宇航局暂停并重新评估该计划,此后又提出终止。美国行星学会太空政策负责人凯西·德雷尔估计,美国宇航局已为此投入约25亿美元。

要知道,“毅力号”本身的研制和发射成本约24亿美元,而它辛苦采集的样本如今却面临无人来取的尴尬。

洛克希德·马丁公司曾提出一个总价不到30亿美元的固定价格方案,承诺在2037年前带回30份样本,但至今没有下文。

美国宇航局局长贾里德·艾萨克曼今年8月曾表示,取回样本可能带来重大科学突破。到了9月,他又把计划被取消归咎于前任领导层。

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“毅力号”火星车已经采集了 33 个火星岩石、尘埃和大气样本,并装满了这些样本。 NASA/JPL-加州理工学院

目前,美国宇航局表示仍在探索包括商业合作和国际合作在内的低成本返回方案,但尚未公布明确路线。普渡大学教授布里奥妮·霍根认为,这些样本是人类目前了解生命在宇宙中是否普遍存在的最好机会。

中国“天问三号”稳步推进

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毅力号火星车完成了一次令人印象深刻的火星之旅,其中包括前往内雷特瓦峡谷的旅程。 NASA/JPL-加州理工学院/MRO/HIRISE/UA/ICL

就在美国计划陷入停滞之际,中国的火星采样返回任务正在稳步推进。“天问三号”计划于2028年前后发射,约2031年把火星样本带回地球,它的技术基础来自2024年成功带回月球背面样本的“嫦娥六号”。

任务将分两次发射,一次送去着陆器、上升器和直升机,另一次送去轨道器和返回器。着陆器的钻头可深入地下2米,预计在火星表面工作约70天。

此前,中国已通过“天问一号”实现火星环绕、着陆和巡视,“祝融号”火星车在乌托邦平原留下了中国足迹,为这次更复杂的采样返回积累了经验。

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2023 年 3 月 29 日,在马里兰州埃尔克顿的诺斯罗普·格鲁曼公司工厂,对基于火星上升飞行器第二级固体火箭发动机设计的开发发动机进行了测试。美国宇航局

天问三号科学团队成员、香港大学教授李一良介绍,团队希望采集可能保存类细胞形态的氧化铁样本,以及可能含有远古有机分子的黏土样本。任务首席科学家侯增谦9月透露,样机正在建造中,还将建设行星保护实验室。

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“毅力号”火星车已经向火星上指定的样本库投放了 10 个样本,这些样本可以被未来的任务取回。NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS

需要说明的是,在2024年一项研究列出的86个候选着陆区中,并不包括杰泽罗陨石坑,中国任务并不会去取回“毅力号”的样本。

但在不少美国科学家看来,这已足以改变竞争格局。赖斯直言,美国可能已经把这场胜利拱手让给了中国。

无论最终由谁率先揭开谜底,火星是否曾有生命,都是全人类共同关心的问题。

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2021年6月11日,中国“祝融”号火星车停在火星着陆平台附近,这张照片由火星车释放的远程相机拍摄。(中国国家航天局供图,美联社发布)CNSA/AP

即便答案最终指向非生物过程,这些样本也可能揭示生命出现之前的“前生命化学”阶段。真正令人遗憾的,是证据就在眼前,却迟迟无法被带回地球细细审视。