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天问三号计划于2028年前后发射、2031年前后带回火星样本，并以探寻生命痕迹为首要目标，同时也被视为迈向火星移民的重要一步。
中国行星探测工程之一的「天问三号」火星采样返回任务，计划于2028年前后发射，2031年前后携带火星样本返回地球。如果任务成功，中国有望实现人类首次火星采样返回。中国科学院上海天文台副研究员张佳骏表示，人类要实现火星移民，仍须解决地球与火星间的消息交流、物质交流及人员生存等三大问题。
中国官媒人民日报10日刊登张佳骏署名文章「我们为什么要奔赴火星」，谈及三大问题。他表示，一是地球、火星间的消息交流，上海天文台负责的特长基线干涉测量（VLBI）测定轨系统，可精确测量前往火星航天器的轨道，保证入轨顺利，在天问一号任务中已得到初步验证。
二是物质交流，张佳骏称，人类可送探测器前往火星，但目前尚不能采集火星上的物质返回。天问三号任务计划于2028年前后发射，2031年前后携火星样本返回地球。三是保障人员生存，火星表面低温、高辐射、低重力、低气压、缺水及缺氧，如何就地利用火星资源仍需探索。
他认为，水星接近太阳，金星环境恶劣，其他天体又太过遥远。相比之下，火星的条件好得多，有稀薄的大气、水冰，自转周期和季节更替与地球接近。因此，火星相当适合作为人类迈向星际文明的一站。
中国国家航天局4月曾公布「天问三号」的任务时程，并发布五个合作项目的遴选结果。相关仪器将分别搭载于轨道器、服务器及着陆器，用于探寻火星生命痕迹、探测火星表面矿物成分、大气逃逸过程及水同位素分布等。
中国科学院院士、天问三号任务首席科学家侯增谦表示，探寻火星潜在生命痕迹是天问三号首要科学目标。火星采样返回的内核挑战包括着陆区选址、样本污染控制及生命痕迹识别。目前已初步遴选八个候选着陆区，预计今年底确定最终着陆区。
精华 FAQ
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依中国航天规划，天问三号火星采样返回任务预计于2028年前后发射，并在2031年前后把火星样本带回地球，显示其任务周期相当长且技术难度高。
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若天问三号顺利完成，中国有望实现人类首次火星采样返回，这不仅代表深空探测能力的大幅提升，也将为研究火星生命痕迹与演化提供关键样本。
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张佳骏指出，火星移民至少要先解决三大问题：地火间的消息交流、物质交流，以及人员生存条件；其中包括轨道精准测定、样本返回与就地利用资源等挑战。