天问三号火星采样返回任务计划2028年发射，30年完成采样，31年7月返回_风闻

来源：微博@PhilLeafSpace

1）天问三号探测器系统由轨返组合体（轨道器+返回器）和着上组合体（巡航级+着陆器+上升器）两大部分组成，前者由长征五号发射，后者由长三乙发射。

2）若在 2028 年发射，则有两种发射方案：

①方案一为轨返和着上分别在 28 年 11 月和 12 月发射，29 年 8 月轨返抵达火星，经 6 个月气动辅助变轨于 30 年 3 月完成圆轨；着上则于 29 年 9 月 EDL 着陆，同样在次年 3 月完成采样，而后发射上升器，与轨返交会捕获，转移样品容器至返回器；环火运行 7 个月后，30 年 10 月火地入射，最终在 2031 年 7 月返回地球。该方案特点为着上组合体飞行时间短，但在火星秋分季节着陆，采样期间为气候恶劣的火星尘暴季节，着上将面临较恶劣的工况条件。

②方案二的轨返组合体飞行方案和时间节点与方案一大体一致，仅抵达火星推迟 1 个月至 2028 年 9 月；着上组合体则计划 2028 年 5 月发射，因为不是直接地火入射，故而地火转移时间长达 26 个月，但如此一来，着上将在 30 年 7 月 EDL 着陆火星，此时是火星春分季节，采样工况条件相对较好；采样完成后的 30 年 9 月发射上升器，10 月与轨返交会捕获，转移样品容器；最终也在 30 年 10 月火地入射，31 年 7 月返回地球。

3）着上组合体 EDL 方案为一次大气制动捕获（近火点约 50 km），这与目前 NASA 毅力号等火星探测器方案相同，但难度较天问一号更大。

4）由于火星采样所面临的火星地标环境不确定性较多，同时外部限制约束多，转移确定性要求高，因此采用“表采+钻采+移动采样”的联合采样方案，以实现智能多点采样。

5）火面起飞所需ΔV 4.5 km/s，上升器计划采用两级固体推进或两级液体方案。

6）火星轨道交会对接必须完全由轨返组合体与上升器自主完成，将经历火面上升+轨返地面定轨、捕获与轨道确定、远距离交会、近距离交会、样品转移 5 个飞行阶段。