人類第一次從火星取回岩石樣品的壯舉正在醞釀之中。最新信息顯示，到時候將使用的火箭發射技術很奇特——不能像在地面一樣點火發射，而是把火箭拋到空中，再從半空中點火發射。

美國太空總署（NASA）正在和歐洲太空局（ESA）合作規劃這項複雜的任務。大致過程是，將再派去一輛漫遊車和登陸器蒐集近幾年毅力號（Perseverance）探測車在火星各地採集的樣品，然後用一支火箭把樣品發射到火星空中的軌道，轉交給在那裏接應的飛船，再由飛船把樣品送回地球。

但是項目的細節、比如具體每個環節由哪個機構承擔都還在商議之中。不過，科學美國人雜誌（Scientific American）了解到，上個月，NASA與老牌軍工廠商洛克希德·馬丁（Lockheed Martin）簽訂了一份價值大約是1.94億美元、製造一輛火星起飛車（Mars Ascent Vehicle，縮寫MAV）的合同。這項合同中終於讓其中不少細節逐漸浮現。

「火星起飛車」就是將來把樣品發射到火星軌道的運載火箭，大約3米長，將是人類製造的第一支從外星球發射的火箭。

這套方案將用到的設備包括一輛新的獲取樣品漫遊車（Sample Fetch Rover）、一個固定在原處的樣品蒐集登陸器（Sample Retrieval Lander），和一輛火星起飛車。漫遊車和登陸器將由歐洲太空局設計和製造，火星起飛車將由NASA製造。

項目計劃讓獲取樣品漫遊車開動到火星的各個地點，把現在毅力號這幾年內鑽鑿取得的樣品蒐集起來，集中放到樣品蒐集登陸器上。

前些年NASA發射去火星的登陸器的主要任務是進行科研工作，所以搭載了大量的科研儀器。而樣品蒐集登陸器將不需要攜帶任何儀器，它只需能夠在火星上起到保護火星起飛車的作用，並作為其起飛發射的平台。

洛克希德·馬丁公司的業務發展經理戴夫·默羅（Dave Murrow）告訴科學美國人：「到時候我們將找一個平坦的、沒有太多石頭的地點，作為樣品蒐集登陸器的登陸地點。」當然，這個地點也在毅力號目前的活動地點傑澤羅撞擊坑（Jezero Crater）內。

工程師認為，最佳的計劃是在火星的夏季登陸傑澤羅撞擊坑，以避免遇上沙塵暴。另外，漫遊車在火星上四處蒐集樣品也需要一些時間。而火星上的溫度一般只有零下60攝氏度。在這樣的環境下，登陸器要能夠給火箭引擎內的燃料適當加溫，防止燃料凝結。

NASA噴氣動力實驗室（JPL）的首席工程師克裏斯·查泰利埃（Chris Chatellier）說，最初他們考慮讓火箭從樣品蒐集登陸器上發射升空，只需要把各種技術調整能夠適應火星只有地球百分之一密度的大氣、和三分之一的引力。可是他們發現，由於沒辦法把登陸器牢固地固定在火星地面，在火星較低的引力環境下，發射的衝擊力很可能會把發射支架彈射到空中，甚至會撞上火箭。

於是項目組想到了一個奇特的主意：把火箭拋到空中，再讓火箭點火發射。於是，他們設計了這套名為垂直彈射受控釋放系統（Vertically Ejected Controlled Tip-Off Release，縮寫為VECTOR）。

在過去兩年裏，NASA的工程師都在設計、製造和測試這套系統。NASA公布的影片展示了他們多次測試的結果。科學美國人的報道提到，這個系統將以每秒5米的速度將火箭拋向空中，只需大約一秒後，讓火箭引擎點火，從空中發射。

之後，這套系統還要幫助火箭調整方向，使其從原來水平的位置側傾45度，才能發射到距離火星地面400公里高空的軌道上。

屆時他們將安排毅力號探測車在不遠處用相機記錄整個發射過程，讓地球人觀賞這個激動人心的場景。

如果一切順利，歐洲太空局製造的飛船將從軌道上接住火星起飛車送來的樣品艙，把它送回地球。按照計劃，樣品最早在30年代初降落於美國猶他州（Utah）的沙漠。

這些設備大約在2026年可以造好並從地球出發，不過很多人估計可能至少要到2028年才能啟程。#

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