2025 年 12 月 14 日，合肥科學(xué)島的一場(chǎng)簽約儀式，將遙遠(yuǎn)火星的秘密與地球人的日常生活緊密相連。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、澳門(mén)科技大學(xué)與香港中文大學(xué)三方攜手，正式啟動(dòng)天問(wèn)三號(hào)載荷 “激光外差光譜儀” 的研制任務(wù)，計(jì)劃在 2028 年探測(cè)器發(fā)射后，對(duì)火星大氣水汽及其同位素、全球大氣風(fēng)場(chǎng)展開(kāi)高精度探測(cè)，揭開(kāi)火星水逃逸的神秘面紗。

很多人習(xí)慣性認(rèn)為，深空探測(cè)是科學(xué)家專(zhuān)屬的高端領(lǐng)域，是耗資巨大卻與普通人無(wú)關(guān)的 “星際漫游”。但事實(shí)恰恰相反，從我們餐桌上的太空蔬菜到醫(yī)院里的精準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備，從手機(jī)里的高清拍照功能到精準(zhǔn)的臺(tái)風(fēng)預(yù)警，這些融入日常生活的便利，都藏著深空探測(cè)的技術(shù)基因。天問(wèn)三號(hào)的火星探測(cè)任務(wù)，不僅是為了探索宇宙奧秘，更在悄然改變著我們的生活軌跡，這場(chǎng)跨越星際的探索，早已成為推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的隱形動(dòng)力。

一、火星水逃逸探索：關(guān)乎地球未來(lái)的宇宙之問(wèn)

為什么人類(lèi)如此執(zhí)著于探尋火星上的水？這背后藏著對(duì)地球自身命運(yùn)的深層思考。地球之所以能成為孕育生命的藍(lán)色星球，磁場(chǎng)保護(hù)下的大氣和液態(tài)水是關(guān)鍵所在。而火星作為與地球最為相似的類(lèi)地行星，曾經(jīng)也擁有濃厚的大氣和廣闊的海洋，如今卻變成了干燥荒涼的荒漠星球，其水和大氣的逃逸過(guò)程，正是解開(kāi)行星氣候演化之謎的關(guān)鍵鑰匙。

天問(wèn)三號(hào)此次研制的激光外差光譜儀，采用了國(guó)際領(lǐng)先的光譜分辨率技術(shù)，這也是該技術(shù)首次應(yīng)用于火星探測(cè)任務(wù)。通過(guò)對(duì)火星大氣中水汽及其同位素的精準(zhǔn)探測(cè)，科學(xué)家能夠還原火星水的演化軌跡，分析其逃逸的速率和機(jī)制。更重要的是，這些研究成果將為理解地球氣候變遷提供重要參考 —— 如果能搞清楚火星磁場(chǎng)消失與水逃逸之間的關(guān)聯(lián)，就能為保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境提供更科學(xué)的依據(jù)。

此次皖港澳三方聯(lián)合研制的模式，更凸顯了深空探索的協(xié)同價(jià)值。香港中文大學(xué)負(fù)責(zé)機(jī)理分析和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，合肥物質(zhì)院承擔(dān)工程化研制和集成測(cè)試，澳門(mén)科技大學(xué)專(zhuān)注于大氣仿真和數(shù)據(jù)分析，各方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)形成合力。參與項(xiàng)目的合肥企業(yè)則負(fù)責(zé)搭建測(cè)試平臺(tái)，將科研成果與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用緊密銜接。這種跨境協(xié)作不僅提升了研制效率，更體現(xiàn)了 “一國(guó)兩制” 背景下科研力量的整合優(yōu)勢(shì)，為深空探測(cè)的社會(huì)化協(xié)作提供了全新范本。

按照研發(fā)規(guī)劃，這臺(tái)載荷將在 2027 年完成驗(yàn)收，為 2028 年天問(wèn)三號(hào)發(fā)射做好準(zhǔn)備。而天問(wèn)三號(hào)的火星取樣任務(wù)，預(yù)計(jì) 2030 年將樣本帶回地球，這些包含火星土壤、水、風(fēng)速等信息的樣本，將為探尋火星生命跡象提供直接依據(jù)?？此七b遠(yuǎn)的時(shí)間線里，每一個(gè)研發(fā)節(jié)點(diǎn)都在推動(dòng)著相關(guān)技術(shù)的成熟，而這些技術(shù)的溢出效應(yīng)，正悄悄惠及我們的日常生活。

二、技術(shù)反哺：從火星探測(cè)到生活日常的精準(zhǔn)落地

深空探測(cè)對(duì)技術(shù)的極致要求，往往成為技術(shù)創(chuàng)新的 “催化劑”。那些為應(yīng)對(duì)火星極端環(huán)境而研發(fā)的尖端技術(shù)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化應(yīng)用后，正以意想不到的方式融入生活的方方面面，讓普通人的衣食住行變得更加便捷、高效。

天問(wèn)三號(hào)激光外差光譜儀的研制，對(duì)高精度光譜探測(cè)、高信噪比射頻處理技術(shù)提出了嚴(yán)苛要求。這些技術(shù)看似高深，卻在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。目前，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)大氣痕量污染物的檢測(cè)精度仍有提升空間，而源于火星探測(cè)的高精度光譜技術(shù)，未來(lái)可應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備的升級(jí)，讓 PM2.5、揮發(fā)性有機(jī)物等污染物的檢測(cè)更加精準(zhǔn)，為空氣污染治理提供更可靠的數(shù)據(jù)支撐。

為適應(yīng)深空探測(cè)的載荷要求，激光外差光譜儀必須滿(mǎn)足小型化、低功耗的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這種設(shè)計(jì)理念正深刻影響著民用電子設(shè)備的發(fā)展方向。在醫(yī)療領(lǐng)域，便攜式醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)一直受限于體積和功耗問(wèn)題，而火星探測(cè)載荷的小型化技術(shù)，可為血糖儀、心電監(jiān)測(cè)儀等設(shè)備的升級(jí)提供技術(shù)參考，未來(lái)人們或許能在家中通過(guò)小型化設(shè)備完成精準(zhǔn)的健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)。

事實(shí)上，深空探測(cè)技術(shù)的民用轉(zhuǎn)化早已不是新鮮事。航天育種技術(shù)就是最典型的例子，通過(guò)太空環(huán)境對(duì)種子進(jìn)行誘變，培育出的太空辣椒、太空水稻等作物，不僅產(chǎn)量更高，抗病蟲(chóng)害能力也更強(qiáng)，如今已走上普通人的餐桌。這些看似普通的食材，背后是深空探測(cè)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的深刻變革，為解決糧食安全問(wèn)題提供了新的思路。

在通信領(lǐng)域，深空探測(cè)所需的遠(yuǎn)距離通信技術(shù)，正推動(dòng)著地面通信網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。我國(guó)建成的世界首個(gè)地月空間三星星座，成功驗(yàn)證了 117 萬(wàn)公里 K 頻段星間 / 星地微波測(cè)量通信鏈路技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的民用轉(zhuǎn)化，將大幅提升地面 5G/6G 網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和穩(wěn)定性。當(dāng)你用手機(jī)流暢地觀看高清視頻、進(jìn)行遠(yuǎn)程辦公時(shí)，或許不會(huì)想到，這背后藏著深空通信技術(shù)的支撐。

醫(yī)療領(lǐng)域的突破更讓人驚喜?；鹦翘綔y(cè)中用于捕捉火星地殼納米級(jí)振動(dòng)的超靈敏傳感技術(shù)，被科研團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用于癌癥早期篩查。癌細(xì)胞分裂初期產(chǎn)生的微振動(dòng)頻率極低，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)設(shè)備難以檢測(cè)，而借助源自深空探測(cè)的振動(dòng)傳感技術(shù)，新型生物傳感器能在腫瘤形成實(shí)體結(jié)節(jié)前就識(shí)別出異常信號(hào)，為癌癥治療爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。這種 “從火星到人體” 的技術(shù)轉(zhuǎn)化，正在改寫(xiě)醫(yī)療診斷的格局。

三、公眾參與：從旁觀者到科研共同體的身份轉(zhuǎn)變

曾經(jīng)，深空探測(cè)在大眾眼中是 “高大上” 的代名詞，普通人只能通過(guò)新聞報(bào)道了解進(jìn)展。如今，隨著科研平臺(tái)的開(kāi)放和科普渠道的拓展，越來(lái)越多的人從旁觀者變成了參與者，甚至成為科研過(guò)程中的重要助力，形成了全民參與深空探索的新生態(tài)。

中國(guó)虛擬天文臺(tái)的公眾科學(xué)平臺(tái)，早已成為普通人參與天文科研的重要窗口。這個(gè)平臺(tái)吸引了超過(guò) 3 萬(wàn)名注冊(cè)用戶(hù)，涵蓋學(xué)生、職場(chǎng)人、退休人員等不同群體。他們不需要專(zhuān)業(yè)的天文設(shè)備，只需通過(guò)電腦登錄平臺(tái)，參與天體觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析工作。截至目前，這些公眾參與者已累計(jì)發(fā)現(xiàn)超新星、變星等候選體 205 顆，其中不乏 10 歲小學(xué)生通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的案例，部分參與者還與專(zhuān)業(yè)科學(xué)家合作發(fā)表了 SCI 論文。

這種公眾參與模式，正在向火星探測(cè)領(lǐng)域延伸。天問(wèn)三號(hào)任務(wù)開(kāi)展后，其傳回的火星大氣、水逃逸相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)，大概率會(huì)向科研界及公眾平臺(tái)開(kāi)放。屆時(shí)，無(wú)論是對(duì)天文感興趣的學(xué)生，還是具備數(shù)據(jù)分析能力的職場(chǎng)人，都能通過(guò)平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)，參與到火星水逃逸歷史的解讀工作中。或許某個(gè)看似普通的數(shù)據(jù)分析視角，就能為科學(xué)家提供新的研究思路，推動(dòng)科研突破。

除了數(shù)據(jù)參與，各類(lèi)航天科普活動(dòng)的常態(tài)化開(kāi)展，也在不斷降低公眾參與深空探索的門(mén)檻。2025 年首屆全國(guó)天文公眾科學(xué)大會(huì)吸引了上千名天文愛(ài)好者參與，會(huì)上既有專(zhuān)業(yè)科學(xué)家的前沿成果分享，也有公眾參與者的研究心得交流。各地天文臺(tái)、航天科技館推出的互動(dòng)展覽，讓人們能近距離接觸航天設(shè)備模型，感受深空探測(cè)的魅力。校園里的航天科普課程更讓青少年從小種下探索的種子，不少中小學(xué)組織學(xué)生組裝微小衛(wèi)星模型、開(kāi)展航天主題研學(xué)活動(dòng)，為航天事業(yè)培養(yǎng)后備力量。

民營(yíng)航天企業(yè)的崛起，讓公眾參與深空探索有了更多元的渠道。某電商平臺(tái)上線的 “亞軌道旅行體驗(yàn)券”，上線 3 分鐘即售罄，反映出公眾對(duì)太空探索的熱情。雖然目前太空旅行仍處于起步階段，但隨著可重復(fù)使用火箭技術(shù)的成熟，太空旅行的成本將大幅降低，未來(lái)普通人走進(jìn)太空或許會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。這種參與方式，不僅滿(mǎn)足了公眾對(duì)宇宙的好奇，更推動(dòng)了太空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

北京深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室推出的 “公民科學(xué)家” 計(jì)劃，更是將公眾參與推向了新高度。該計(jì)劃吸引了超過(guò) 10 萬(wàn)人參與數(shù)據(jù)處理、方案設(shè)計(jì)等工作，有中學(xué)生團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的 “深空垃圾清理方案” 還獲得了國(guó)際航天競(jìng)賽金獎(jiǎng)。這些案例證明，公眾的創(chuàng)造力和想象力，正在成為深空探測(cè)事業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ蒲胁辉偈欠忾]的實(shí)驗(yàn)室工作，而是變成了全民參與的共同事業(yè)。

四、認(rèn)知重塑：科普讓深空探索走進(jìn)日常生活

深空探測(cè)的意義，不僅在于技術(shù)突破和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，更在于通過(guò)科普傳播，讓科學(xué)精神融入大眾認(rèn)知，重塑人們對(duì)宇宙和自身的理解。隨著天問(wèn)系列、嫦娥系列等探測(cè)任務(wù)的推進(jìn)，深空科普已從偶爾的新聞熱點(diǎn)，變成了常態(tài)化的知識(shí)傳播，讓普通人能輕松接觸和理解深空探索的價(jià)值。

媒體的深度報(bào)道讓深空探測(cè)變得觸手可及。天問(wèn)一號(hào)著陸火星時(shí)的實(shí)時(shí)畫(huà)面、嫦娥六號(hào)帶月背土壤返回的壯觀場(chǎng)景，通過(guò)電視、網(wǎng)絡(luò)等渠道傳遍千家萬(wàn)戶(hù)。這些報(bào)道沒(méi)有堆砌專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，而是用通俗易懂的語(yǔ)言解讀探測(cè)任務(wù)的意義，用生動(dòng)的畫(huà)面展現(xiàn)宇宙的神奇。很多人通過(guò)這些報(bào)道第一次了解到，火星上的日落是藍(lán)色的，月球背面藏著太陽(yáng)系形成初期的秘密，這些知識(shí)打破了人們對(duì)宇宙的固有認(rèn)知，激發(fā)了探索的興趣。

紀(jì)錄片和科普節(jié)目則為公眾提供了更系統(tǒng)的知識(shí)普及?！短靻?wèn)探火》《月球探測(cè)紀(jì)事》等紀(jì)錄片，通過(guò)跟蹤拍攝科研團(tuán)隊(duì)的工作日常，展現(xiàn)了深空探測(cè)背后的艱辛與堅(jiān)守。觀眾能看到科學(xué)家為解決一個(gè)技術(shù)難題徹夜攻關(guān)，為獲取一組精準(zhǔn)數(shù)據(jù)反復(fù)試驗(yàn)，這種真實(shí)的呈現(xiàn)讓人們明白，深空探索不僅有浪漫的宇宙想象，更有腳踏實(shí)地的科學(xué)付出?？破展?jié)目中，專(zhuān)家用生活化的例子解讀復(fù)雜的科學(xué)原理，比如將火星磁場(chǎng)消失比作 “地球失去了保護(hù)傘”，讓不同年齡段的觀眾都能理解其中的邏輯。

科研機(jī)構(gòu)的開(kāi)放日活動(dòng)，讓公眾能近距離感受科研氛圍。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、國(guó)家天文臺(tái)等科研單位，定期向公眾開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和觀測(cè)基地。在合肥科學(xué)島，人們可以看到激光外差光譜儀的研發(fā)過(guò)程，了解火星探測(cè)載荷的工作原理；在云南天文臺(tái)，公眾能通過(guò)大型望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)星空，感受天文觀測(cè)的樂(lè)趣。這些沉浸式的體驗(yàn)，讓抽象的科學(xué)知識(shí)變得具體可感，拉近了科研與生活的距離。

教育領(lǐng)域的科普滲透，讓科學(xué)精神代代相傳。全國(guó) 300 余所中小學(xué)開(kāi)設(shè)了航天科普課程，將深空探測(cè)知識(shí)融入語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科教學(xué)中。在課堂上，學(xué)生們不僅學(xué)習(xí)天文知識(shí)，還動(dòng)手制作航天模型、開(kāi)展模擬探測(cè)實(shí)驗(yàn)。這種教育模式培養(yǎng)了青少年的科學(xué)思維和探索精神，很多學(xué)生因此樹(shù)立了從事航天事業(yè)的理想。更重要的是，通過(guò)了解深空探測(cè)的歷程，青少年能明白堅(jiān)持與創(chuàng)新的重要性，這些品質(zhì)將影響他們的一生。

五、未來(lái)展望：深空探索勾勒人類(lèi)生活新圖景

深空探測(cè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)價(jià)值，不僅在于改變當(dāng)下的生活，更在于為人類(lèi)未來(lái)的發(fā)展拓展空間、積累可能。對(duì)火星水逃逸歷史的探索、對(duì)行星宜居性的研究，以及可重復(fù)使用航天技術(shù)的攻關(guān)，都在悄悄勾勒著未來(lái)人類(lèi)生活的新圖景。

可重復(fù)使用火箭技術(shù)的突破，正在讓太空旅行從科幻走向現(xiàn)實(shí)。我國(guó)已完成可重復(fù)使用火箭 10 公里級(jí)垂直起降飛行試驗(yàn)，朱雀三號(hào)等多款可重復(fù)使用火箭也將實(shí)施首飛。傳統(tǒng)火箭發(fā)射成本高昂，且多為一次性使用，而可重復(fù)使用技術(shù)能將發(fā)射成本降低 90% 以上。隨著技術(shù)的成熟，未來(lái)普通人或許能以可承受的價(jià)格體驗(yàn)太空旅行，從太空中俯瞰地球，感受宇宙的浩瀚。這種體驗(yàn)不僅能滿(mǎn)足人們的探索欲望，更能讓人們重新審視地球的價(jià)值，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

對(duì)火星宜居性的研究，為人類(lèi)未來(lái)的星際移居積累數(shù)據(jù)。雖然現(xiàn)階段星際移居還面臨諸多技術(shù)難題，但天問(wèn)三號(hào)對(duì)火星水逃逸歷史的探測(cè)，能幫助科學(xué)家判斷火星是否具備改造為宜居星球的可能。即使短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)星際移居，這些研究也能為人類(lèi)應(yīng)對(duì)地球環(huán)境變化提供參考。比如通過(guò)研究火星大氣流失的過(guò)程，優(yōu)化地球大氣保護(hù)的策略，讓藍(lán)色星球始終保持宜居狀態(tài)。

深空經(jīng)濟(jì)的崛起，將為人類(lèi)社會(huì)創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)估算，到 2040 年，全球深空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)規(guī)模將突破萬(wàn)億美元，涵蓋資源開(kāi)發(fā)、太空制造、星際旅游等多個(gè)領(lǐng)域。天問(wèn)三號(hào)等深空探測(cè)任務(wù)推動(dòng)的技術(shù)創(chuàng)新，將成為深空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心動(dòng)力。比如太空制造領(lǐng)域，利用太空微重力環(huán)境可以生產(chǎn)出高精度的芯片、藥品等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將反哺地球產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提升人們的生活品質(zhì)。

更重要的是，深空探索正在培養(yǎng)人類(lèi)的全球協(xié)作意識(shí)?；鹦翘綔y(cè)任務(wù)的實(shí)施，需要不同國(guó)家、不同領(lǐng)域的科研力量協(xié)同合作。皖港澳三方聯(lián)合研制天問(wèn)三號(hào)載荷的模式，正是這種協(xié)作精神的體現(xiàn)。未來(lái)，隨著深空探索的深入，國(guó)際間的科研合作將更加緊密，共同應(yīng)對(duì)宇宙探索中的難題。這種協(xié)作不僅能推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步，更能促進(jìn)不同地區(qū)、不同文化之間的交流與理解，為人類(lèi)社會(huì)的和平發(fā)展注入動(dòng)力。

從合肥科學(xué)島的實(shí)驗(yàn)室到火星的廣袤荒漠，從高精度的探測(cè)載荷到日常生活的便利設(shè)備，天問(wèn)三號(hào)的火星水逃逸探索，串聯(lián)起了宇宙奧秘與人間煙火。深空探測(cè)從來(lái)不是遠(yuǎn)離生活的 “奢侈品”，而是推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)步的 “必需品”。它讓我們?cè)谔剿饔钪娴倪^(guò)程中，不斷提升技術(shù)水平、豐富知識(shí)儲(chǔ)備、重塑價(jià)值認(rèn)知。

當(dāng)我們仰望星空，看到的不僅是遙遠(yuǎn)的星球，更是人類(lèi)未來(lái)的希望。天問(wèn)三號(hào)承載的不僅是科研儀器，更是人類(lèi)對(duì)未知的好奇與追求。而這份追求，正在悄悄改變著我們的生活，讓每一個(gè)普通人都能感受到宇宙探索的溫度與力量。未來(lái)，隨著深空探測(cè)的不斷深入，我們與宇宙的距離將越來(lái)越近，那些曾經(jīng)的科幻想象，終將在腳踏實(shí)地的探索中變成現(xiàn)實(shí)。