火星探测正在从单次任务竞争，逐渐进入长期体系建设阶段。

一方面，中国正在推进新一代全火星地质图编制，计划于2028年底完成1:500万比例尺的1.0版；另一方面，天问三号火星取样返回任务也已明确新的时间节点，计划2028年前后发射，并在2031年前后将火星样品带回地球。

这意味着，中国对火星的探索正在从“抵达火星、获得数据”，进一步向“系统认识火星、获取样本并开展地球实验室研究”推进。

从天问一号到天问三号

中国的火星探测起步相对较晚，但天问一号在2021年实现了环绕、着陆和巡视探测，祝融号火星车随后开展了表面巡视工作，为后续研究积累了轨道和地面数据。

如今，天问三号成为中国火星探测的重要下一步。

根据中国国家航天局公布的信息，天问三号计划于2028年前后实施发射，任务由着陆器、上升器、服务舱、轨道器和返回器等部分组成，目标包括探寻火星潜在生命痕迹、研究火星地质和内部结构，以及探查火星大气循环与逃逸过程。

2026年4月，中国国家航天局进一步公布了天问三号国际合作项目遴选结果。任务计划在2028年前后发射，并计划于2031年前后携带火星样品返回地球。

如果按照这一时间表推进，天问三号将把中国火星探测从轨道、着陆和巡视进一步推进到采样返回阶段。

为什么一张火星地质图同样重要？

与发射火箭相比，编制火星地质图看起来并不那么“震撼”，但对于未来探测任务而言，它是重要的基础工作。

中国科学院学部网站9月29日报道，中国正在推进新一代全火星地质图编制工作，计划到2028年底完成1:500万比例尺全火星地质图，同时编制1:5万比例尺着陆区地质图和专业系列图集。项目将综合利用天问一号数据，并结合美国、欧洲等方面的火星探测数据。

这项工作不仅是给火星“画一张地图”，还涉及火星地质单元划分、地质演化研究以及地质年代体系构建。

相关工作将融合影像、光谱、雷达、重力和磁场等多种数据，并利用人工智能辅助地质解译。按照目前公布的计划，这套成果将成为面向火星全球研究的重要基础资料。

而祝融号提供的地表观测数据，也将成为研究火星地质历史的重要资料来源。

美国已经走得很远，但火星采样返回仍然复杂

如果从历史积累来看，美国在火星机器人探测领域拥有长期优势。

从早期的“水手”系列，到“海盗号”、火星车“勇气号”“机遇号”“好奇号”和“毅力号”，美国持续积累了大量火星探测经验。2021年登陆火星的“毅力号”还在杰泽罗陨石坑采集并封存样本，为未来火星采样返回任务准备了关键科学材料。

真正困难的是把这些样品送回地球。

NASA此前的火星采样返回方案涉及火星表面采样、火星起飞、火星轨道交会以及返回地球等多个环节。NASA在2024年曾表示，原有方案预计生命周期成本可能达到80亿至110亿美元，按照当时的方案，样品最早可能要到2040年返回。NASA随后开始寻求更加经济、风险更低的新架构。

2025年，NASA进一步提出同时研究两种着陆方案，其中一种利用此前已经验证的技术路线，另一种则考虑使用新的商业能力完成火星着陆，以寻求降低成本和缩短时间。

因此，美国并不是停止火星采样返回，而是在重新设计任务架构。

商业航天正在进入美国火星探测体系

美国当前的另一个变化，是商业航天企业参与程度不断提高。

NASA近年来持续尝试通过公私合作推进深空探测。2026年6月，NASA宣布与Relativity Space开展火星科学公私合作项目，由NASA提供科学仪器，商业公司负责航天器、火箭以及巡航阶段的相关工作。NASA表示，这类合作旨在提高任务频率并降低部分任务成本。

这与SpaceX正在推进的星舰计划属于不同层面的事情。

星舰所解决的核心问题之一，是提高大规模深空运输能力。如果未来能够实现高频次重复使用和轨道补加注等能力，它可能为载人火星任务提供重要运输基础。

但一艘大型火箭并不能自动解决载人火星探测的全部问题。

人员长期生命保障、深空辐射防护、火星着陆、地表能源、物资补给、火星起飞以及返程推进剂等，都是必须单独解决的技术环节。

“画地图”和“造大火箭”其实是两道题

从这个角度看，中国正在推进的火星地质图与美国商业航天正在发展的重型运载能力，并不是简单的同类项目。

火星地质图解决的是“火星是什么样、经历过什么、哪里值得重点研究”的基础科学问题；采样返回解决的是“如何把火星上的关键物质带回地球”；大型运载系统解决的则是“如何把更多设备和人员送入深空”。

真正成熟的火星探测体系，需要这些能力最终形成完整链条。

中国目前正在推进天问三号，并同步建设火星地质研究基础；美国则继续推进火星采样返回方案，同时扩大商业航天企业在火星科学任务中的参与。两国所采取的技术路线和任务组织方式存在明显差异，但最终都指向一个共同目标：让人类对火星的认识从遥感观测进一步走向现场研究和样品分析。

火星探测是一场长期工程

火星距离地球最近时仍有数千万公里，任务还受到发射窗口、通信延迟、能源供应和着陆环境等多重限制。

因此，火星探测很难通过一次任务完成全部目标。无论是“毅力号”留下的样品，还是祝融号获取的地表数据，真正产生长期价值，都需要后续任务不断接力。

对于中国而言，天问三号将是一次重要的工程与科学能力检验；对于美国而言，火星采样返回方案的重新设计则体现了超大型深空任务在成本、进度和技术风险之间的复杂平衡。

未来的火星探索，也未必只是比较谁先抵达某一个节点。更重要的是，谁能够持续获得高质量科学数据，谁能够把样品安全带回地球，谁又能够建立长期、稳定、可重复的深空探测能力。

从这个意义上看，火星真正的竞争并不在一张地图或一枚火箭本身，而在于能否把探测、科研、运输和长期任务能力逐步连接起来。