俄羅斯除了參與歐空局的ExoMars項(xiàng)目之外，還計劃于2025年再次實(shí)施“火衛(wèi)一—土壤”（Phobos—Grunt）火衛(wèi)一采樣返回任務(wù)。日本在2015年6月宣布將于2021年向火星衛(wèi)星發(fā)射采樣探測器，實(shí)現(xiàn)火星衛(wèi)星的首次采樣返回。印度則計劃于2018年實(shí)施第二次火星探測任務(wù)。另外，新興航天國家也將目光鎖定在了火星探測，阿聯(lián)酋計劃于2020年實(shí)施火星探測任務(wù)——“希望號”（Hope），韓國則提出2026年和2030年發(fā)射火星軌道器和著陸器。
中國擬于2020年前后實(shí)施火星“繞—落—巡”一體化探測任務(wù)，該任務(wù)由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，其中環(huán)繞器將環(huán)火星飛行1個火星年，火星車將在火星表面運(yùn)行90個火星日。在此期間，將重點(diǎn)探測火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造特征、土壤特征與水冰分布、表面物質(zhì)組成、大氣電離層及氣候特征以及物理場與內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
小天體探測——深空探測的特殊目標(biāo)
小天體探測是研究太陽系形成與演化、生命起源與進(jìn)化，以及抵御外來天體撞擊地球的重要技術(shù)途徑。同時，也可為試驗(yàn)新型空間技術(shù)，尤其是深空探測技術(shù)提供驗(yàn)證平臺。隨著航天技術(shù)的發(fā)展和空間科學(xué)研究目標(biāo)的提高，小天體探測由早期的“飛越、環(huán)繞”探測，逐漸發(fā)展到目前的“撞擊、附著與采樣返回”。
美國“近地小行星交會”（Near Earth Asteroid Rendezvous, NEAR）任務(wù)、日本“隼鳥”（Hayabusa）任務(wù)和歐空局“羅塞塔”（Rosetta）任務(wù)是小天體探測成功的典范。2001年2月，美國NEAR Shoemaker（簡稱NEAR）探測器成功附著于433 Eros小行星表面，成為首個在小天體表面附著的探測器。NEAR首先對Eros小行星進(jìn)行了為期一年的環(huán)繞探測，后成功完成了附著拓展任務(wù)。⑦2005年11月，日本Hayabusa探測器自主附著于25143 Itokawa小行星表面，并于2010年6月攜帶收集到的小行星樣本成功返回了地球。Hayabusa任務(wù)對弱引力環(huán)境下的自主光學(xué)導(dǎo)航與控制技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，首次利用自主導(dǎo)航與控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小天體表面附著。⑧該任務(wù)采用了基于光學(xué)導(dǎo)航相機(jī)和激光雷達(dá)的自主導(dǎo)航方案，并在下降過程中投放人工信標(biāo)，利用導(dǎo)航相機(jī)對人工信標(biāo)進(jìn)行跟蹤以消除水平方向速度。任務(wù)采用了“接觸—分離”（Touch And Go，TAG）附著方式，在小行星表面短暫附著并采集樣品，然后上升離開。Hayabusa還攜帶了一個小型跳躍式表面巡視器MINERVA，但釋放時因速度略超過了逃逸速度而投放失敗。與NEAR不同，Hayabusa采用了懸停方式對小行星進(jìn)行觀測，然后從懸停位置下降附著在小行星表面。2014年11月，歐空局發(fā)射的Rosetta探測器成功釋放著陸器“菲萊”（Philae），Philae隨后緩慢附著于67P/Churyumov—Gerasimenko彗星表面，首次實(shí)現(xiàn)了彗星表面附著。⑨Philae采用了無控的彈道式下降，以及冷氣推進(jìn)與錨定結(jié)合的固定方式，但由于冷氣推進(jìn)與錨定裝置均發(fā)生故障，著陸器在彗星表面發(fā)生了兩次反彈，最終落入陰影區(qū)域，在電池電量耗盡后無法充電而進(jìn)入休眠狀態(tài)。隨著彗星接近太陽而使光照條件改善，地面站曾于2015年6至7月間斷性地接收到著陸器信號，但此后再次失去聯(lián)系。
目前，日本和美國正在實(shí)施新的小行星采樣返回任務(wù)。日本“隼鳥2號”（Hayabusa 2）任務(wù)于2014年12月發(fā)射，對C類小行星1999 JU3進(jìn)行采樣返回。探測器預(yù)計2018年6月到達(dá)1999 JU3小行星，進(jìn)行為期一年半的探測活動，然后于2019年12月返回，2020年12月到達(dá)地球。美國OSIRIS—REx任務(wù)于2016年9月發(fā)射，將對Bennu小行星進(jìn)行采樣返回探測，計劃采集不少于60g樣品。OSIRIS—REx探測器計劃于2018年到達(dá)Bennu小行星，采集樣品后于2023年返回地球。
