2022年6月20日，一个ID为China 'N Asia Spaceflight@CNSpaceflight的账户发了一条推文，上传了一张中国火星采样返回的两个方案：
尽管两个方案的出发时间有些先后，但返回时间都指向了2031年7月，让大家非常好奇的是，为什么会有两次发射任务？另外NASA的火星采样早已开始实施，但据说也将在2031年返回，但欧空局负责的ExoMars探测器则屡屡推迟，真要被中国的火星采样返回计划超越了吗？
中国的二元结构与NASA的四元结构，到底谁更优秀？
嫦娥五号月面采样返回，让全球见识到了中国航天的实力，长征五号带着轨道器、着陆器和上升器与返回舱的组合体，抵达月面后采样上升对接返回，以第二宇宙速度冲入地球大气层，成功着陆于内蒙古四子王旗着陆场，带回了1731克月岩。
火星采样返回与月面采样有什么不一样？
我国的嫦娥五号经历了如下过程：发射入轨阶段、地月转移阶段、近月制动阶段、环月飞行阶段、着陆下降阶段、月面工作阶段、月面上升阶段、交会对接与样品转移阶段、环月等待阶段、月地转移阶段和再入回收阶段。
其实火星采样返回和这个流程基本一致，但唯一不同的是火星实在是太远了，最近时距离超过5500万千米，最远则超过4亿千米，因此只有38万千米月球采样返回方案就不能用了，假如用长征五号火箭，那么一次抵达火星的载荷是不够的，比如长征五号的近地轨道运载能力为25吨，但地火转移轨道只有5吨。
而且从地球抵达火星，即使运送的是同样的载荷，那么也意味着更多的燃料，因此火星采样返回就有了二元结构和三元结构之争。
中国航天的二元结构返回
以长征五号的运载能力，将火星探测计划分成了两个部分，火星着陆采样与上升（着上组合体）+火星轨道环绕对接返回（轨反组合体），这个任务的核心和嫦娥五号有些类似，不一样的是将嫦娥五号拆成了两个组合。
嫦娥五号组合体
着上组合体包括着陆与上升段，其功能为着陆火星后采样火星地表样本，装入上升段舱内后，以着陆器为发射台发射样品舱送入火星轨道。
之后则与轨反段对接，应该会有样品转移过程，否则上升段火箭还要送一个返回舱成本太大，因此会将样品从上升舱中转移到轨反组合体中的返回舱，完成后将会启动火箭从火星轨道逃逸返回地球，之后与嫦娥五号返回地球的方式差不多，也是第二宇宙速度返回，目测应该会用水漂弹道的方式。
NASA的四元结构返回
NASA-ESA concept是NASA和欧空局合作的一个火星采样返回计划，其任务非常复杂，分成四个部分，分别为：
- 1、样本收集任务 (Perseverance)；
- 2、样本检索任务 (Sample Retrieval Lander 2 (SRL2) + fetch rover)；
- 3、样本发射任务 (Sample Retrieval Lander 1 (SRL1) + 火星上升飞行器 + 机械臂）
- 4、返回任务（地球返回轨道器ERO）；
执行样本收集任务的是毅力号，和天问一号差不多时间发射，已经在火星上工作将近一年半，为了采集火星岩石，毅力号携带了存放火星土壤与岩石样本的样本管，总共有43根，其中包含缓存的岩石样本管有8根，缓存的大气样本管有35根。
截至2022年3月份，已经有10根样本装入了样本，其中包含火星大气的气溶胶样本以及火星岩石样本，分别取自毅力号经过路线的不同位置。
样本检索任务（SRL2）的是一台和毅力号类似的火星漫游车，它的功能是从毅力号上取下样品，并运送到样品发射任务（SRL1）的着陆器上，再执行发射；
在SRL2上有一枚“火星上升飞行器（MAV）”，这是一枚长3米的固体二级火箭，发射时会先弹射到空中，然后点火进入火星380千米的轨道上与地球返回轨道飞行器对接（ERO），准备执行返回任务。
ERO计划于2027年用阿丽亚娜 64号火箭发射，并于2028年到达火星，ERO使用离子推进修正轨道，原计划将于2031年的地球火星转移窗口返回，目标降落地是北美犹他州沙漠，但近期的一系列变化可能会将这个计划推迟至2033年。
欧洲猪队友拖后腿：NASA可能真要慌了！
在NASA最初的规划中，SRL1和SRL2原本是一个计划，是一枚携带了火箭的火星漫游车，但NASA的科学家经过论证后发现存在一个问题，NASA此前从未有过将两者结合在一起冲入火星大气层的经验。
因为这需要更大的热防护罩，直径达到了5.4米，这样的巨型防护罩NASA完全没有信心让其安全穿过火星大气层抵达火星表面，毕竟过去从来没有操作过，而此次任务则是NASA-ESA任务的核心部分，一旦失败将会导致全盘皆输。
因此NASA与ESA讨论后决定更改设计，将SRL分开，一个是样本接收任务，另一个是发射任务，那么穿越火星大气层的质量将会减小到毅力号同级别，可以使用同样的设计，借鉴毅力号的经验。
但一个新的问题发生了，从地球向火星发射探测器，无论是环绕轨道还是着陆表面，其成功率大约只有一半，尽管NASA近期向火星发射火星探测器成功率达到了100%，不过ESA却不是，最近向火星发射的探测器是火星快车号，其搭载的着陆器小猎兔犬2号着陆成功，但任务失败。
因此NASA-ESA的任务分为4个阶段，除了第一阶段外，另外还有三个阶段尚未实施，目前已经推迟到2033年，即使一切顺利其采样时间仍然大大落后于中国的天问三号。
猪队友欧洲空间局：决定成败在此一举？
种花家对NASA还是比较有信心的，尽管近期执行的任务有些延迟，但对于NASA的执行力还是印象颇深，但对ESA（欧空局）来说，拖沓、延迟已经成为“新常态”。
比如ExoMars任务，这是欧空局与俄罗斯一起执行的火星天体生物学计划，目标是在火星上寻找过去生命的迹象，调查火星水和地球化学环境如何变化，调查大气微量气体及其来源，并以此展示未来火星样本的技术-返回任务；那么执行情况如何呢？
ExoMars任务最早来自于ESA Aurora（探索火星）计划，从2001年开始，目标是在2009年使用火星漫游车，接下来是执行火星采样返回任务。
不过2009年时该计划仍然处在多方合作的合同签署状态，并在同年开始和俄罗斯联邦航天局以及NASA合作，承诺在2018年完成任务目标。
2016年时由于财务状况紧张，该任务被推迟2年于2020年进行！2020年时该任务再次被推迟到2022年进行，2022年2月底，由于俄乌冲突，2022年发射的计划泡汤，2022年3月17日，ExoMars 火星车被永久暂停
尽管ExoMars与NASA-ESA的火星没有直接关系，但欧空局执行任务的拖沓简直就是磨洋工到人神共愤，NASA不知道哪根筋搭错了居然找了ESA合作火星采样返回。而且还是轨道器-地球返回的重要阶段。
其实这NASA-ESA的四步计划中哪一步不重要？这个计划太复杂，种花家对这种火星登陆三次，在轨对接一次的任务成功执行的信心严重不足，对NASA在2033年采样返回程序持有悲观态度。
反观中国的天问三号，尽管被人家说是嫦娥五号的翻版，但两步走对于火星采样返回来说稳妥，最保险的显然是一步到位，但这必须在长征九号成功后才能实施，估计中国航天也是等不住了，反正要在火星轨道上对接，不如更成熟的长征五号来实施，而这次极有可能超越NASA成为火星采样返回的第一个！