2026年4月24日在成都举行的第十一届中国航天日上正式宣布：由国际空间研究委员会-探索分会作为外方责任单位，深圳大学作为中方责任单位，联合香港大学共同承研的火星PEX光谱仪通过了天问三号国际合作载荷遴选。李清泉院士团队的朱平教授该载荷的中方技术责任人。

天问三号计划于2028年前后实施发射，2031年前后携带火星样品返回地球。2025年4月中国国家航天局发布合作机遇公告开放20公斤搭载资源，共收到28份合作意向，按照科学价值高、对任务支撑大、工程可实现性强、技术成熟度高的原则，共有五个合作项目入选。火星PEX光谱仪是入选项目之一。

火星PEX光谱仪是光纤式光谱仪，聚焦紫外到近红外火星反射光谱的连续观测。火星作为太阳系内最具潜在宜居历史的天体，其表面及次表层中生物标志物的探测已成为天体生物学领域的核心研究议题。有机化合物作为生命的基本构筑单元，被视为首要的生物痕迹（biosignatures）。然而，历次火星探测任务均发现了有机碳丰度的“缺失”现象：相对于地球或木卫二等天体，火星表面由陨石输送或地质过程生成的有机物浓度显著偏低。这一现象主要归因于火星稀薄大气下强烈的紫外（UV）辐射、氧化剂（如高氯酸盐）以及宇宙射线的共同作用引起，导致有机分子快速光解或矿物化。

紫外谱吸收光谱学方法，以其高灵敏度、非侵入性和对分子指纹的精准识别，成为解析这一谜团的关键方法。该技术利用有机物在200-400nm波段的特征吸收（如芳香化合物的π-π*电子跃迁），通过吸收谱、荧光发射或拉曼散射揭示潜在有机物的存在与分布。有机物在紫外谱段的吸收特性源于其共轭π电子系统，例如单环芳香化合物（如苯）在250-300nm处显示尖锐吸收峰，多环芳香烃（PAHs）则扩展至350nm以上。这种吸收可激发荧光发射（Stokes位移），或产生拉曼散射信号，提供分子指纹。传统红外或质谱方法易受火星表面氧化干扰，而紫外技术（如深紫外DUV，波长<300 nm）能穿透薄尘层，检测皮克级（pg）有机物，且对矿物基质的干扰较小。火星PEX光谱仪将为探寻火星生命痕迹提供关键数据。

火星PEX光谱仪联合申报团队项目负责人（右一为深大朱平教授）

2026年中国航天日天问三号任务合作项目遴选结果发布视频截图