Миссия будет использовать пару ракет Long March 5 для отправки двух отдельных групп космических кораблей к Красной планете примерно в 2028-2030 годах с целью сбора и возврата 500 граммов образцов.
В задачи миссии Tianwen-3 входит поиск доказательств существования жизни на Марсе, понимание эволюции окружающей среды и климата Красной планеты и ее потенциальной обитаемости в прошлом.
Два запуска Long March 5 будут нести спускаемый и поднимаемый аппарат, а также орбитальный аппарат и возвращаемый модуль. Вход, спуск и посадка будут основаны на технологии, используемой для посадки марсохода «Чжурон» в рамках китайской миссии «Тяньвэнь-1» на Марс.
Для отбора проб, как и в случае с китайской лунной миссией по возвращению образцов «Чанъэ-5» в 2020 году, будет использоваться роботизированная рука на базе спускаемого аппарата для сбора проб с поверхности и бур для сбора материала на глубине до двух метров под поверхностью. В новой разработке посадочный аппарат также будет иметь ограниченные возможности для сбора проб вблизи места приземления с использованием либо шестиногого ползающего робота, либо вертолета типа Ingenuity. Китайская академия наук (CAS) представила прототип последнего в 2021 году.
Собранные образцы будут отправлены на орбиту Марса с помощью двухступенчатой ракеты. Она будет состоять из твердотопливной первой ступени и жидкостного разгонного блока общей массой не менее 360 килограммов. Затем взлетный аппарат состыкуется с орбитальным аппаратом и возвращаемым модулем при помощи роботизированной руки. Собранные материалы затем будут перемещены в возвращаемый модуль для доставки на Землю.
Расплывчатые сроки запуска предполагают, но не подтверждают, отклонение от ранее заявленного графика запуска на 2028 год. Профиль миссии Китая по возвращению образцов с Марса, представленный в июне 2022 года, запланирован на конец 2028 года, а образцы будут доставлены на Землю в июле 2031 года.
Выбор места посадки проводится с привлечением международных команд. Технические ограничения означают, что приземление произойдет между 17 и 30 градусами северной широты из-за требований к энергии и освещению. Посадочный эллипсис составит 50 на 20 километров. Перспективные участки должны иметь высоту не менее 3000 метров ниже нулевого уровня или эквивалента уровня моря на Земле. Это дает посадочному аппарату больше атмосферы, через которую он сможет пройти, чтобы замедлить его спуск на поверхность Марса.
Выбор места также будет сбалансирован научными целями. Выбранное место необходимо будет рассматривать как имеющее астробиологическую значимость, при этом приоритет отдается марсианскому ландшафту возрастом более 3,5 миллиардов лет. В качестве ключевых приоритетов были отмечены окружающая среда, подходящая для возникновения жизни и ее сохранения, такая как осадочные или гидротермальные системы, свидетельства прошлой водной деятельности и геологическое разнообразие. Согласно презентациям, миссия также будет придерживаться самых высоких стандартов протоколов планетарной защиты.
Лю Цзичжун, директор Китайского центра исследования Луны и космических программ при CNSA, и Хоу Цзэнцянь из Института геологии Китайской академии геологических наук выступили с презентациями в Хэфэе, которые позже были опубликованы в китайских социальных сетях.
