问题——深空探测对关键科学证据与工程保障提出更高要求。
火星与地球同属类地行星，被认为是太阳系内最可能承载生命线索的目标之一。
当前国际科学界高度关注火星是否曾经具备长期稳定的液态水环境、是否可能存在生命活动痕迹，以及火星气候与地质过程如何演化。
然而，长期以来“是否曾存在生命”仍缺乏足以定论的高精度证据。
推进火星样品返回、在地面实验室开展更高精度的综合分析，被视为破解关键科学问题的重要路径。
我国天问三号计划在2028年前后实施发射，聚焦生命痕迹探寻并突破火面采样、火面起飞上升、环火交会与行星保护等技术，任务链条长、系统复杂，对在轨探测载荷的精度、可靠性与轻量化水平提出严苛要求。
原因——面向国家重大任务需求，优势互补成为突破瓶颈的现实选择。
此次三方共建联合实验室并同步启动“激光外差光谱仪”研制，核心在于以跨区域、跨学科协作应对深空探测的技术难点与系统工程挑战。
一方面，深空探测载荷受限于重量、功耗和寿命，既要“做得准”，还要“做得小、做得稳”。
另一方面，高灵敏度光谱探测涉及精密光学、微弱信号处理、系统热控与结构设计等多领域耦合，单一团队难以在短周期内完成从原理验证到工程定型的全链条攻关。
通过联合实验室机制，将科研机构在基础研究与工程化经验、港澳高校在学科交叉与国际合作网络等优势进行整合，有利于形成更高效的协同创新体系，也契合长三角与粤港澳大湾区科技资源深度对接、共同服务国家战略的方向。
影响——既服务火星样品返回主任务，也拓展行星科学研究的证据链。
按照项目设想，“激光外差光谱仪”将对火星大气水汽及其同位素开展高精度、宽覆盖探测，并对火星全球大气风场进行三维立体测量，同时具备对甲烷等痕量气体的探测能力。
水汽同位素的分布与变化，被认为与行星水源补给、损失与逃逸机制密切相关；风场结构与演变则与火星气候系统、沙尘活动及大气循环过程相联系。
上述观测不仅具有基础科学意义，还与工程任务安全和轨道、着陆与返回窗口设计等密切相关，可为火星取样返回的综合决策提供更精细的数据支撑。
更重要的是，对火星“由可能宜居到如今干冷稀薄”的演化过程开展约束，有望加深对行星气候演化规律的理解，为认识地球气候系统提供参照，从而在更宏阔的尺度上增强对人类生存环境的科学认知与风险预判能力。
对策——以联合实验室为载体，推进关键技术攻关与工程化验证。
项目团队围绕“激光外差”原理开展仪器研制：通过本振激光与太阳光合束，在光电探测器上形成拍频信号，提取关键光谱信息；在同位素探测上，通过扫描本振激光波长获取高分辨吸收光谱，并结合射频放大滤波实现高分辨测量。
该路线在深空探测应用上具有探索性，技术链条涉及相干探测效率提升、微弱信号提取、稳定性控制和系统小型化等。
针对深空载荷“轻量化”约束，团队在既有地球痕量气体探测研究基础上，重点突破激光与太阳光相干探测效率及微弱信号探测等关键难题，以提升探测灵敏度与工程可实现性。
同时，通过联合研制机制，可在研制早期就将接口约束、环境适应性、可靠性验证等工程要求前置，降低后期系统集成与在轨风险。
前景——区域协同创新加速向国家重大任务集成，深空科学与高端制造相互促进。
当前全球深空探测进入“高精度观测+样品返回”的新阶段，围绕火星、月球、小行星等目标的任务密集推进，技术门槛与国际竞争同步抬升。
此次合肥科学岛与港澳高校携手共建平台，释放出以重大任务牵引基础研究、以基础研究反哺工程实践的强烈信号：在组织形态上，通过长期稳定的联合实验室推动人才与团队融合；在成果形态上，围绕高分辨光谱探测、微弱信号处理、轻量化载荷等形成可迁移的技术体系；在产业带动上，相关关键器件、精密加工与测试验证能力有望进一步提升，促进高端仪器与航天工程协同发展。
随着天问三号研制推进，联合实验室有望在技术验证、数据处理方法、观测策略与后续科学研究体系建设方面持续产出成果，为我国深空探测能力跃升提供更坚实支撑。
从共建联合实验室到联合研制关键载荷，这一合作不仅是一次科研团队的握手，更是面向国家重大需求的系统集成与能力聚合。
深空探测的每一次突破，既依赖长期积累，也需要跨区域、跨学科协同攻关。
以开放合作汇聚创新资源、以重大任务牵引技术迭代，才能在更远的星辰大海中获取更可靠的科学证据，并将探索所得转化为提升国家科技实力与守护地球家园的长远能力。