NASA的好奇號探測器正值壯年，探索著火星的岩石、土壤和空氣。但該機構已經在計劃其繼任者——這一次，科學風險更高。
5月14日，行星地質學家將聚集在弗吉尼亞州阿靈頓附近的一家酒店，開始敲定NASA可能將下一個火星探測器送往何處，該探測器計劃於2020年發射。計劃是建造一臺與好奇號幾乎相同的機器，併為其配備全新的儀器來探測火星表面。
儘管NASA尚未最終確定細節，但下一個探測器幾乎肯定會承擔一項極其重要、史無前例的任務：收集和儲存岩石和土壤，以便未來的航天器將其帶回地球。這將是首次從火星取回樣本。
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亞利桑那州立大學坦佩分校的行星科學家菲利普·克里斯滕森說：“未來20年的火星探索取決於這個探測器去哪裡。它必須告訴我們一些關於火星更廣泛歷史的根本性問題。”
NASA本週的研討會將討論可能的著陸點。許多地點看起來很熟悉：它們都在2012年好奇號著陸點的長名單上。這些地點包括Mawrth Vallis，這是一個古老的山谷，散佈著在水中形成的礦物質，這將有助於探測器尋找和探索曾經適合生命存在的環境的主要目標。歐洲航天局也在考慮將該地點用於其ExoMars探測器，該探測器將於2018年發射（參見自然 508,19–20; 2014）。
2020年的其他可能性包括幾個古老的、現在已乾涸的湖泊和三角洲，那裡曾經有流水沉積了沉積物。這些區域，包括Eberswalde隕石坑，是好奇號任務的首選地點之一。它們被Gale隕石坑取代，好奇號探測器正在那裡艱難地跋涉，走向一座5公里高的沉積物山。好奇號尚未探測到濃縮的有機物質，但華盛頓特區史密森學會的地質學家羅斯·歐文說，Eberswalde富含河流沉積的沉積物很可能提供這種寶藏。
2020年探測器還將承擔收集樣本的關鍵額外任務。幾十年來，科學家們一直在談論獲得火星岩石來尋找過去生命的跡象。他們研究了起源於火星的隕石，但沒有航天機構能夠直接帶回樣本，部分原因是成本，部分原因是技術故障（參見自然 479, 275–276; 2011）。
NASA帶回火星樣本的計劃將涉及多年來的一系列任務（參見“取回！”）。第一步需要一個探測器收集和儲存大約30個狹窄的岩石和土壤圓柱體，可以放在探測器上或地面上。在第二步中，一艘無人火箭將飛往火星，並部署另一個探測器來取回樣本，然後將它們發射到軌道。第三步是將捕獲軌道包裹並將其飛回地球。
圖片來源：《自然》雜誌
羅德島州普羅維登斯布朗大學的行星地質學家約翰·馬斯塔德說，能夠觀察特定地點的岩石塊並瞭解其背景將是向前邁出的關鍵一步。“如果樣本被帶回，由此產生的科學成果將相當於阿波羅號從月球帶回樣本時的成果，”他說。“這將改變一切。”
一些科學家希望2020年探測器將訪問新的地點，而另一些科學家則希望返回之前探測器（如好奇號或勇氣號）探索過的地點。加州大學戴維斯分校的地質學家道恩·薩姆納說，這兩種方法都有好處。“對於新地點，未知數更多，但這意味著我們很可能更多地瞭解火星作為一顆行星的多樣性，”她說。
很大程度上取決於探測器將攜帶哪些儀器。五十八個團隊提交了提案；NASA將在7月或之後選擇少數幾個設計。好奇號的工具包括一個於5月5日部署的儀器，用於鑽探一塊名為Windjana的砂岩。探測器已經在另外兩個地點進行了鑽探，這表明Gale隕石坑曾經存在一個古老的湖床。
2020年探測器的目的地將不僅僅受科學因素的限制：工程師必須能夠安全地將航天器操縱到地面。他們可能會使用好奇號的“天空起重機”下降的變體，其中推進器引導探測器到達精確的位置。
本週的研討會是縮小著陸點清單的第一步，但最終決定可能要到2019年才能做出。加利福尼亞州帕薩迪納市噴氣推進實驗室的行星地質學家馬修·戈隆貝克說：“這將是一個非常有趣和令人著迷的時期，他正在領導選址過程。“對於這個航天器來說，最重要的不是瞭解火星上的岩石，而是瞭解足夠多的資訊，以瞭解這些岩石中是否含有你想帶回地球的東西。”