美國宇航局的“火星2020”探測車將朝著幫助我們直接探索這顆紅色星球邁出小小一步，它將研究如何將火星的二氧化碳大氣轉化為氧氣。來自布朗大學的傑克·馬斯塔德認為，火星原位氧氣資源利用實驗（MOXIE）技術未來可能有助於為返回地球的飛行器補充燃料。 “它代表著一個機會，可以切斷地球與探索之間的聯絡，” 馬斯塔德說，他曾擔任“火星2020”科學定義團隊的主席。
基於目前“好奇號”探測車的設計，“火星2020”將攜帶七種儀器，包括MOXIE，總成本約為1.3億美元。MOXIE本身將是一個逆向燃料電池，在麻省理工學院開發，透過固體氧化物電解將二氧化碳轉化為氧氣和一氧化碳。然後，氧氣可以供人呼吸，也可以作為燃料燃燒。
“火星2020”任務的其他主題包括評估其著陸點的地質情況，以及尋找古代火星生命跡象。為了實現這一目標，它將攜帶一個分析武器庫，用於研究礦物和有機物——以及因此可能曾經存在的生命物質。
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新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室將主導SuperCam的開發，它是“好奇號”的ChemCam成像和化學分析工具的繼任者。 與ChemCam一樣，SuperCam將使用雷射誘導擊穿光譜法（LIBS），它可以從六米多遠的地方確定目標的元素組成。 除了可見光和紅外光譜反射光分析外，它還將增加拉曼光譜和時間分辨熒光光譜。
行星X射線岩石化學儀器，PIXL，將是一個安裝在機械臂上的X射線熒光光譜儀，因此可以放置在目標旁邊。 它取代了“好奇號”和之前的任務使用的α粒子X射線光譜儀（APXS），美國宇航局的米奇·舒爾特告訴化學世界。 PIXL提供了“高兩個數量級的空間解析度、更高的靈敏度和準確性，以及檢測和量化10種額外元素的能力”，他解釋說。
火星上的拉曼光譜
美國宇航局還將開發用於有機物和化學物質的拉曼和發光掃描宜居環境（SHERLOC）紫外（UV）雷射光譜儀。 它將是火星表面上的第一個紫外拉曼光譜儀，其檢測有機環狀結構的能力對於尋找生命至關重要。
然而，馬斯塔德——他幫助設定了“火星2020”的科學目標，但沒有選擇其有效載荷——對拉曼光譜儀的使用感到擔憂。 “我對這些儀器的瞭解有限，但我擔心依賴未經證實的技術將意味著需要花費大量時間才能完成目標。 我們建議應該具備有效測量該地點礦物學的能力。“好奇號”在獲得核心科學測量方面非常緩慢。“ 舒爾特試圖消除這種擔憂。“用於飛行的拉曼儀器的開發已經進行了多年，並且已經足夠成熟，”他說。
“火星2020”在我們鄰近星球的探測器行列中佔據一席之地。 在2016年發射後，美國宇航局的下一個任務“洞察號”將首次研究該星球的深層內部。
本文經《化學世界》許可轉載。 該文章於2014年8月4日首次發表。