NASA的好奇号探测器正值壮年，探索着火星的岩石、土壤和空气。但该机构已经在计划其继任者——这一次，科学风险更高。
5月14日，行星地质学家将聚集在弗吉尼亚州阿灵顿附近的一家酒店，开始敲定NASA可能将下一个火星探测器送往何处，该探测器计划于2020年发射。计划是建造一台与好奇号几乎相同的机器，并为其配备全新的仪器来探测火星表面。
尽管NASA尚未最终确定细节，但下一个探测器几乎肯定会承担一项极其重要、史无前例的任务：收集和储存岩石和土壤，以便未来的航天器将其带回地球。这将是首次从火星取回样本。
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亚利桑那州立大学坦佩分校的行星科学家菲利普·克里斯滕森说：“未来20年的火星探索取决于这个探测器去哪里。它必须告诉我们一些关于火星更广泛历史的根本性问题。”
NASA本周的研讨会将讨论可能的着陆点。许多地点看起来很熟悉：它们都在2012年好奇号着陆点的长名单上。这些地点包括Mawrth Vallis，这是一个古老的山谷，散布着在水中形成的矿物质，这将有助于探测器寻找和探索曾经适合生命存在的环境的主要目标。欧洲航天局也在考虑将该地点用于其ExoMars探测器，该探测器将于2018年发射（参见自然 508,19–20; 2014）。
2020年的其他可能性包括几个古老的、现在已干涸的湖泊和三角洲，那里曾经有流水沉积了沉积物。这些区域，包括Eberswalde陨石坑，是好奇号任务的首选地点之一。它们被Gale陨石坑取代，好奇号探测器正在那里艰难地跋涉，走向一座5公里高的沉积物山。好奇号尚未探测到浓缩的有机物质，但华盛顿特区史密森学会的地质学家罗斯·欧文说，Eberswalde富含河流沉积的沉积物很可能提供这种宝藏。
2020年探测器还将承担收集样本的关键额外任务。几十年来，科学家们一直在谈论获得火星岩石来寻找过去生命的迹象。他们研究了起源于火星的陨石，但没有航天机构能够直接带回样本，部分原因是成本，部分原因是技术故障（参见自然 479, 275–276; 2011）。
NASA带回火星样本的计划将涉及多年来的一系列任务（参见“取回！”）。第一步需要一个探测器收集和储存大约30个狭窄的岩石和土壤圆柱体，可以放在探测器上或地面上。在第二步中，一艘无人火箭将飞往火星，并部署另一个探测器来取回样本，然后将它们发射到轨道。第三步是将捕获轨道包裹并将其飞回地球。
图片来源：《自然》杂志
罗德岛州普罗维登斯布朗大学的行星地质学家约翰·马斯塔德说，能够观察特定地点的岩石块并了解其背景将是向前迈出的关键一步。“如果样本被带回，由此产生的科学成果将相当于阿波罗号从月球带回样本时的成果，”他说。“这将改变一切。”
一些科学家希望2020年探测器将访问新的地点，而另一些科学家则希望返回之前探测器（如好奇号或勇气号）探索过的地点。加州大学戴维斯分校的地质学家道恩·萨姆纳说，这两种方法都有好处。“对于新地点，未知数更多，但这意味着我们很可能更多地了解火星作为一颗行星的多样性，”她说。
很大程度上取决于探测器将携带哪些仪器。五十八个团队提交了提案；NASA将在7月或之后选择少数几个设计。好奇号的工具包括一个于5月5日部署的仪器，用于钻探一块名为Windjana的砂岩。探测器已经在另外两个地点进行了钻探，这表明Gale陨石坑曾经存在一个古老的湖床。
2020年探测器的目的地将不仅仅受科学因素的限制：工程师必须能够安全地将航天器操纵到地面。他们可能会使用好奇号的“天空起重机”下降的变体，其中推进器引导探测器到达精确的位置。
本周的研讨会是缩小着陆点清单的第一步，但最终决定可能要到2019年才能做出。加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的行星地质学家马修·戈隆贝克说：“这将是一个非常有趣和令人着迷的时期，他正在领导选址过程。“对于这个航天器来说，最重要的不是了解火星上的岩石，而是了解足够多的信息，以了解这些岩石中是否含有你想带回地球的东西。”