På bara några år, NASA:s nästa Mars rover -uppdrag kommer att flyga till den röda planeten.

Med en blick, det ser mycket ut som sin föregångare, Curiosity Mars -rovern. Men det råder ingen tvekan om att det är en uppgraderad vetenskapsmaskin:den har sju nya instrument, omdesignade hjul och mer autonomi. En borr kommer att fånga bergkärnor, medan ett cachningssystem med en miniatyr robotarm förseglar dessa prover. Sedan, de kommer att deponeras på Mars yta för eventuell upphämtning av ett framtida uppdrag.

Denna nya hårdvara utvecklas vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, som sköter uppdraget för byrån. Det inkluderar Mars 2020 -uppdragets kryssningsfas, som kommer att flyga rovern genom rymden, och nedstigningsstadiet, en raketdriven "sky crane" som kommer att sänka den till planetens yta. Båda dessa etapper har nyligen flyttat in i JPL:s rymdfarkoster.

Mars 2020 förlitar sig starkt på systemdesigner och reservmaskinvara som tidigare skapats för Mars Science Laboratory's Curiosity rover, som landade 2012. Ungefär 85 procent av den nya roverns massa är baserad på denna "arvsmaskinvara".

"Det faktum att så mycket av hårdvaran redan har designats - eller till och med redan existerar - är en stor fördel för detta uppdrag, "sa Jim Watzin, chef för NASA:s Mars Exploration Program. "Det sparar oss pengar, tid och mest av allt, minskar risken. "

Trots dess likheter med Mars Science Laboratory, det nya uppdraget har väldigt olika mål. Mars 2020s instrument kommer att söka tecken på gammalt liv genom att studera terräng som nu är ogästvänlig, men en gång höll flödande floder och sjöar, för mer än 3,5 miljarder år sedan.

För att uppnå dessa nya mål, rovern har en svit av banbrytande vetenskapliga instrument. Det kommer att söka efter biosignaturer i mikrobiell skala:En röntgenspektrometer kommer att rikta in sig på fläckar så små som ett korn bordsalt, medan en ultraviolett laser kommer att detektera "glödet" från upphetsade ringar av kolatomer. En markgenomträngande radar blir det första instrumentet som tittar under Mars yta, kartläggning av lager av sten, vatten och is upp till 10 meter djupt, beroende på material.

Rovern får lite uppgraderad Curiosity -hårdvara, inklusive färgkameror, ett zoomobjektiv och en laser som kan förånga stenar och jord för att analysera deras kemi.

"Våra nästa instrument kommer att bygga vidare på framgången med MSL, som var ett bevis för ny teknik, "sa George Tahu, NASA:s programchef för Mars 2020. "Dessa kommer att samla vetenskapliga data på sätt som inte var möjliga tidigare."

Uppdraget kommer också att utföra en maratonprovsjakt:Rover -teamet kommer att försöka borra minst 20 bergkärnor, och möjligen så många som 30 eller 40, för eventuell framtida återkomst till jorden.

"Om livet någonsin existerat bortom jorden är en av de stora frågorna människor försöker svara på, "sa Ken Farley från JPL, Mars 2020:s projektvetare. "Det vi lär oss av proverna som samlats in under detta uppdrag har potential att ta itu med om vi är ensamma i universum."

JPL utvecklar också en avgörande ny landningsteknik som kallas terrängrelativ navigering. När nedstigningssteget närmar sig Mars yta, den kommer att använda datorsyn för att jämföra landskapet med förinstallerade terrängkartor. Denna teknik kommer att styra nedstigningen till säkra landningsplatser, korrigera sin gång på vägen.

En relaterad teknik som kallas avståndstrigger kommer att använda plats och hastighet för att avgöra när rymdfarkostens fallskärm ska avfyras. Den förändringen kommer att begränsa landnings -ellipsen med mer än 50 procent.

"Terrängrelativ navigering gör det möjligt för oss att gå till webbplatser som ansågs vara för riskabla för att Nyfikenhet skulle kunna utforska, "sa Al Chen från JPL, Mars 2020 -posten, nedstigning och landningsledning. "Avståndstriggern låter oss landa närmare områden av vetenskapligt intresse, rakning av mil - potentiellt så mycket som ett år - från en rovers resa. "

Detta tillvägagångssätt för att minimera landningsfel kommer att vara avgörande för att vägleda alla framtida uppdrag för att hämta Mars 2020 -prover, Sa Chen.

Platsval har varit en annan milstolpe för uppdraget. I februari, vetenskapssamhället minskade listan över potentiella landningsplatser från åtta till tre. De tre återstående platserna representerar fundamentalt olika miljöer som skulle kunna ha ett primitivt liv:en gammal sjöstrand som kallas Jezero Crater; Nordöstra Syrtis, där varmt vatten kan ha interagerat kemiskt med bergarter under ytan; och eventuella varma källor vid Columbia Hills.

Alla tre platser har en rik geologi och kan eventuellt innehålla tecken på tidigare mikrobiellt liv. Ett slutligt beslut om landningsplats är fortfarande mer än ett år kvar.

"Under de kommande åren, vetenskapsteamet 2020 kommer att väga fördelarna och nackdelarna med var och en av dessa webbplatser, "Farley sa." Det är det absolut viktigaste beslutet vi har framför oss. "