För miljarder år sedan, Mars-ytan kunde ha stöttat mikrobiellt liv som vi känner det. Men har ett sådant liv någonsin existerat där? NASA och dess Mars 2020-uppdrag hoppas kunna ta reda på det med Perseverance-rovern, som lanseras till den röda planeten i sommar.

Forskare har sökt svar på astrobiologiska frågor på jorden, studera regioner som liknar Mars tillräckligt för att förstå hur den röda planetens mikroskopiska fossilregister kan se ut. En forskningsresa i slutet av förra året involverade fossiliserade mikrober i Australiens vildmark. Tidigare i år, sju missionsforskare begav sig till en torr sjöbädd i Nevada när 150 arbetade med dem på distans för Rover Operations Activities for Science Team Training, aka ROASTT.

Istället för att ta med en bilstor rover, de sju fältteammedlemmarna stod för det. Hantera kameror och bärbara spektrometrar under simulerade operationer utspridda över en tvåveckorsperiod, de fick instruktioner från forskarna på andra håll, precis som rovern kommer efter att den landat den 18 februari, 2021.

Som alla Mars-rovers, Uthållighet kommer att drivas av ett distribuerat team av forskare och ingenjörer - några belägna i operationscentret vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, som leder det nya uppdraget, och några finns vid forskningsinstitutioner runt om i världen. De kommer att diskutera vart de ska gå, vilka prover att studera, och - för första gången - vilka stenar för att samlas i metallrör för att eventuellt återvända till jorden för djupare studier.

Nevada-övningen hjälpte inte bara teammedlemmarna att öva vad de skulle leta efter med Perseverance; det hjälpte dem att vänja sig vid att arbeta med varandra och med rover. Fältplatsen var också en möjlighet för forskning:Förutom att simulera en rover, fältteammedlemmarna studerade fältplatsen, ger insikter som kan hjälpa till att forma sökandet efter tidigare liv på Mars.

Om en klippsida verkade lovande, forskare på konferenslinjer runt om i världen diskuterade om fältteamet skulle "köra" närmare; om en uppsättning stenar verkade idealisk för att bevara fossiler, de skulle beställa närbilder från fältteamet. Ett ray-gun-liknande laserinstrument efterliknade Perseverances stenanalyserande SuperCam; ett annat handhållet verktyg tog röntgenstrålar som roverns Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) kommer; en markpenetrerande radar kördes runt i något som såg ut som en joggingvagn för att titta under ytan, efterliknar Radar Imager för Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX).

Fältteamet hade också ett viktigt lågteknologiskt verktyg:en billig kvast som användes för att sopa bort deras fotspår, både för att bevara Mars-känslan av landskapet och för att undvika att ge den avlägsna vetenskapsmannen en känsla av skala i klippbilderna de gav.

En fläck av Mars i Nevada

Walker Lake är en idealisk träningsplats för att upptäcka antikt mikroskopiskt liv. Sjön sträckte sig en gång mycket längre än den gör idag; de delar av den som torkade upp för tiotusentals år sedan är nu översållad med stromatoliter – samlingar av fossiliserade mikrober och sediment som har stelnat till vad som ofta ser ut som lökformade, högliknande utväxter. Det återstår att se om Jezero Crater, Perseverances landningsplats, har något som liknar stromatoliter, men det, för, är en gammal sjöbädd.

Förutom att hjälpa forskare att tänka på biosignaturer, eller tecken på forntida liv, Utbildningen visade också hur arbetet med Perseverance kräver lagarbete och noggrann koordination.

"Det är särskilt viktigt för forskare som är nya på Mars rovers, " sa JPL-forskaren Raymond Francis, som ledde fältlaget. "Det är en laginsats, och alla måste lära sig hur deras roller passar in i hela uppdraget."

En Rover, Många beslut

Lisa Mayhew, en geokemist och geomikrobiolog vid University of Colorado Boulder, är en av dessa nykomlingar. För att studera förhållandet mellan vatten, stenar och mikrobiellt liv i extrema miljöer, hon har arbetat med fjärrstyrda djuphavsfordon, som Woods Hole Oceanographic Institutions Jason. På platser som den förlorade staden, ligger på botten av Atlanten, hon har sett Jason utforska branta mineraltorn. Mikrober i och på dessa torn trivs genom att metabolisera energirika gaser, som väte och metan, produceras av reaktioner mellan vatten och sten. Vissa forskare tror att livet på jorden kan ha sitt ursprung på sådana platser.

På samma sätt som en Mars-rover, Jason skickar tillbaka bilder, och dess robotarmar kan användas för att flytta stenar och ta prover. Men Mars är mycket längre bort än havsbotten. Bara så många kommandon kan skickas till Perseverance varje dag, och bara så mycket data kan skickas tillbaka.

Det är därför varje roveruppdrag måste balansera önskan att fördjupa teamets förståelse för en plats med behovet av att prova den geologiska mångfalden som finns på vägen.

Walker Lake-övningen underströk för Mayhew hur många beslut som krävs för att hantera en Mars-rover. "Även om det på många sätt liknar att driva och regissera Jason, det händer i mycket större skala och du är ganska aningslös tills du faktiskt planerar en roverkörning, " sa hon. "Du måste lära dig alla olika mjukvaruverktyg och förstå skillnaden mellan olika roller."

I slutet av utbildningen, deltagande forskare sa att de hade en mycket bättre uppfattning om hur ett roverteam fungerar. Vad mer, forskarna hade valt ett prov som var rikt med biosignaturer.

"Nästa gång vi gör det här kommer att vara på Mars, " sa JPL:s Ken Williford, en av uppdragets biträdande projektforskare. "Vi måste få rätt prover. Låt oss ta tillbaka dem."

Perseverance är en robotforskare som väger cirka 2, 260 pund (1, 025 kg). Roverns uppdrag kommer att söka efter tecken på tidigare mikrobiellt liv. Det kommer att karakterisera planetens klimat och geologi, samla in prover för framtida återkomst till jorden, och bana väg för mänsklig utforskning av den röda planeten. Oavsett vilken dag Perseverance lanseras under sin 17 juli-aug. 5 lanseringsperiod, den kommer att landa vid Mars Jezero-krater den 18 februari, 2021.