2020年7月，阿聯酋的「希望號」、中國的「天問一號」以及美國的「毅力號」火星探測器，相繼發射升空，這三個探測器在次年均抵達火星軌道。其中中國和美國的探測器在進入火星軌道后，擇機釋放了火星車，對火星地表開展了零距離的探測。這些天文探測活動，標志著人類對火星的探測進入了新的紀元。
以上三個探測器的探測任務，有共同的方面，比如都可以對火星表面的地形地貌、大氣層結構等，當然也有不一樣的地方。由于阿聯酋的希望號探測器沒有火星車，因此它只能在火星軌道上進行低軌探測，重點探測火星大氣層的特征、高低空大氣的差異以及氫、氧分子的結構和動態。
中國「天問一號」釋放的祝融號火星車，重點任務是對火星的表面的地形地貌、土壤特征、水資源分布、溫度及變化、大氣層結構和組成、火星磁場、淺層地質結構、尋找生命存在的證據等方面進行科學探測。
美國「毅力號」探測器，除了對火星表面開展一系列的探測活動以外，還包括從火星表面采集、封裝一些巖石樣本，然后在合適的時間帶回地球，以便做更深入的分析研究。
在毅力號火星車上，配備有一個長2米多的機械臂，可以模擬人手的關節運動特征進行伸展。 在機械臂的末端，安裝有一個取芯鉆頭，其中含有研磨頭和取樣頭，研磨頭的作用是通過旋轉摩擦的方式，將待取樣的巖石表層部分磨除，確保取到的樣本不含風化的部分，以還原巖石歷史「面貌」；取樣頭的作用顧名思義，就是用來采取樣本的。
在毅力號火星車的「腹部」，安置著多達43支取樣管，另外還包括5個見證管，其中取樣管準備盛放的是巖石和土壤樣本，見證管準備盛放的是一些懸浮顆粒物和氣體分子，以便分析采樣點附近的環境特征。
截至目前，毅力號火星車已經在火星表面執行采樣任務很多次了，其目標是采樣40多次，也就是要將取樣管和見證管都放上樣本。在采樣的過程中，毅力號火星車也遇到了一些困難和問題，比如選擇的取樣點巖石太硬，根本采不上；在取到樣本送到取樣管的過程中，不知什麼原因取樣管里面是空的。不過從現在看，大多數的采樣任務還是成功了。
這些樣本都采集全了之后，所有的取樣管和見證管都將被密封保存，集中存放在火星表面的一個「樣本緩沖存放點」上，也就是在「野外」保存。存放點的具體位置，將通過毅力號火星車攜帶的定位裝置、位于火星上空軌道器上的相應測量裝置進行「雙保險」的記錄。然后，就是等待今后實施的「取樣返回」任務過來「取貨」了。
據美國公開的消息，原定是將于2026年，發射攜帶火星上升飛行器、樣本返回著陸器的宇宙飛船，然后取上樣本，最晚于2031年將樣本帶回地球。但是目前來看，這一時間估計實現不了，因為美國為了安全保險起見，NASA采用的是雙著陸器的架構，而由于經費和國際合作等各方面的原因，只能將火星樣本取回并返回地球的時間，推遲到2033年了。
有的朋友不禁有所疑問，從地球向火星發射探測器，差不多只需要200天的時間，為什麼需要再等10多年，才能將火星樣本從火星帶回來呢？這里面有這麼幾個重要因素。
首先，是在火星上采樣困難重重。雖然毅力號火星車帶有自感應和自調節的系統，可以根據周圍環境的特點來及時調整行動策略，但是由于火星表面的地形地貌和自然環境實在太過復雜，在執行采樣的時候，仍需要地面控制中心來發號施令。
由于火星距離地球最近也有5500萬公里，通訊信號傳輸需要一定的時間，因此毅力號火星車在火星表面采樣，并非想象中那麼簡單，需要較長時間才能完成任務。完成采樣任務后，還得尋找適合樣本存放的暫存點，這也需要一定的時間。
其次，接應任務也很復雜。按照公開的計劃，美國NASA最新公開的接應任務內容，需要在一次發射任務中，同時配備兩個樣本回收著陸器（一個出問題了，另一個可以頂上）、一個新的漫游火星車、一個上升飛行器和一個地球返回軌道器。
兩個樣本回收著陸器和漫游火星車同時著陸，然后根據之前記錄的存放點坐標，漫游火星車到達指定地點，將樣本取回然后再折返回來，利用上升飛行器從火星表面發射升空，最后經返回軌道器將樣本帶回地球。這其中哪一個環節出了問題，任務都將失敗。而這些要攜帶的裝置，研發和制造都需要很長的時間，其中第二個著陸器的開發，樂觀估計也只能在2028年才開始啟動，所以拉長了樣本返回的時間。
第三，新宇宙飛船的標準更高。不同于美國第一次火星任務，後來要執行的第二次任務，由于搭載的設備更多，飛船的重量勢必會增加很多，因此必須攜帶更多的燃料。這也給優化完善飛船的運力、發射火箭的推力、燃料能量轉化效率等方面都提出了更高的需求，完成這些既定的目標，也得需要一定的時間。
所以，想將火星樣本順利帶回地球，程序嚴謹、難度很大、時間漫長，再過十年美國才能將火星樣本帶回地球的原因，自然就清晰了。此外，中國的祝融號火星車目前仍然在緊張有序地開展工作，在后續的航天計劃中，中國還將發射「天問二號」探測器，不久的將來，我們同樣會完成將火星樣本帶回地球的壯舉，讓我們拭目以待吧。
