ภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลก ( MSR ) เป็นภารกิจที่เสนอเพื่อเก็บตัวอย่างหินและฝุ่นบนดาวอังคารและนำกลับมายังโลก[ ^{1 ] ภารกิจ}ดังกล่าวจะช่วยให้สามารถวิเคราะห์ได้อย่างละเอียดกว่าที่เซ็นเซอร์บนยานทำได้^{[ 2 ]}

ความเสี่ยงของการปนเปื้อนข้ามของชีวภาคโลกจากตัวอย่างดาวอังคารที่นำกลับมาได้รับการหยิบยกขึ้นมา แม้ว่าความเสี่ยงที่จะเกิดเหตุการณ์นี้จะถือว่าต่ำก็ตาม^{[ 3 ]}

แนวคิดล่าสุดบางส่วน ได้แก่ข้อเสนอของ NASA-ESA ; ข้อเสนอของ CNSA , Tianwen-3 ; และ ข้อเสนอของ Roscosmos , Mars-Gruntนอกจากนี้ ข้อเสนอ ของ JAXA , Martian Moons eXploration (MMX) มีเป้าหมายเพื่อนำตัวอย่างจากโฟบอส กลับมายังโลก แม้ว่า แผนของ NASAและESA ในการนำตัวอย่างกลับมายังโลกจะยังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบในปี 2024 แต่ ยานสำรวจPerseveranceก็ได้รวบรวมตัวอย่างบนดาวอังคารแล้ว^{[ 4 ]}

เมื่อส่งกลับมายังโลกแล้ว ตัวอย่างที่เก็บไว้สามารถนำมาศึกษาได้ด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยที่สุดที่มีอยู่ โทมัส ซูร์บูเชน ผู้ช่วยผู้บริหารฝ่ายวิทยาศาสตร์ของสำนักงานใหญ่ NASA ในวอชิงตัน คาดว่าการศึกษาดังกล่าวจะช่วยให้ค้นพบสิ่งใหม่ๆ มากมายในหลายสาขา^{[ 5 ]}ตัวอย่างอาจได้รับการวิเคราะห์ใหม่ในอนาคตด้วยเครื่องมือที่ยังไม่มีอยู่^{[ 6 ]}

ในปี พ.ศ. 2549 กลุ่มวิเคราะห์โครงการสำรวจดาวอังคารได้ระบุการตรวจสอบที่สำคัญ 55 รายการที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจดาวอังคาร ในปี พ.ศ. 2551 พวกเขาสรุปว่าการตรวจสอบประมาณครึ่งหนึ่ง "สามารถแก้ไขได้ในระดับหนึ่งโดย MSR" ทำให้ MSR "เป็นภารกิจเดียวที่จะสร้างความก้าวหน้ามากที่สุดให้กับรายการการตรวจสอบทั้งหมด" ยิ่งไปกว่านั้น มีรายงานว่าการตรวจสอบจำนวนมากไม่สามารถมีความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญได้หากไม่มีตัวอย่างที่นำกลับมา^{[ 7 ]}

แหล่งที่มาหนึ่งของตัวอย่างจากดาวอังคารคือสิ่งที่เชื่อว่าเป็นอุกกาบาตจากดาวอังคารซึ่งเป็นหินที่ถูกดีดออกมาจากดาวอังคารและตกลงมายังโลก ณ เดือนสิงหาคม 2023 มีการระบุอุกกาบาตจากดาวอังคารแล้ว 356 ชิ้น จากอุกกาบาตที่รู้จักทั้งหมดกว่า 79,000 ชิ้น^{[ 8 ]}เชื่อกันว่าอุกกาบาตเหล่านี้มาจากดาวอังคารเนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีและไอโซโทปของพวกมันคล้ายกับหินและก๊าซในชั้นบรรยากาศที่วิเคราะห์บนดาวอังคาร^{[ 9 ]}

การกลับจากดาวอังคารปรากฏในเอกสารทางเทคนิคเมื่อโครงการอพอลโลยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาและยานอวกาศลำแรกที่จะบินผ่านดาวอังคารยังไม่ได้ถูกปล่อย โดยคาดหวังว่าจะมีมนุษย์อยู่บนยานเพื่อขึ้นสู่ดาวอังคาร^{[ 10 ]}ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารยังไม่เป็นที่ทราบในขณะนั้น ดังนั้น ผู้เขียนด้านวิศวกรรม ของล็อกฮีดจึงรายงานการวิเคราะห์ตัวเลือกวิถีโคจรในช่วงเงื่อนไขแรงต้านอากาศพลศาสตร์ต่างๆ สำหรับยานปล่อยที่มีน้ำหนัก 15 ตันเพื่อให้ถึงวงโคจรนัดพบ

ที่ NASA การนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาได้รับการศึกษาร่วมกันโดยศูนย์วิจัย Langleyและห้องปฏิบัติการ Jet Propulsionในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ในช่วงเวลาที่ภารกิจยานลงจอดไวกิ้งบนดาวอังคารกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา และผู้เขียนจาก Langley ตั้งข้อสังเกตว่า "ยานปล่อยจากพื้นผิวดาวอังคารสู่วงโคจร" จะต้องมีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากมวลของยานจะ "ส่งผลกระทบอย่างมากต่อมวลและข้อกำหนดของระบบ" สำหรับขั้นตอนภารกิจก่อนหน้านี้ การส่งมอบยานดังกล่าวไปยังดาวอังคาร และการเตรียมการปล่อยบนดาวอังคาร^{[ 11 ]}

นักวิทยาศาสตร์ได้สนับสนุนการนำตัวอย่างทางธรณีวิทยาจากดาวอังคารกลับมาอย่างน้อยสามทศวรรษ^{[ 12 ]}แนวคิดแรกเริ่มคือ ข้อเสนอ การเก็บตัวอย่างเพื่อการสำรวจดาวอังคาร (SCIM) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งยานอวกาศผ่านชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวอังคารเพื่อเก็บตัวอย่างฝุ่นและอากาศโดยไม่ต้องลงจอดหรือโคจร^{[ 13 ]}

สหภาพโซเวียตพิจารณาภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลก Mars 5NMในปี 1975 แต่ถูกยกเลิกเนื่องจากจรวด N1ที่ใช้ปล่อยภารกิจประสบความล้มเหลวซ้ำแล้วซ้ำเล่า ภารกิจนำตัวอย่างกลับมายังโลกอีกภารกิจหนึ่งMars 5M (Mars-79) ซึ่งวางแผนไว้สำหรับปี 1979 ก็ถูกยกเลิกเช่นกันเนื่องจากความซับซ้อนและปัญหาทางเทคนิค^{[ 14 ]}

ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 นักวางแผนภารกิจของ JPL ตั้งข้อสังเกตว่า MSR ถูก "ผลักดันด้วยงบประมาณและแรงกดดันอื่นๆ ไปจนถึงทศวรรษ 1990" และการเดินทางไปกลับจะ "กำหนดความต้องการแรงขับเคลื่อนขนาดใหญ่" ^{[ 15 ]}พวกเขานำเสนองบประมาณมวลสมมติสำหรับแนวคิดที่จะปล่อยน้ำหนักบรรทุก 9.5 เมตริกตันจากโลก ซึ่งรวมถึงยานโคจรดาวอังคารเพื่อกลับสู่โลก และยานลงจอดที่มีรถโรเวอร์ 400 กิโลกรัมและ "ยานกลับสู่ดาวอังคาร" ที่มีมวลมากกว่า 2 เมตริกตัน กระป๋องเก็บตัวอย่าง 20 กิโลกรัมจะมาถึงโลกซึ่งบรรจุตัวอย่าง 5 กิโลกรัม รวมถึงแกนคุณภาพทางวิทยาศาสตร์ที่เจาะจากภูมิประเทศทุกประเภทของดาวอังคาร

ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ศูนย์ NASA หลายแห่งได้ร่วมกันเสนอภารกิจนำตัวอย่างจากยานสำรวจดาวอังคารกลับมายังโลก (MRSR) ^{[ 16 ] [ 17 ]} ตามที่ผู้เขียนจาก JPL อธิบายไว้ ตัวเลือกหนึ่งสำหรับ MRSR อาศัยการปล่อยเพียงครั้งเดียวของแพ็คเกจ 12 ตัน ซึ่งรวมถึงยานโคจรดาวอังคารและยานกลับสู่โลก ยานสำรวจดาวอังคารหนัก 700 กิโลกรัม และยานขึ้นสู่ดาวอังคาร (MAV) หนัก 2.7 ตัน ซึ่งจะใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยของเหลวแบบปั๊มเพื่อประหยัดมวลได้อย่างมาก^{[ 18 ]}แพ็คเกจตัวอย่าง 20 กิโลกรัมบน MAV จะบรรจุดินดาวอังคาร 5 กิโลกรัม ต่อมาผู้เขียนจากศูนย์อวกาศจอห์นสันได้กล่าวถึงการปล่อยจากโลกในปี 1998 โดยมีมวล MAV อยู่ในช่วง 1400 ถึง 1500 กิโลกรัม ซึ่งรวมถึงขั้นแรกที่ใช้ระบบปั๊มและขั้นที่สองที่ใช้แรงดัน^{[ 19 ]}

โครงการสำรวจดาวอังคารของสหรัฐอเมริกาซึ่งก่อตั้งขึ้นหลังจาก ความล้มเหลว ของยานMars Observerในเดือนกันยายน พ.ศ. 2536 สนับสนุนการนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมา^{[ 20 ]}สถาปัตยกรรมหนึ่งได้รับการเสนอโดย Glenn J. MacPherson ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2543 ^{[ 2 ]}

ในปี พ.ศ. 2539 ความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารถูกหยิบยกขึ้นมาเมื่อเชื่อว่าพบไมโครฟอสซิลในอุกกาบาตดาวอังคารALH84001สมมติฐานนี้ถูกปฏิเสธในที่สุด แต่ก็ทำให้เกิดความสนใจในการนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาอีกครั้ง^{[ 21 ]}

ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 NASA ได้ให้ทุนสนับสนุน JPL และLockheed Martinเพื่อศึกษาสถาปัตยกรรมภารกิจ MSR ขนาดเล็กที่ราคาไม่แพง รวมถึงแนวคิดที่จะนำตัวอย่างดาวอังคาร 500 กรัมกลับมายังโลกโดยใช้ MAV น้ำหนัก 100 กิโลกรัม ซึ่งจะไปพบกับยานโคจรดาวอังคารขนาดเล็กเพื่อนัดพบกันและกลับมายังโลก^{[ 22 ]}โรเบิร์ต ซูบรินผู้สนับสนุนภารกิจมนุษย์ไปดาวอังคารมาอย่างยาวนาน สรุปในปี 1996 ว่าแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับ MSR คือการปล่อยยานกลับสู่โลกโดยตรงโดยใช้เชื้อเพลิงที่ผลิตบนดาวอังคาร เนื่องจากนัดพบกันในวงโคจรของดาวอังคารมีความเสี่ยงสูงเกินไป และเขาประเมินว่า MAV ที่กลับมาโดยตรงจะมีน้ำหนัก 500 กิโลกรัม ซึ่งหนักเกินไปที่จะส่งไปยังดาวอังคารได้อย่างคุ้มค่าหากเติมเชื้อเพลิงเต็มที่บนโลก^{[ 23 ]}ผู้ตรวจสอบจากนานาชาติเห็นพ้องต้องกัน^{[ 24 ]}ในปี พ.ศ. 2540 การวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีจรวดขนาดเล็กแบบดั้งเดิม (ทั้งเชื้อเพลิงแข็งและเชื้อเพลิงเหลว) พบว่าส่วนประกอบการขับเคลื่อนที่ทราบกันนั้นจะมีน้ำหนักมากเกินไปที่จะสร้าง MAV ที่มีน้ำหนักเบาเพียงไม่กี่ร้อยกิโลกรัม และได้มีการเสนอแนะให้ "นำหลักการออกแบบยานปล่อยจรวดไปใช้ในการพัฒนาฮาร์ดแวร์ใหม่ในขนาดเล็ก" ^{[ 25 ]}

ในปี 1998 JPL ได้นำเสนอการออกแบบ MAV แบบสองขั้นตอนที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวสองชนิดแบบป้อนแรงดัน ซึ่งจะมีน้ำหนัก 600 กิโลกรัมหรือน้อยกว่าเมื่อขึ้นบินไปยังดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายสำหรับภารกิจ MSR ในปี 2005 ^{[ 26 ]}ผู้เขียน JPL คนเดียวกันนี้ได้ร่วมมือในการออกแบบ MAV แบบขั้นตอนเดียวที่มีน้ำหนัก 200 กิโลกรัม โดยมีเป้าหมายที่จะทำให้มีขนาดเล็กโดยใช้ระบบขับเคลื่อนแบบปั๊ม เพื่อให้สามารถใช้ถังเชื้อเพลิงเหลวแรงดันต่ำที่มีน้ำหนักเบาและห้องขับดันแรงดันสูงขนาดกะทัดรัด^{[ 27 ]}ข้อได้เปรียบด้านมวลของการทำงานแบบปั๊มนี้ถูกนำไปใช้กับ MAV ต้นแบบที่มีน้ำหนัก 100 กิโลกรัม ซึ่งมีงบประมาณด้านมวลที่สอดคล้องกับการไปถึงวงโคจรของดาวอังคารโดยใช้เชื้อเพลิงชนิดเดียว ซึ่งเป็นไปได้บางส่วนด้วยความเรียบง่ายของถังเดียว ซึ่งยังสามารถนำไปใช้กับการลงจอดบนดาวอังคารซึ่งโดยทั่วไปทำด้วยเชื้อเพลิงชนิดเดียว^{[ 28 ]}เครื่องขับดันแรงดันสูงและปั๊มได้รับการสาธิตแล้วในการบินของจรวดทดลองขนาด 21 กิโลกรัมในปี 1994 ^{[ 29 ]}

ณ ปลายปี 1999 ภารกิจ MSR คาดว่าจะถูกปล่อยจากโลกในปี 2003 และ 2005 ^{[ 30 ]}แต่ละภารกิจจะส่งยานสำรวจและยานขึ้นสู่ดาวอังคาร และยานโคจรดาวอังคารที่จัดหาโดยฝรั่งเศสพร้อมความสามารถในการกลับสู่โลกจะถูกรวมไว้ในปี 2005 ยาน MAV น้ำหนัก 140 กิโลกรัม ซึ่ง "อยู่ในขั้นตอนการทำสัญญากับอุตสาหกรรม" ในขณะนั้น จะมีระบบส่งข้อมูลทางไกลในขั้นตอนแรกและเครื่องยนต์ขับดันที่จะหมุนยานให้มีความเร็ว 300 รอบต่อนาทีก่อนที่จะแยกส่วนบนที่มีน้ำหนักเบาและเรียบง่ายออก บนยอดของยาน MAV แต่ละลำ จะมีอุปกรณ์ทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 เซนติเมตร น้ำหนัก 3.6 กิโลกรัม บรรจุตัวอย่าง 500 กรัม และมีเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อจ่ายพลังงานให้กับสัญญาณนำทางที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เพื่ออำนวยความสะดวกในการนัดพบกับยานโคจรกลับสู่โลก ยานโคจรจะรับภาชนะบรรจุตัวอย่างที่ส่งมาจากยาน MAV ทั้งสองลำ และนำไปไว้ในยานลงจอดบนโลกที่แยกจากกัน แนวคิดภารกิจนี้ ซึ่ง โครงการสำรวจดาวอังคารของ NASA พิจารณาว่าจะนำตัวอย่างกลับมาภายในปี 2551 ^{[ 31 ]}ถูกยกเลิกหลังจากการทบทวนโครงการ^{[ 32 ]}

ในช่วงกลางปี ​​2549 กลุ่มทำงานสถาปัตยกรรมดาวอังคารระหว่างประเทศสำหรับการนำตัวอย่างกลับมา (iMARS) ได้รับการจัดตั้งขึ้นโดยกลุ่มทำงานสำรวจดาวอังคารระหว่างประเทศ (IMEWG) เพื่อร่างข้อกำหนดทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมของภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาซึ่งได้รับการสนับสนุนและดำเนินการในระดับนานาชาติในช่วงปี 2561–2566 ^{[ 7 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2552 NASAและESAได้จัดตั้งโครงการริเริ่มร่วมสำรวจดาวอังคาร (Mars Exploration Joint Initiative)เพื่อดำเนิน โครงการ ExoMars ต่อไป โดยมีเป้าหมายสูงสุดคือ "การนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมาในช่วงปี พ.ศ. 2563" ^{[ 33 ] [ 34 ]}ภารกิจแรกของ ExoMars มีกำหนดจะปล่อยในปี พ.ศ. 2561 ^{[ 6 ] [ 35 ]}พร้อมกับภารกิจที่ไม่ระบุรายละเอียดในการนำตัวอย่างกลับมาในช่วงปี พ.ศ. 2563-2565 ^{[ 36 ]}การยกเลิกยานสำรวจMAX-Cในปี พ.ศ. 2554 และต่อมาการถอนตัวของ NASA จาก ExoMars เนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณ ทำให้ภารกิจนี้สิ้นสุดลง^{[ 37 ]}การถอนตัวดังกล่าวถูกอธิบายว่าเป็น "เหตุการณ์ที่กระทบกระเทือนจิตใจ" สำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์^{[ 37 ]}

ในช่วงต้นปี 2011 การสำรวจทศวรรษด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของสภาวิจัยแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา ซึ่งกำหนดลำดับความสำคัญในการวางแผนภารกิจสำหรับช่วงปี 2013–2022 ได้ประกาศให้แคมเปญ MSR เป็นภารกิจหลักที่มีลำดับ ความสำคัญสูงสุด สำหรับช่วงเวลานั้น^{[ 38 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้รับรอง ภารกิจ Mars Astrobiology Explorer-Cacher (MAX-C) ที่เสนอไว้ในรูปแบบ "ลดขอบเขต" (มีความทะเยอทะยานน้อยลง) แผนภารกิจนี้ถูกยกเลิกอย่างเป็นทางการในเดือนเมษายน 2011

ข้อกำหนดภารกิจสำคัญสำหรับ ภารกิจยานสำรวจ Mars 2020 Perseveranceคือการช่วยเตรียมการสำหรับ MSR ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}ยานสำรวจลงจอดในปล่องภูเขาไฟ Jezero เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021 เพื่อเก็บตัวอย่างและจัดเก็บไว้ในหลอดทรงกระบอก 43 หลอดเพื่อนำกลับมาใช้ในภายหลัง

ภารกิจMars 2020 ได้นำ ยานสำรวจPerseveranceลงจอดในปล่องภูเขาไฟ Jezeroในเดือนกุมภาพันธ์ 2021 ยานได้เก็บตัวอย่างหลายตัวอย่างและจะดำเนินการต่อไป โดยบรรจุตัวอย่างลงในกระบอกเพื่อนำกลับมายังโครงการ MSR ในภายหลัง ปล่องภูเขาไฟ Jezero ดูเหมือนจะเป็นพื้นทะเลสาบโบราณ เหมาะสำหรับการเก็บตัวอย่างจากพื้นดิน^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}นอกจากนี้ยังได้รับมอบหมายให้ส่งตัวอย่างกลับไปยังยานลงจอด Sample Return โดยตรง โดยคำนึงถึงอายุการใช้งานของภารกิจที่เป็นไปได้

ตั้งแต่วันที่ 21 ธันวาคม 2022 เรือ Perseveranceได้เริ่มดำเนินการส่งตัวอย่างที่เก็บรวบรวมได้จำนวน 10 ตัวอย่างไปยังคลังสำรอง (Three Forks) เพื่อให้มั่นใจว่าหากเรือ Perseveranceประสบปัญหา โครงการ MSR ก็ยังคงสามารถดำเนินการต่อไปได้

แผน NASA-ESA ^{[ 55 ]}คือการนำตัวอย่างกลับมาโดยใช้ภารกิจสามภารกิจ ได้แก่ ภารกิจเก็บตัวอย่าง (Perseverance) ซึ่งเปิดตัวในปี 2020 และกำลังดำเนินการอยู่ ภารกิจนำตัวอย่างกลับมา (ยานลงจอดเก็บตัวอย่าง + ยานขึ้นสู่ดาวอังคาร + แขนถ่ายโอนตัวอย่าง + เฮลิคอปเตอร์ Ingenuity 2 ลำ) และภารกิจนำกลับมายังโลก (Earth Return Orbiter) ^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]}

แม้ว่าข้อเสนอของ NASA และ ESA ยังอยู่ในขั้นตอนการออกแบบ แต่การเก็บตัวอย่างในระยะแรกกำลังดำเนินการโดยยาน สำรวจ Perseveranceบนดาวอังคาร และส่วนประกอบของยานลงจอดเพื่อเก็บตัวอย่าง (ระยะที่สอง) กำลังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบบนโลก^{[ 4 ] [ 59 ] [ 60 ]}ระยะต่อมาประสบปัญหาค่าใช้จ่ายเกินงบประมาณอย่างมาก ณ เดือนสิงหาคม 2023 ^{[ 61 ] [ 62 ]}ในเดือนพฤศจิกายน 2023 มีรายงานว่า NASA ได้ลดขนาดโครงการลงเนื่องจากอาจมีงบประมาณไม่เพียงพอ^{[ 63 ]}ณ เดือนมกราคม 2024 แผนดังกล่าวยังคงถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเนื่องจากข้อพิจารณาด้านงบประมาณและกำหนดการ และกำลังดำเนินการตามแผนการปรับปรุงใหม่^{[ 64 ]}ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2567 NASA รายงานว่าต้นทุนที่คาดการณ์ไว้เดิมที่ 7 พันล้านดอลลาร์และคาดว่าจะได้รับตัวอย่างคืนในปี พ.ศ. 2566 ได้รับการปรับปรุงเป็น 11 พันล้านดอลลาร์ซึ่งไม่สามารถยอมรับได้และจะได้รับตัวอย่างคืนในปี พ.ศ. 2563 แทน ทำให้หน่วยงานต้องค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่า^{[ 65 ]}

จีนได้ประกาศแผนการส่งภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลกโดยใช้ชื่อว่าTianwen-3 [ ^{66 ] ภารกิจ}นี้จะเริ่มในปลายปี 2028 โดยมียานลงจอดและยานขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศบนจรวดLong March 5และยานโคจรและโมดูลนำกลับที่ปล่อยแยกกันบนจรวดLong March 3Bตัวอย่างจะถูกส่งกลับมายังโลกในเดือนกรกฎาคม 2031 ^{[ 67 ]}

แผนก่อนหน้านี้จะใช้ยานอวกาศขนาดใหญ่ที่สามารถดำเนินการภารกิจทุกขั้นตอนได้ รวมถึงการเก็บตัวอย่าง การขึ้นสู่อวกาศ การนัดพบกันในวงโคจร และการบินกลับ ซึ่งจะต้องใช้ยานปล่อยจรวดLong March 9 ที่ มีน้ำหนักบรรทุกมหาศาล ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]}แผนอีกแผนหนึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้Tianwen-1เพื่อเก็บตัวอย่างไว้รอการนำกลับ^{[ 71 ]}

ฝรั่งเศสได้ดำเนินการเพื่อนำตัวอย่างกลับมาเป็นเวลาหลายปี ซึ่งรวมถึงแนวคิดเกี่ยวกับ สถานที่ จัดเก็บตัวอย่างนอกโลกสำหรับตัวอย่างที่นำกลับมา และข้อเสนอมากมาย พวกเขาได้ทำงานเกี่ยวกับการพัฒนายานโคจรนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมา ซึ่งจะจับและนำตัวอย่างกลับมาเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจร่วมกับประเทศอื่น ๆ^{[ 72 ]}

เมื่อวันที่ 9 มิถุนายน 2558 องค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA) ได้เปิดเผยแผนการสำรวจดวงจันทร์ของดาวอังคาร (MMX) เพื่อเก็บตัวอย่างจากโฟบอสหรือดีมอส [ ^{73 ] [ 74 ] วง}โคจรของโฟบอสอยู่ใกล้ดาวอังคารมากกว่า และพื้นผิวของมันอาจดักจับอนุภาคที่ถูกพัดมาจากดาวอังคาร^{[ 75 ]}การปล่อยจากโลกมีกำหนดในปี 2569 โดยจะกลับมายังโลกในปี 2564 ^{[ 76 ] [ 77 ]}ญี่ปุ่นยังแสดงความสนใจที่จะเข้าร่วมในภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลกในระดับนานาชาติอีกด้วย

แนวคิดภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารของรัสเซียคือMars-Grunt [ ^{78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] โดย}นำเอาการออกแบบจาก Fobos-Grunt มาใช้ ^{[ 79 ]}แผนในปี 2011 จินตนาการถึงสถาปัตยกรรมสองขั้นตอนที่มีทั้งยานโคจรและยานลงจอด (แต่ไม่มีความสามารถในการสำรวจ) ^{[ 83 ]}โดยจะเก็บตัวอย่างจากบริเวณรอบยานลงจอดด้วยแขนหุ่นยนต์^{[ 78 ] [ 84 ]}

ยังไม่มีข้อสรุป ว่าสิ่งมีชีวิตมีอยู่บนดาวอังคารหรือไม่ ดังนั้น MSR จึงอาจถ่ายโอนสิ่งมีชีวิตที่สามารถดำรงชีวิตได้กลับมายังโลก ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนกลับคืนมาซึ่งก็คือการนำสิ่งมีชีวิตจากนอกโลก เข้ามาใน ชีวภาคของโลกความเห็นพ้องทางวิทยาศาสตร์คือ ศักยภาพที่จะเกิดผลกระทบในวงกว้าง ไม่ว่าจะผ่านการก่อโรคหรือการรบกวนระบบนิเวศนั้นมีน้อย^{[ 7 ] [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]}ตัวอย่างที่นำกลับมาจะถูกพิจารณาว่าเป็นอันตรายทางชีวภาพจนกว่านักวิทยาศาสตร์จะตัดสินว่าตัวอย่างนั้นปลอดภัย เป้าหมายคือความน่าจะเป็นของการปล่อยอนุภาคจากดาวอังคารนั้นน้อยกว่าหนึ่งในล้าน^{[ 85 ]}

ภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารที่เสนอโดย NASA จะไม่ได้รับการอนุมัติจาก NASA จนกว่า กระบวนการ ตามพระราชบัญญัตินโยบายสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ (NEPA) จะเสร็จสมบูรณ์^{[ 89 ]}ยิ่งไปกว่านั้น ภายใต้เงื่อนไขของมาตรา VII แห่งสนธิสัญญาอวกาศและกรอบกฎหมายอื่นๆ หากมีการปล่อยสิ่งมีชีวิตออกมา ประเทศที่ปล่อยสิ่งมีชีวิตนั้นจะต้องรับผิดชอบต่อความเสียหายที่เกิดขึ้น^{[ 90 ]}

ภารกิจนำตัวอย่างกลับมาจะมีหน้าที่ป้องกันไม่ให้สภาพแวดล้อมของดาวอังคารสัมผัสกับภายนอกของภาชนะบรรจุตัวอย่าง^{[ 85 ] [ 89 ]}

เพื่อขจัดความเสี่ยงจากความล้มเหลวของร่มชูชีพ แผนปัจจุบันคือการใช้ระบบป้องกันความร้อนเพื่อรองรับแคปซูลเมื่อเกิดการกระแทก (ที่ความเร็วปลาย ) ภาชนะบรรจุตัวอย่างจะได้รับการออกแบบให้ทนต่อแรงกระแทก^{[ 89 ]}เพื่อรับตัวอย่างที่ส่งคืน NASA ได้เสนอสิ่ง อำนวยความสะดวกในการกักกัน ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 4 ที่กำหนดเอง ซึ่งก็คือสิ่งอำนวยความสะดวกในการรับตัวอย่างจากดาวอังคาร (MSRRF) ^{[ 91 ]}

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรคนอื่นๆ โดยเฉพาะโรเบิร์ต ซูบรินจากสมาคมดาวอังคารได้โต้แย้งในวารสารจักรวาลวิทยาว่าความเสี่ยงของการปนเปื้อนนั้นแทบจะเป็นศูนย์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องกังวล พวกเขาอ้างถึงการไม่มีเหตุการณ์ใดๆ ที่ทราบมาก่อน แม้ว่าจะมีการแลกเปลี่ยนวัสดุหลายล้านล้านกิโลกรัมระหว่างดาวอังคารและโลกผ่านการชนของอุกกาบาตก็ตาม^{[ 92 ]}

คณะกรรมการระหว่างประเทศต่อต้านการนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลก (ICAMSR) เป็น กลุ่ม สนับสนุนที่นำโดย Barry DiGregorio ซึ่งรณรงค์ต่อต้านภารกิจนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับมายังโลก แม้ว่า ICAMSR จะยอมรับว่ามีความน่าจะเป็นต่ำที่จะเกิดอันตรายทางชีวภาพ แต่ก็พิจารณาว่ามาตรการกักเก็บที่เสนอมานั้นไม่ปลอดภัย ICAMSR สนับสนุนให้มี การศึกษา ในสถานที่จริงบนดาวอังคารมากขึ้น และการทดสอบอันตรายทางชีวภาพเบื้องต้นที่สถานีอวกาศนานาชาติก่อนที่จะนำตัวอย่างกลับมายังโลก^{[ 93 ] [ 94 ]} DiGregorio ยังสนับสนุนมุมมองที่ว่าเชื้อโรคหลายชนิด เช่น ไวรัสทั่วไป มีต้นกำเนิดในอวกาศและอาจก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่และการระบาดใหญ่^{[ 95 ] [ 96 ]}ข้อกล่าวอ้างเหล่านี้ที่เชื่อมโยงโรคบนโลกและเชื้อโรคจากนอกโลกได้รับการปฏิเสธจากชุมชนวิทยาศาสตร์^{[ 95 ]}

• ลำดับเหตุการณ์การสำรวจระบบสุริยะ

• วิดีโอประชาสัมพันธ์เกี่ยวกับการนำตัวอย่างจากดาวอังคารกลับสู่โลกจัดทำโดย NASA และ JPL (วิดีโอ)