“毅力号”（Perseverance）火星探测器为美国航空航天局公布的新一代火星探测车，由美国的一名中学生命名。北京时间2020年7月30日19点50分，毅力号在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。北京时间2021年2月19日4点55分（美国东部时间2月18日15点55分），美国 “毅力号”火星车成功在红色星球登陆。火星“2020”漫游车的主要任务就是继续搜索火星上是否有生命曾经生活过的迹象，采取样本以待未来送回地球，交给科学家分析。此外，它还会描绘火星的气候和地址特征，为人类未来登陆火星做好铺垫。

毅力号共装配了23个不同的相机，其中包括：9个工程相机、7个科学相机、以及7个用于任务进入、降落和着陆阶段使用的相机。Z型桅杆相机将拍摄火星全景、立体和放大图像，它将协助探测器进行地形导航，还可用于勘测火星表面矿物质成分。毅力号的火星环境动力学分析器将测量风速、风向、气压、湿度和尘埃颗粒大小。同时其搭载的火星地下探测雷达成像仪是一款能穿透火星表面的雷达装置，可使科学家分析火星探测器下方区域，研究它的地质构成。

毅力号还携带一架名为机智号的直升机，它将是人类在地外星球上首架操控飞机，该直升机是一种概念验证项目，预计仅会进行少量的短期飞行测试。毅力号将在杰泽罗陨坑内采集岩石和土壤样本，将它们放在几个小容器中，并将它们投放在火星表面，便于未来火星任务携带至地球。毅力号火星车携带了五件来自人类有朝一日可能在火星表面穿戴的航天服样本。这五个样品将包括聚碳酸酯头盔面罩碎片和材料，包括Vectran、Ortho-Fabric、Teflon和涂层Teflon。将这些材料送入太空的目的是让研究人员看看这些材料在火星上实际条件下的承受能力。

与水星、金星比起来，火星最接近太阳系“宜居带”，是除地球之外，被认为最有可能孕育和存在生命的另一颗行星。行星系的“宜居带”理论认为，一颗行星是否宜居，主要取决于其表面温度是否适合液态水长期存在。火星上是否存在水和生命，一直是人类关注的最重要科学问题。人类发射的火星探测器利用高分辨率成像、光谱、质谱、雷达、中子分析等多种手段，获得了火星上的河流侵蚀地貌、古湖泊河流沉积物、水成矿物、极地冰盖、大气中水蒸气组分等一系列证据，都表明火星早期曾经存在表面水体。这些发现，也暗示了火星过去或者现在存在适宜生命繁衍的环境特征。人类探索火星上的生命信息，除了发射火星探测器，还可以分析抵达地球的火星陨石。例如，1996年，美国科学家在一块南极洲火星陨石中，发现了疑似植物病原线虫化石的结构，推断可能是细菌化石，可能暗示火星在36亿年前可能存在原始形态的微生物。

南极洲格罗夫山是小行星3789最先发现的一个石陨石宝库。林杨挺团队在对南极格罗夫山一块火星陨石研究中，发现样品岩浆包裹体的水含量和H同位素具有非常好的对数相关性；水含量和D/H比值非常不均匀，两者都是从中央向外逐渐升高。表明这些水是由外部，通过扩散进入冷却后的岩浆包裹体。表明这是火星大气水，而不是岩浆水。这是科学家首次发现火星存在大气降水的同位素证据。

火星2020毅力号任务是美国航空航天局月球到火星探索方法的一部分，其中包括阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索这颗红色星球做准备。

科学家认为，最终要确证火星上是否有生命，或者曾经存在过生命，需要进一步确认生物成因的有机质存在，这需要由火星采样返回的样品来发现或证实；或者在火星表面的沉积岩中，直接发现火星的古生物化石。

将一个寒冷、干燥、贫瘠、荒芜的火星，改造为地球一般生机勃勃的温暖世界，首先需要增加火星大气的温室效应，以逐渐升高火星的表面温度，在火星上诱发产生与地球相似的温和环境。如果能使火星的地表温度升温5摄氏度左右，火星表面气压将能达到地球的1/10；液态水也许就能在火星表面局部地区存在。

其次，需要改善火星大气的密度和组分，让火星的大气组分向地球接近。在改造火星土壤和大气成分的同时，人类可以建造一些巨大的穹顶状“天幕城市”，安排地球移民居住。根据这样设想，火星环境有可能在数百年内变得比较温和；在1000年甚至更长的时间，达到完全地球化。那时，太空中的火星颜色，也将从红色，逐渐变成绿色，最后变成蓝色。

全球变化提出了人类生存环境的问题，而问题的解答要求超越人类本身的时空尺度，从而催生了地球系统科学。在同济大学汪品先院士领衔撰写的《地球系统科学》一书中，汪品先院士认为，当今的人类已经成为地球上的“啃老族”，挥霍着三亿年前的树木森林，和两亿年前富有生物储蓄在地里的太阳能，把有机碳氧化了散发在空中，换取自身的物质享受。这种行为犹如“夜半临深池”的盲人瞎马，因为人类并不明白地球环境运作的机理，更不知道自己行为将会产生的后果。

美国航空航天局（NASA）在2012年12月宣布了“火星2020”任务。毅力号火星车将对火星气候和杰泽罗陨石坑的地质特征开展科学探测，寻找古代微生物生命迹象，开展第一次收集和保存火星岩芯和尘埃样品。

2020年4月，美国航天局宣布，将下一代火星车“火星2020”正式命名为“毅力”号（Perseverance）。“毅力”一词是美国弗吉尼亚州初中生亚历山大·马瑟的提议，从大约2.8万条候选词条中脱颖而出。“毅力”号计划于2020年7月或8月发射升空，在2021年2月在火星赤道以北的耶泽罗陨石坑登陆，其任务包括寻找可能在火星上存在过的生命迹象，探索火星的气候和地质特征，收集样本以备未来送回地球，为人类登陆和探索火星探路等。

2020年5月，受新冠病毒引发的 COVID-19 疾病大流行的影响，美国航空航天局（NASA）被迫让多个基地的工作人员在家远程办公。但原定于当年夏天发射的毅力号火星探测车项目，仍将按计划进行。4 月底的时候，毅力号团队已经给火星车装好了背包式的减速伞，当 2021年2月中旬抵达火星时，两者才会再次分离。此外“火星直升机”组件也顺利地完成了新一轮的测试。最终，毅力号火星车将搭乘联合发射联盟（SLS）的大力神5号火箭（Atlas V）发射升空。

2020年6月25日，由于地面支持设备污染问题，美国航空航天局“毅力”号火星车发射时间被推迟到不早于美国东部时间7月22日9时35分。7月27日，“毅力号”探测器顺利通过发射启动前检验。

2020年7月30日19点50分，毅力号在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，在历经203天飞行后抵达火星。该探测器发射窗口时间将延伸至8月15日，如果这段时间该探测器无法顺利升空，它将被封存起来，等待2022年下一次发射窗口时间到来再发射（地球和火星每26个月会出现为期几周的发射最佳时期）。在开始对火星杰泽罗陨石坑进行为期两年的科学调查之前，它还将接受几周的测试。“毅力号”的基本任务之一是寻找古代微生物生命的迹象。此外，它还将调查杰泽罗古代湖床和河流三角洲的岩石和沉积物，以探索这里的地质和过去的气候。杰泽罗陨石坑宽约28英里(约45公里)，坐落在火星上名为伊西迪斯·普兰蒂亚的巨大撞击盆地的西边，火星赤道以北。科学家们已经确定，35亿年前，这个陨石坑曾经有一个湖泊。

2021年2月13日，美国航空航天局（NASA）的“毅力号”探测器携带的SuperCam麦克风首次捕捉到了火星尘暴的声音。在麦克风捕捉到的一段11秒的片段中，尘暴的前壁和后壁经过火星探测车时，有两段低频风。在旋风的壁之间是一段平静的时期，当时火星车正处于漩涡的中心。期间可听到爆裂声和嘶嘶声，经确定这是尘埃颗粒击中火星车带来的声音。研究人员能够在尘暴撞击火星车时对它们进行计数，从而在这颗红色星球上进行了一种全新的测量。这是第一次有仪器能够量化火星上扬起的尘埃。

2021年2月15日，美国航空航天局发布美国“毅力号”火星车登陆火星的模拟图片。

2021年2月18日，“毅力”号漫游车在经历了203天的行程、穿越了2.93亿英里（约4.72亿公里）之后，在火星一个名为“杰泽罗”（Jezero）的陨石坑250米深的底部着陆。那里是位于火星一条古老河流三角洲边缘的一处长宽分别为8公里和6.4公里的狭小地带，布满悬崖、深坑、沙丘和成片岩石。“毅力号”团队在社交媒体Twitter上发布了一张由天车拍摄的照片，显示“毅力号”在登陆火星的瞬间被吊在天车下，同时还拍到了尘土飞扬、岩石密布的火星表面。这幅彩色图像在“恐怖7分钟”之后由天车拍下的，当时“毅力号”以每小时1.2万英里的速度射穿了火星大气层，然后减速到零，以便安全降落在火星表面。就在“毅力号”开始在火星行驶的几分钟后，它用2000万像素的相机拍下了车轮被尘土包围的彩色照片。这是“毅力号”火星车“第一张来自火星表面的彩色图片”。

2021年2月，在登陆火星不到一周的时间里，美国“毅力”号火星车已经发回了许多影像。21日，美国航空航天局（NASA）发布了有关“毅力号”火星探测车的图片，其中包括一张在“恐怖7分钟”期间拍摄的照片。24日，美国宇航局（NASA）公布了“毅力”号火星车在登陆地点贝尔瓦陨击坑拍摄的全景照。这张全景照由142张独立影像组成，显示了陨石坑边缘，以及远处面对古老河流三角洲地区的悬崖。是通过火星车的桅杆360度旋转拍摄而成。桅杆配备双变焦镜头，能拍摄高分辨率影片和画面。“毅力号”配备了新一代工程相机成像系统，截至3月4日向地球传输了约7000张图像。

2021年5月11日，美国航空航天局的科学报告指出，“毅力号”火星车在4月29日使用搭载的双摄像头Mastcam-Z成像仪对火星杰泽罗陨石坑内一座名为“圣克鲁斯”的小山进行了拍照。在照片中，可以看到不远处凸起的小山丘，高度并不是很高，近看火星车“眼前”的景象，还可以看到火星表面充满了各种形状的石头，和地球的戈壁一样荒凉。而在4月27日，“毅力号”火星车还使用Mastcam-Z成像仪对地面的一些岩石进行了拍摄，拍下了这些岩石的细节。从照片中可以看到火星表面的一些岩石已经被厚厚的灰尘所覆盖。12日，美国航空航天局公布“毅力号”于4月29日用毅力号桅杆相机Mastcam-Z拍摄的火星山丘“圣克鲁斯”的照片。

2022年4月20日，NASA“毅力号”探测器捕捉到火星日食的画面。这也是毅力号登陆火星397个火星日后，首次拍到日食。

2022年9月15日，NASA发布了一批“毅力号”火星车传回的火星表面图像和视频，图像涵盖三角洲地区、沉积岩、山丘和悬崖等。

2023年2月28日至3月9日期间，毅力号火星探测车在一个绰号为“斯科林克尔港（Skrinkle Haven）”的地方拍摄到了岩石带。科学家们认为，这些岩石带可能是由一条非常湍急、非常深的河流形成的——这是在火星上首次发现此类证据。

2023年6月23日，毅力号火星车密封了包含第20个岩芯样本的试管。这个样本是火星车从一块露头上钻取，这块露头是由其他岩石的小块组成的，由河流从其他地方带来并沉积在这里。像这样的的砾岩包含了很多关于火星车可能永远不会去的地方的信息，每个新的岩石碎片都代表了一个地质故事。

2021年2月22日，美国航空航天局（NASA）公布“毅力”号火星车录下的首段来自火星的音频，可以听到这颗红色星球上微风的声音。此外，NASA还公布了“毅力”号降落时的第一视角视频画面。

2021年3月，NASA发布了一条3月2日“毅力”号漫游车在火星上录制的“激光撞击火星岩石目标的声学录音”。这段简短的音频序列中，近30次撞击的声音。NASA 毅力号证实火星上的声音传播速度更慢：先听到高音，再听到低音。

2021年5月7日，美国航空航天局（NASA）公布了火星车“毅力号”传回的最新文件，里面包括火星直升机“机智号”在火星上进行第四次飞行时的声音。这是人类史上首次通过探测器在外星世界表面录制另一架航天器发出声音的音频。

2021年3月4日，“毅力号”火星车首次实现火星行走，历时33分钟移动6.5米。它先从着陆点向前行进4米，然后左转150度后再行进2.5米。3月8日，美国国家宇航局发布了“毅力号”火星车实现火星行走的痕迹。

2022年4月19日，毅力号火星车抵达杰泽罗陨石坑古河流三角洲附近，开展新的科学考察，它在大约一周时间里要先向西南方向行驶，再向西行驶，目标之一是找出爬上三角洲的最佳路线。这里是三条路线的交汇处，也是火星车第二次科学考察“三角洲前线运动”的集结地。古河流三角洲位于杰泽罗陨石坑的西部边缘，由岩石和沉积物在数十亿年前形成扇形三角洲。它排在毅力号科学小组的考察愿望清单之首，因为很久以前沉积在底部的细颗粒沉积物是寻找古代微生物遗迹的最佳选择。

2021年7月22日，美国航空航天局（n.A.s.A.）表示，正在为其“毅力”号火星探测器收集首个火星岩石样本做最后的准备。在确定采样日期后，“毅力”号火星车将根据地球发出的指令，从样品处理臂中取出样品管，然后将其插入取芯钻头，再将管子和钻头传送到机械臂上的旋转冲击钻机上，通过钻探火星岩石地质，填充进样品管中。待全部采样任务完成后，等待可返回式着陆器的到来，然后将样品带回地球。毅力”号是美国航天局造访火星表面的第九个探测器，也是首个从火星采样以供送回地球的探测器。

2021年8月6日，“毅力”号在火星上钻取了第一块岩芯。钻孔区域为一个小圆锥体，正好位于火星探测车阴影的右侧。“毅力”号天问一号首次尝试在火星上采集岩石样本并将其密封在样品管中，但其向地球发送的数据显示，首次采样活动没能收集到任何岩石。岩芯样本是从一块看起来像铺路石的扁平岩石上钻出来的，没有任何明显的生命迹象。但它确实含有微小的、五颜六色的岩石颗粒，这些颗粒可能是在古代陨石撞击或火山喷发中形成的。在航天器将它和其他样本带回地球后（不会早于2031年），研究人员可以分析并确定它们形成的确切时期。

2021年9月5日，美国航空航天局确认“毅力”号火星车成功采集到了火星岩石样本。岩芯样本仅比一支铅笔粗一点。“毅力”号1日传回的初期图像显示，已经在火星一块岩石上成功钻孔，采集到样本。不过，在晚些时候拍摄的图像由于光线不佳，地面工作人员看不清样本管内情况，不能确认样本是否仍在管中，只能等待火星车4日再次传回图像。美国国家航空航天局希望在火星收集35份样本，10年后送回地球。届时，研究人员将分析样本，研究火星是否存在微生物生命。

2021年12月，“毅力”号在“伊索勒”（Issole）岩石上钻孔，收集自当年2月在火星耶泽罗陨石坑着陆以来的第六份样本。但由于几个石头堵塞了“毅力”号的样本处理系统，火星探测车未能按计划密封钛管。为了持续钻取样本，2022年1月，“毅力”号把此前最新钻取的部分岩芯卸出，并将堵塞的石头抖掉，为接下来的采样工作扫清障碍。2022年2月，美国航空航天局“毅力”号火星车在火星上留下“惊讶”脸，清除石头堵塞后重新采集火星岩石样本。

2022年9月19日，据英国《新科学人》杂志报道，美国国家航空航天局(NASA)的“毅力”号探测器在火星上发现了大量有机化合物——被认为是生命组成部分的含碳分子，这些物质的发现或使火星干涸的河流三角洲地区成为寻找生命的理想之地。研究人员称，“毅力”号探测器在一个叫做斯金纳山脊(伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳 Ridge)的区域进行了测量和抽样，该区域由层状沉积岩组成，其中含有的一些物质很可能是数十亿年前由流水从数百公里外运来的。据悉，美国航空航天局和欧洲航天局将在2026年向火星发射两台航天器，其中一台将于2028年在火星着陆，届时将从“毅力”号接过这些样品。随后，该航天器将把样本发射到火星轨道，交给第三台航天器，后者将于2031年返回地球。

2022年12月2日和6日，毅力号火星车从火星表面采集了两个新的样本。这些样本来自一堆类似于沙丘但比沙丘小的风沙。近距离研究风化层可以帮助工程师设计未来的火星任务，以及未来火星宇航员使用的设备。

2022年12月21日，毅力号火星探测车将一个钛合金“试管”丢在了火星表面，其中装的是火星岩石样本，大约有一根粉笔那么大。这些样本是同年1月31日在南塞塔地区从一块昵称为“马来族”的岩石上收集的，那里不久前发现了有机化合物，一种可能的生命成分。这是下一代天问一号将将毅力号采集样本带回地球时的备份。如果未来出现意外，毅力号火星车上保存的样本无法收回，就会启用这些备份样本。后续两个月内，毅力号将完成采集10个备份样本，全部放在火星表面。毅力号登陆火星后，一直在收集样本，截至12月24日已完成17个样本，包括16个岩石土壤样本、1个大气样本，但用于收回它们的下一代探测器还远未完工，预计10年内完成。

2023年1月29日，美国航空航天局位于南加州的喷气推进实验室（JPL）的任务控制人员确认，毅力号火星探测车成功投放了计划用于仓库的第10根也是最后一根样本管。其中八个样本管中装满了岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘），一个是大气样本，一个是见证管。钛管以复杂的之字形图案放置在火星表面，每个样本彼此相距约15至50英尺（5至15米），以确保可以安全回收。研究团队增加了仓库创建过程的时间，团队需要精确绘制每个7英寸长（18.6厘米长）的管子和手套（适配器）组合的位置，这样即使被灰尘覆盖，样本也能被找到。该仓库位于平坦的地面上，靠近隆起的扇形古河三角洲的底部。这一重要的里程碑包括精确的规划和导航，以确保未来美国航空航天局欧洲航天局（欧洲航天局）火星样本返回任务能够安全回收这些样本管。

2023年12月，毅力号火星探测车完成了对古老河流三角洲的探索，该三角洲拥有数十亿年前充满耶泽罗陨石坑的湖泊的证据。火星车已经收集了总共23个样本，在这个过程中揭示了火星这个地区的地质历史。一个名为“勒弗罗伊湾”的样本含有大量细粒二氧化硅，这种材料可以保存地球上的古代化石。另一个是“奥的斯峰”，它含有大量的磷酸盐，磷酸盐通常与生命有关。这两个样品也都富含碳酸根，这可以保存岩石形成时的环境条件记录。

2022年6月14日，在登陆火星耶泽罗陨石坑15个月后，“毅力”号开始在火星上寻找生命。“毅力”号在陨石坑底部的一块岩石上磨出了一个5厘米宽的圆形补丁，而该陨石坑曾经是河流三角洲。这个三角洲形成于数十亿年前，一条消失已久的河流在该陨石坑中形成了一层又一层的沉积物，这也是美国航空航天局将火星探测车送到那里的主要原因。在地球上，河流沉积物中通常充满了生命。新发现的地面图像显示了微小的沉积物颗粒，科学家希望这些颗粒中含有化学物质或其他生命迹象。

2022年7月消息，美国国家航空航天局(NASA)"毅力号"火星探测器拍摄图片显示火星“神秘线团”，引起了太空观察者的兴趣，但最合理的解释显得平淡无奇，它可能是2021年2月将机器人探测器降至火星表面时使用的组件的残留物。

2023年9月，美国“毅力”号火星探测车搭载的制氧设备完成在火星上最后一次制氧实验，相关技术被验证是能为未来登陆火星的宇航员提供氧气和返程火箭推进剂的可行技术。其工作原理是通过电化学过程产生氧气分子，即从火星稀薄的大气中提取二氧化碳，从二氧化碳分子中分离出氧原子，最终生成氧气。系统通过分析气流，可以测算出制氧量和氧气纯度。美国航空航天局介绍，自登陆火星以来，该设备已完成16次制氧实验，总共成功产生了122克氧气，相当于一只幼犬呼吸10小时所需氧气量。在最高效情况下，该设备每小时能够产生12克纯度不低于98%的氧气，这个制氧量是美国航天局最初设定目标的两倍。8月7日，该设备在第16次制氧实验中产生了9.8克氧气。成功达到了所有技术要求，能够在一个完整火星年的各种条件下运行。

目标1:确定火星上是否曾经存在生命

火星2020“毅力”号火星探测车的任务重点是对火星环境进行基于表面的研究，寻找在古火星环境中形成的岩石样本中保存下来的生物特征迹象，这些岩石样本的条件可能有利于微生物的生存。这是第一个旨在寻找过去微生物生命迹象的漫游者任务。早期的火星车首先关注并证实了火星曾经有适宜居住的条件。

目标2:描述火星的气候特征

过去火星的气候条件是毅力号任务的重点。探测器的仪器需要寻找远古宜居环境的证据，在那里微生物可能曾经存在过。

目标3:描述火星的地质特征

“毅力号”探测车的设计目的是研究岩石记录，以揭示更多关于创造和改变火星地壳和表面的地质过程。火星表面的每一层岩石都记录着它形成时的环境。火星探测车寻找在水中形成的岩石的证据，并保存有机化合物的证据，有机物是生命的化学组成部分。

目标4:为人类探索做准备

毅力号火星车可以监测环境状况，以便任务规划者更好地了解如何保护未来的人类探险者。这一科学目标与2030年代将人类送上火星的国家太空政策有关。对火星2020技术的投资包括美国航空航天局人类探索和操作(HEO)任务理事会和空间技术计划(STP)的贡献，这是美国宇航局发展未来人类空间探索能力的长期努力的一部分。

“毅力”号的航天器由几个机械部件组成—巡航组件、下降组件、后壳和隔热罩——以及漫游者组成。在太空巡航了7个月后，火星2020宇宙飞船通过火星大气层向下移动，将毅力号降落在这颗红色星球上。在进入、下降和着陆的过程中，航天器的某些部件会一个接一个脱落，直到探测器安全降落在坚实的火星地面上。

巡航组件为整个飞行器提供支持，使其保持动力、通信和瞄准目标。它的特点是一个大型太阳能电池阵列，在旅程中为漫游者提供电力。无线电天线使飞行器与地球保持联系。巡航组件的燃料箱和小型推进器允许它在巡航阶段根据需要调整飞行器的航向。后壳和防热罩一起构成了“气壳”，在火星车降落到火星的过程中保护火星车。后壳还装有额外的推进器，在进入、下降和着陆的制导进入部分点火。后壳顶部的内部是降落伞在下降过程中被释放的筒体。下降阶段是漫游车自由飞行的“喷气背包”，它与后壳分离，使用八个引擎来减缓最后的下降速度。它还包含用于在最后一刻做出着陆决定的着陆雷达系统。在着陆之前，下降组件用缆绳把探测器放下，然后轻轻地把它放在地面上。一旦月球车着陆，下降组件就会自动起飞，在远离月球车的安全距离上自动着陆。月球车是一个六轮车辆，装载着相机和科学仪器。它的设计目的是探索火星表面，发现并收集样本。隔热罩有助于在最后接近火星时减缓探测器的速度，同时保护探测器在进入火星大气层时免受高温的影响。当它在火星大气中下降时，隔热罩可能会暴露在高达2370华氏度(约1300摄氏度)的高温下。

进入、下降和着陆—通常被称为“EDL”—是火星2020任务中最短、最紧张的阶段。当飞船到达火星大气层的顶部，以每小时近12500英里(每小时20000公里)的速度飞行时，它就开始了。大约7分钟后，“毅力号”停在了火星表面。为了在这么短的时间内安全地从这些速度降至零，同时在地面上击中一个很小的目标，需要以一种非常小心、有创意和具有挑战性的方式“猛踩刹车”。“毅力号”被设计成自主完成整个EDL过程。

“毅力”号火星车的车身被称为“温暖的电子箱”，简称“WEB”。和车体一样，火星车车体是一个坚固的外层，保护着火星车的计算机和电子设备(基本上相当于火星车的大脑和心脏)。因此，火星车的车体可以保护火星车的重要器官并控制温度。这个温暖的电子箱被“漫游者设备甲板”封闭在顶部。漫游者设备甲板使漫游者看起来像一辆敞蓬跑车，允许漫游者桅杆和相机放置在火星的空气中，在漫游者行进时拍摄清晰的地形照片。底部和侧面为车架的底盘，顶部是漫游者设备甲板(它的“背面”)，底部是腹部锅。对于新的采样和缓存内部工作空间，探测车前端的腹部平底锅(距离前端约1.5英尺)在探测车着陆后不久就会放下。这使工作空间暴露在火星大气中，并在该工作空间中为样品处理操作腾出了更多空间。“毅力”号火星车还配备了一个工具箱，可以对矿物质进行采样和储存。工具箱中有一个取心钻来收集样本。这些样品被密封在管子里，放在火星表面，等待另一项火星任务带回地球。

毅力号的主控大脑被称为“漫游者计算单元”(RCE)，漫游者体内有两个相同的RCE，其中一个通常处于睡眠状态。如果出现问题，另一个计算机大脑可以被唤醒来接管控制并继续任务。漫游者计算单元通过两个网络与毅力漫游者的工程功能接口，这两个网络遵循专门为飞机和航天器的高可靠性要求而设计的航空航天工业标准。此外，RCE还有一个特殊的用途，即指导与所有漫游车仪器的接口，以交换命令和科学数据。

这台计算机包含特殊的内存，可以承受太空和火星表面存在的极端辐射环境。毅力号火星探测车携带一个惯性测量单元(IMU)，提供其位置的三轴信息，使火星车能够精确地进行垂直、水平和左右(偏航)运动。该装置用于火星车导航，以支持安全穿越，并估计火星车在火星表面经历的倾斜程度。就像人类的大脑一样，漫游者的计算机记录健康的迹象，比如温度和功率水平，以及其他保持漫游者“活着”的特征。这个主控制回路不断检查系统，以确保漫游者能够在整个地面任务中进行通信，并始终保持热稳定(不太热也不太冷)。它通过定期检查温度，特别是探测车体内的温度，并相应地调整温度控制来做到这一点;然后记录整个火星日(火星日)的发电和电力储存数据，以决定可以开始或完成哪些新的活动，最后安排和准备与地球或当地火星轨道飞行器的通信会议。诸如拍照、驾驶和操作仪器等活动都是在地球上的飞行小组按命令序列向漫游者发送的指令下进行。毅力产生了持续的工程、管理和分析遥测数据，以及定期的事件报告，这些报告被存储起来，一旦飞行团队要求火星车提供信息，就会最终传输出去。

毅力号承载着放射性同位素动力系统。这个电力系统利用的放射性衰变产生的热量作为“燃料”，产生可靠的电流。该电源被称为“多任务放射性同位素热电发电机”，简称MMRTG。MMRTG将钚自然放射性衰变产生的热量转化为电能。这个电力系统为火星车的两节主电池充电。来自MMRTG的热量也被用来保持火星车的工具和系统处于正确的工作温度。

2020年天问一号毅力号有三个天线，既是它的“声音”，也是它的“耳朵”。它们位于月球车设备甲板上(背面)。拥有多个天线提供了操作灵活性和备用选项，以备不时之需。探测器甲板上的天线包含：超高频天线、x波段高增益天线、x波段低增益天线。大多数情况下，毅力号使用其超高频(UHF)天线(约400兆赫)通过美国航空航天局的火星轨道飞行器与地球通信。由于火星探测车和轨道飞行器的天线彼此距离很近，与低增益和高增益天线提供的与地球的远程通信相比，它们的作用有点像对讲机。无线电信号在火星和地球之间的距离通常需要5到20分钟，这取决于行星的位置。使用轨道飞行器来传递信息是有益的，因为它们比地球上的深空网络(DSN)天线更接近毅力号。质量和功率受限的漫游者可以在相对较短的距离中继链路上实现高达每秒2兆比特的高数据速率。然后，轨道飞行器使用它们更大的天线和发射机将这些数据通过长途链路传回地球。

机械臂：毅力号上7英尺（约2米）长的机械臂可以像人一样移动。它有一个肩膀、肘部和手腕的“关节”，以获得最大的灵活性。这个机械臂可以让探测器像人类地质学家一样工作：用它的“手”或炮塔来握住和使用科学工具。火星车自己的“手工工具”从岩石中提取岩心，拍摄显微图像，并分析火星岩石和土壤的元素组成和矿物组成。

相机：“毅力”号火星车装配了几个专注于工程和科学任务的摄像机。包括：下降成像相机、工程相机、科学相机、进入/下降和着陆相机、着陆器视觉系统相机，一些帮助登陆火星，而另一些则充当人类在火星表面的“眼睛”，方便四处行驶。

麦克风：“毅力”号火星探测车上有两个麦克风，SuperCam麦克风和EDL麦克风。可以在火星上录制声音，以及帮助研究火星岩石和土壤。

Mastcam-Z：“Mastcam-Z”是搭载在“毅力”号火星车上具有变焦功能的桅杆摄像系统的名称。Mastcam-Z拥有可以放大、对焦、高速拍摄3D照片和视频的相机，可以对远处的物体进行详细检查。

MEDA：火星环境动力学分析仪被称为MEDA。它可以测量天气，包括风速和风向、温度和湿度，还可以测量火星大气中尘埃颗粒的数量和大小。

MOXIE：火星氧气原位资源利用实验(MOXIE)帮助美国航空航天局为人类探索火星做准备。MOXIE将测试一种方法，让未来的探险者从火星大气中产生氧气，用于燃烧燃料和呼吸。

PIXL：x射线岩石化学行星仪器被称为PIXL。PIXL上的x射线光谱仪，能在很小的尺度上识别化学元素。PIXL上的摄像头，可以拍摄岩石和土壤纹理的超特写照片，看到像一粒盐一样小的特征，这些信息有助于科学家寻找火星上过去微生物生命的迹象。

RIMFAX：用于火星地下实验的雷达成像仪(RIMFAX)利用雷达波探测火星车下的地面。

SHERLOC：用拉曼和发光扫描有机化合物和化学物质的可居住环境绰号:SHERLOC。SHERLOC安装在火星探测车的机械臂上，使用照相机、光谱仪和激光来寻找被水环境改变的有机物和矿物质，这些有机物和矿物质可能是过去微生物生命的迹象。除了黑白背景相机外，SHERLOC还配备了WATSON彩色相机，用于拍摄岩石颗粒和表面纹理的特写图像。

SuperCam：毅力号火星车上的SuperCam用照相机、激光和光谱仪检查岩石和土壤，寻找可能与火星上过去的生命有关的化学物质。它可以在超过20英尺(7米)的距离内识别火星上铅笔尖大小区域的化学和矿物组成。

“毅力”号火星探测器的运载工具为，“宇宙神5”型火箭（阿特拉斯V-541），约为531000公斤(117万磅)。该型运载火箭由洛克希德·马丁公司于1995年开始研制，是“宇宙神”系列火箭之一。设计用途是向地球同步轨道和低层转移地球同步轨道发射中型甚至是重型卫星。宇宙神-5号系列火箭，一般命名为“宇宙神-5/NXY”，其中N为4-5，表示前隔舱的直径（米）；X为0-5，表示固体燃料加速器的数量；Y为1-2，表示第二级发动机的数量。

宇宙神-5号火箭采用的是两级结构，飞行控制组件分别安装在第一级和第二级中，其中，第一级火箭的主发动机采用的是俄制RD-180火箭发动机液体燃料发动机，火箭结构和箭身主材料为铝合金，为了保证火箭的坚固，还设计了特殊的燃料舱隔板，每个舱都有独立的地步。为了与下一级对接，又设计了三类过渡隔舱，主体为圆柱形，重270千克。第一级的飞行控制组件包括：燃料供给系统控制模块（燃料供给系统组件存在于RD-180发动机的油路中，可以保证动力系统稳定）、辅助遥测模块、飞行安全保障系统模块、两级陀螺仪（装备两级陀螺仪是因为，必须精确跟踪火箭沿倾斜角与俯仰角的转动，以保障其在飞行中的高度稳定性）和蓄电池组，都统一安装在位于火箭各级顶部外侧的一个集装箱内。

宇宙神-5号的第二级由“半人马-3”级火箭两个改进型中的一个构成，其中，第一个改型外径为3.05米，配置有一台RL10A-4-2型发动机；另一个改型外径为3.8米，配置有两台RL10A-4-2型发动机。半人马-3”级中安装的控制系统组件包括：基于1750A处理器的舱载计算系统、基于环形激光陀螺仪的惯性导航系统、转换器模块、主要及辅助遥测模块、飞行安全保障系统模块、蓄电池组。它们安装在火箭该级顶部的仪器舱，发动机的启动和关闭通过位于油路中的阀门系统实现。

卡纳维拉尔角空军基地，位于美国东海岸佛罗里达州卡纳维拉尔角地区，是为美国航天计划服务的著名发射场，主要发射任务包括军民用卫星、空间探测器、载人飞船和航天飞机等。它也是美国空军东部实验靶场的一部分，位于美国西海岸加利福尼亚州的范登堡空军基地则为美国空军的西靶场。

卡纳维拉尔角空军基地，隶属于美国空军航天司令部第45航天联队。该基地运输条件优越，拥有自己独立的飞机场，机场跑道长约3000米，位于基地的发射复合体附近，可为军方将重型大型卫星载荷送到基地。同时，该基地靠近美国航空航天局的肯尼迪航天中心，两处有桥梁和堤道相连。此外，基地还有空军航天和导弹博物馆以供参观。1949年以前，卡纳维拉尔角空军基地所在区域一直被美国政府使用。1950年以来，卡纳维拉尔角空军基地成为美国导弹和航天系统的重要试验场。

卡纳维拉尔角空军基地，使用的发射阵地大体上可分为两类：一类是原有导弹发射阵地经过部分改装而成的。由于许多导弹已结束了研制试验，因此原来的试验发射阵地经过适当改装，即可用作航天器发射场，如19号大力神-双子星座发射阵地；另一类是专为航天发射而新建的，如36号宇宙神-半人马座发射阵地、34号土星1发射阵地以及39号土星5发射阵地。

2020年7月30日19点50分，毅力号在卡纳维拉尔角空军基地发射升空。

2021年，美国航空航天局（NASA）在火星上进行了制造氧气的小型实验，成功产生了可供呼吸约100分钟的氧气。火星氧气原位资源利用实验（MOXIE）装置随“毅力号”火星车于2021年2月在这颗红色星球上着陆。MOXIE进行了7次实验，每次1小时，均能在各种恶劣的行星条件下稳定生产约15分钟的氧气。其总共制氧50克，相当于一个宇航员100分钟的可呼吸氧气量。MOXIE通过泵和压缩机从火星大气中吸入二氧化碳，并利用加热器将空气温度提高到800°C，之后从二氧化碳中提取氧原子，产生氧气。而在释放氧气之前，MOXIE会一直测试其含量。

火星上许多岩石不是预期的沉积岩（被河流冲刷并堆积在湖底），而是火成岩。具体来说，它们是由一种浑浊、不太像宝石的大颗粒橄榄石组成的，后者把夏威夷的许多海滩染成了深绿色，而在火星上，则变成了绿色的沙子。普渡大学教授Roger Wiens和副教授Briony Horgan在火星岩石数据的发现和分析中发挥了重要作用。相关研究近日发表于《科学进展》。Wiens领导设计和建造了超级摄像头，以帮助分析岩石样本并确定其类型和来源。Horgan则选择了杰泽罗陨石坑作为火星探测车着陆点，并使用Mastcam-Z相机坚持不懈地捕捉相关地质数据。

2022年4月，英国《自然》杂志报道了一项行星科学研究，科学家针对火星上声学测量的分析，揭示了在以二氧化碳为主的大气中两种声音的速度。这些声音是由美国航空航天局（NASA）“毅力号”火星探测器探测到的。这些结果显示，声音的测量或有助于研究行星大气，并提高了了解其他行星声学环境的可能性。行星上的声学记录或可让我们了解声音的来源以及声音传播的大气。此次，法国天体物理学研究中心、图卢兹大学、法国国家科学研究中心、法国国家太空研究中心的科学家报告称，“毅力号”火星车的麦克风第一次提供了火星声学环境在可听范围和不可听范围内（频率从20赫兹到50千赫）的特征。共有4小时40分钟的火星声音被分析，其中包括风引起的空气湍流，探测器为研究行星化学特征用激光分割石头时产生的火花声，以及探测器的机器所产生的其他噪声。“毅力号”的麦克风会根据声音强度的变化来探测风速的变化。这些测量结果揭示了频率大于20赫兹的压力波动，这是此前从未在火星上获得的。通过对激光和“机智号”（一个小型机器直升机）产生的声音进行直接分析，可以测算出不同频率下声音的速度。激光脉冲产生的高频声波（频率2千赫以上）速度为每秒246—257米之间，而“机智号”的扇叶产生的较低频声波（约84赫兹）速度据估为每秒240米。这些测量结果与基于火星压力和二氧化碳声音衰减特性的知识所预测的速度一致。

“毅力号”采样工作为日后在火星上开展相关探测采样工作提供一个可行性思路，为人类以后登上火星进行火星考察与探测工作打下基础。

2021年10月，《科学》杂志发表了“毅力”号探测成果的首篇论文，介绍了火星探测车在杰泽罗陨石坑的发现——一个古老的三角洲-湖泊系统和洪水沉积物。2022年9月16日，毅力号在调查一个三角洲的岩石样本时，发现了大量有机物，这有助于揭示火星是否存在生命这一问题。

“毅力号”采集的样本能帮助研究人员探索火星地质和气候历史，以及生命在这些条件下进化或不进化的原因。

通过验证“毅力号”在火星大气层飞行所需要的技术，能为研发未来机器人或人类探索火星时携带的先进飞行器打下基础。

“毅力号”制氧实验中相关设备和技术能够就地取材，将火星当地资源转化为未来空间探索任务所需的产品，通过在现实条件下验证这项技术，距离让宇航员在火星“以当地资源为生”又近一步。

2023年，国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇行星科学论文称，研究人员通过“毅力号”(Perseverance)火星车在火星上的耶泽罗陨击坑(Jezero Crater)探测到多种有机化合物的证据表明，火星过去可能存在一个比之前认为的更复杂的地球化学循环。

2021年2月19日，毅力号首次记录了这颗红色行星的声音。这些声音属于人类可听见的频谱范围，介于20赫兹和20千赫兹之间。它们表明火星非常安静——以至于有几次科学家认为传声器已经不工作了。很明显，除了风之外，火星上的自然声源很罕见。除此之外，科学家还关注了毅力号自身产生的声音。人们已经深入研究了这些声音在地球上的传播。通过研究这些声音在火星上的传播，科学家能准确描述火星大气的声学特性。研究人员表示，与地球上的音速（340米/秒）相比，火星上的声速低得多，为240米/秒。然而，最令人惊讶的是，火星上实际有两种声速，一种是高频声速，另一种是低频声速。声音在火星上的衰减比在地球上更快，尤其是高频声音——与低频声音不同，它衰减得非常快，即使在短距离内也是如此。这些因素会使两个相距仅5米的人很难进行交谈。这是火星大气组成和非常低的大气表面压力造成的。一年多来，毅力号共获得了长达5个小时的声音环境记录。对这些声音的深入分析使得科学家得以感知火星大气湍流产生的声音。这种湍流的规模比之前已知的任何湍流都小，对其进行研究能增进人们对大气与火星表面相互作用的认识。

2020年12月，美国航空航天局发布了毅力号进入火星然后降落、着陆、执行的“任务短片”。它配有悠扬的音乐和一些激烈的动画。这段视频展示了月球车3亿英里（4.7亿公里）旅程的终点将会是什么样子。动画涵盖了从着陆到降落伞部署再到漫游者停在这颗红色星球表面。

在2021年2月22日举行的新闻发布会上，NASA发布“毅力”号着陆影像，邀请公众猜降落伞图案中隐含的信息。消息发布6个小时后就被成功解谜。该密码被破解后，“毅力”号的首席工程师亚当·斯特尔茨纳在推特上披露，降落伞上的条纹包含用二进制计算机代码撰写的一条信息，这些条纹从降落伞中心向外呈放射状分布，而降落伞的中心也是一系列同心圆的中心，这套同心圆图案看起来像是随机形成的。每一串红白条纹代表一个字母。当按顺时针顺序从降落伞最里面的同心圆读到最外面的同心圆时，编码的字母代表着这样一条信息：“勇敢尝试非凡之事。”这句话是美国航空航天局喷气推进实验室（JPL）的座右铭。降落伞最外层的圆环还包含着一个坐标：北纬34度11分58秒，西经118度10分31秒——这是JPL加州总部的位置。

2023年12月15日，弗吉尼亚州尚蒂利的史密森尼国家航空和航天博物馆史蒂文·乌德沃尔哈齐中心，展出了机智号火星直升机的空中原型。这架原型机是NASA喷气推进实验室首次证明有可能在模拟火星环境中飞行的原型，并捐赠给了博物馆。

阿拉伯联合酋长国“希望”号火星探测器在2020年7月20日由日本成功发射升空。“希望”号火星探测器是阿拉伯国家首个火星探测器。它重约1.5吨，设计寿命为2年，主要任务是观测火星大气的温度和湿度以及火星气候的变化等。“希望”号在距火星表面2万至4万公里的轨道上环绕火星运行，大约每55小时绕火星运行一圈。“希望号”从地球发射升空以来，其间由地面操控进行了多次变轨，准确地到达切入火星轨道的预定地点。在迪拜时间2021年2月9日19时30分左右，“希望号”启动了六个推进器，将其速度从每小时121000公里迅速减慢至每小时18000公里 。由于火星与地球之间的通讯延迟，阿拉伯联合酋长国科学家在20时10分左右收到了“希望号”发回的信号，确认“希望号”顺利被火星引力所捕捉，进入环火星轨道。接下来，“希望号”将在地面的操控下进行3次左右的变轨，用8周的时间，进入一个直径20000公里到43000公里的椭圆形轨道上环绕火星飞行，同时对火星的大气进行一个完整火星年（687天）的分析。

2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，轨道倾角约10度的大椭圆环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后，天问一号环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作，对火星开展多维度探测。自2020年7月23日成功发射以来，天问一号已累计飞行202天，完成1次深空机动和4次中途修正，抵达火星时飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米，器地通信单向时延约10.7分钟，各系统状态良好。后续天问一号还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。

"OPTIMISM"火星车是毅力号的全比例工程版，配备了一模一样的车轮、摄像头和强大的计算机，还拥有相同的尺寸、相同的移动系统和行驶速度以及同样独特的遥感质量。同样也可以自主运行。乐观主义实际上就是一个测试机器人，旨在尽可能地接近模拟 "毅力号"在火星上将经历的实际任务。OPTIMISM将用于在向火星上的毅力号传送任何指令之前，衡量硬件和软件的性能如何。这个全比例的地球上的漫游车有助于完成一整套软件测试，使团队能够在前往火星的途中和登陆后向Perseverance发送补丁。OPTIMISM是Operational Perseverance Twin for Integration of Mechanisms and Instruments Sent to Mars的缩写。这个名字也是向试验台团队的座右铭 "No 乐观主义 aloud"致敬。OPTIMISM还拥有"毅力号"上的全套科学仪器、相机和计算机大脑，为数不多的不同是，"毅力号"的动力来自于一种核电池，而OPTIMISM则使用插在"脐带"上的电力和以太网连接。OPTIMISM还有一个冷却系统，使它能在南加州温暖的气候下可靠地运行。