Тем не менее, новая миссия продвигает совершенно другие цели. Инструменты «Mars 2020» займутся поиском признаков древней жизни, изучая местность, на которой существовали реки и озера более 3,5 миллиардов лет назад.
Марсоход будет искать биосигналы в микробном масштабе: рентгеновский спектрометр нацелится на точки размером с зерно поваренной соли, а ультрафиолетовый лазер обнаружит «свечение» от возбужденных атомов углерода. Георадар станет первым инструментом, который заглянет под поверхность Марса, и сможет выявить слои камней, воды и льда на глубине до 10 метров. Для ровера модернизируют некоторое оборудование «Curiosity», включая цветные камеры, зум-объектив и лазер, используемый при анализе химии почвы. То, что ученые узнают из образцов, собранных во время этой миссии, имеет потенциал для решения вопроса: одни ли мы во Вселенной.
JPL также разрабатывает принципиально новую технологию посадки с использованием навигации по ландшафту. По мере приближения к марсианской поверхности модуль использует компьютерное зрение для сравнения ландшафта с предварительно загруженными картами местности. Технология ориентирует спуск на безопасное место, при необходимости исправив курс.
Модуль посадки использует местоположение и скорость, чтобы определить в какой момент нужно отстрелить парашют. Такой подход к минимизации ошибок при посадке имеет решающее значение для управления любой будущей миссией, посвященной извлечению образцов, собранных «Mars 2020».
Область приземления пока не определена. В феврале научное сообщество сократило список потенциальных посадочных площадок с восьми до трех. Оставшиеся участки представляют собой принципиально разные среды, которые могли бы содержать примитивную жизнь: древнее озеро в кратере Jezero; Northeast Syrtis, где теплые воды могут химически взаимодействовать с подповерхностными породами; и возможные горячие источники в Columbia Hills. Все три объекта имеют богатую геологию и могут иметь признаки древней микробной жизни.