Когда астронавты впервые ступят на поверхность Марса, их главной задачей должен стать поиск жизни, а не изучение влияния Красной планеты на здоровье человека или подготовка к колонизации. Таковы рекомендации нового отчёта Национальных академий США, ставящего астробиологию в центр внимания будущей пилотируемой миссии. Это означает, что выбор места посадки, структура миссии и подготовка экипажа будут направлены, в первую очередь, на максимизацию возможностей обнаружения биомаркеров или признаков пребиотической химии.

Комитет Национальных академий определил 11 приоритетных научных целей для пилотируемых миссий. Поиск жизни возглавляет этот список, за ним следуют изучение циклов воды и углекислого газа на Марсе для понимания эволюции планеты и составление геологической карты. Изучение влияния марсианской среды на физиологию и психологию человека занимает четвёртое место, а исследование масштабных пылевых бурь, периодически охватывающих всю планету, – пятое.

Более низкий приоритет получили задачи, непосредственно связанные с долгосрочным поселением, такие как изучение ресурсов для использования in situ (на месте), определение влияния марсианской среды на репродукцию растений и животных в нескольких поколениях и понимание поведения микробов на Марсе. Этот выбор отражает стремление подчеркнуть фундаментальную науку, а не практические вопросы создания постоянного человеческого присутствия.

В отчёте представлены 4 возможных стратегии пилотируемого исследования Марса, каждая из которых включает три взаимосвязанные миссии, направленные на достижение конкретных целей. Наиболее приоритетным является подход, при котором все научные цели достигаются последовательно: сначала посадка экипажа на 30 солов (марсианских суток), затем доставка беспилотного груза и, наконец, длительная миссия на 300 солов. Все три этапа будут реализованы в пределах одной исследовательской зоны площадью около 100 километров, выбранной с учётом наличия древних лавовых потоков и регионов, где формируются пылевые бури.

Для реализации этой стратегии потребуется обширный набор научных инструментов, буровое оборудование для доступа к подповерхностным материалам, метеорологические станции и лабораторный модуль, где экипаж сможет проводить детальный анализ образцов перед их отправкой на Землю. Длительная миссия позволит астронавтам наблюдать сезонные изменения и изучать временные явления, недоступные для исследования во время коротких посещений. Другие стратегии предполагают оптимизацию измерений для достижения нескольких научных целей в разных локациях, бурение для поиска жидкой воды или исследование различных марсианских сред в ходе нескольких коротких миссий.

В отчёте рекомендовано NASA продолжать разработку протоколов планетарной защиты для сохранения научной ценности исследований по обнаружению жизни, включать поверхностные лаборатории в планирование миссий и возвращать образцы с каждой пилотируемой миссии. Особое внимание уделяется регулярным встречам для изучения возможностей формирования команд, состоящих из людей, роботов и искусственного интеллекта на Марсе, поскольку наиболее продуктивные с научной точки зрения миссии, вероятно, будут включать тесное взаимодействие астронавтов и автономных систем.