L’un des principaux objectifs de la mission Mars 2020 est de collecter et de mettre en cache un ensemble d’échantillons soigneusement sélectionnés de roches et de sols martiens susceptibles de préserver des preuves de vie passée. Le rover est équipé d'un système d'échantillonnage sophistiqué qui lui permet de forer la surface martienne, d'en extraire des carottes rocheuses et de les sceller dans des tubes d'échantillonnage pour une récupération ultérieure.
La mission Mars 2020 vise également à ouvrir la voie aux futures missions humaines vers Mars en testant des technologies qui seront essentielles pour les futurs explorateurs humains, comme un système de navigation autonome sophistiqué, un système de production d'oxygène à partir de l'atmosphère martienne et un système de culture de plantes dans l’environnement martien.
Les échantillons collectés par le rover Mars 2020 seront renvoyés sur Terre à travers une série complexe de missions qui impliqueront un atterrisseur de récupération d'échantillons, un véhicule d'ascension et un orbiteur de retour vers la Terre. Les missions de retour d’échantillons devraient avoir lieu en 2026 et 2033.
Une fois de retour sur Terre, les échantillons seront étudiés de manière approfondie par des scientifiques dans une installation dédiée à la réception d'échantillons de Mars au Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas. L’analyse de ces échantillons aidera les scientifiques à mieux comprendre l’histoire de Mars, le potentiel de vie sur Mars, ainsi que la géologie et l’évolution de la planète rouge.
La mission Mars 2020 est une entreprise majeure qui représente l’aboutissement d’années de planification, de recherche et de développement. L’exécution réussie de cette mission rapprochera l’humanité de la compréhension de l’histoire de notre système solaire et de notre place dans l’univers.