bélyeg|250px|Az MSL (balra) méretarányos összehasonlítása a korábbi Mars Exploration Roverrel (jobbra)
A Mars Science Laboratory nevű NASA küldetés célja, hogy eljuttassa a Marsra a Curiosity nevű (jelentése: kíváncsiság) marsjárót, amely az elődeihez képest nagyobb méretű, és radioizotópos termoelektromos generátorral (RTG) üzemel.Sikeresen útnak indult a Marsra a Curiosity – index.hu, 2011. november 26. Az űrszonda 2011. november 26-án indult, és nyolc és fél hónap alatt érte el a Marsot, ahol a tervek szerint egy marsi évig (2 földi évig) üzemel. A Mars felszínén kémiai és biológiai vizsgálatokat végez, feladata a marsi élet keresése, a bolygó légkörének és geológiájának tanulmányozása, valamint az emberes Mars-repülések előkészítése.
Küldetés A MSL 2011. november 26-án indult egy 541-es Atlas V rakétával. 44 perccel később már bolygóközi pályán volt.Mars Science Laboratory: Indítás Európai idő szerint 2012. augusztus 6-án kora reggel szállt le a Marsra, ahol a tervek szerint legalább egy marsi évig (23 földi hónap) dolgozik. 2008 novemberében az eredetileg tervezett mintegy negyven lehetséges leszállóhelyet leszűkítették négyre (Eberswalde kráter, Holden kráter, Gale-kráter és Mawrth völgy), majd végül a Gale-kráterre esett a választás.
Tudományos célok Biológiai célok A Mars felszínén található szerves molekulák mennyiségének és felépítésének meghatározása Az élet szempontjából fontos egyéb elemek előfordulásának meghatározása Életjelek keresése Geológiai és geokémiai célok Felszíni és felszínközeli anyagok kémiai, izotópos és ásványtani anyagmeghatározása A kőzeteket és a talajt alakító folyamatok értelmezése A bolygót alakító folyamatokkal kapcsolatos célok Nagy időtartamú légköri folyamatok kutatása A víz és a szén-dioxid jelenlegi eloszlásának, állapotának és körzésének felmérése A felszíni sugárzással kapcsolatos célok A felszíni sugárzás mérése: a galaktikus kozmikus sugárzás, valamint a Napproton és Napneutron-sugárzás mérése.
Tudományos eredmények A Marson valamikor léteztek az élethez szükséges feltételek. Szerves szénmolekulákat találtak a marsi sziklákban. Jelenlegi aktív metán jelenléte a légkörben. A metán mennyisége két hónap alatt a tízszeresére nőtt. A felszínen mérhető sugárzás a NASA által (hosszú távon) elfogadhatónak tartott érték fölött van. Ezek egyik forrása a galaktikus kozmikus sugárzás, a másik a Napból eredő, nagy energiájú részecskék. Sűrűbb légkör és több víz jelenléte a Mars régmúltjában.Mission Results
Felépítése bélyeg|250px|Az MSL leszállásának tervezett menete Az űrszonda elődeinél lényegesen pontosabban, 10 kilométer átmérőjű ellipszisen belül szállt le (a korábbi Mars-küldetéseknél ennek mérete 150 km nagyságrendű volt). A nagy sebesség és tömeg miatt 4,5 m átmérőjű hőpajzsosHeavy-duty heat shield prepares for launch to Mars (2011-05-18) fékezés után kb. 1600 km/h-ra lassulva kinyílt a szuperszonikus ejtőernyő, legvégül az égi-daru-nak nevezett berendezés fékezőrakétákkal tovább lassította a szondát és puhán letette a Mars felszínére. Az égi-daru egy fékezőrakétákkal ellátott platform, melyen a marsjáró kábeleken lógott és amikor a felszínt elérte, akkor a kábelek leoldása után, kicsit odébb repülve a felszínbe csapódott. A módszer kockázata az volt, hogy mivel a rover a kerekeivel éri el először a felszínt, és ha a leszállás keményre sikerül, a futómű megsérülhetett volna, továbbá, hogy ezt a leszállási módszert addig nem alkalmazták.
Műszerek bélyeg|250px|Az MSL tervezett felépítése bélyeg|250px|Az MSL épülő alváza a JPL-ben bélyeg|250px|A Mars Exploration Rover, a Sojourner és a Mars Science Laboratory makettjei a Jet Propulsion Laboratory épülete előtt
Árbócra szerelt kamera (Mars Science laboratory Mast Camera, MastCam) Nagyítós fényképező berendezés (Mars Hand Lens Imager, MAHLI) Röntgendiffrakciós kémiai és ásványtani műszer (Chemistry & Mineralogy X-Ray Diffraction, CheMin) Lézeres kémiai távérzékelő és mikrofényképező (The Laser-Induced Remote Sensing for Chemistry and Micro-Imaging, ChemCam) Minta-analizáló berendezés (Sample Analysis at Mars Instrument Suite, SAM) Sugárzásmérő detektor (Radiation Assessment Detector, RAD) A neutronok visszaverődését mérő műszer (Dynamic Albedo of Neutrons, DAN) – Az Orosz Űrügynökség fejlesztette ki. A talajt neutronokkal sugározzák be, és mérik a visszavert neutronsugárzás energia-eloszlását. A hidrogénatomok magja a neutronok mozgási energiájának egy részét elnyeli, míg a nehezebb atommagokról a neutronok változatlan energiával visszapattannak. Így az alacsony energiájú neutronok arányából következtethetnek a talajban lévő hidrogénatomok (és ezen keresztül az őket tartalmazó víz) arányára, mintegy fél méteres mélységig. A műszer 0,1%-os víztartalmat is képes kimutatni. Korábban hasonló műszer repült a Mars Odyssey-n és a Lunar Prospectoron is, ezek azonban a kozmikus sugárzás neutronjainak visszaverődését mérték. Környezetfigyelő állomás (Rover Environmental Monitoring Station, REMS) Alpha-Particle-X-ray-Spectrometer Mars Descent Imager
A projekt finanszírozási nehézségei és csúszása A program jelentős, több mint 30%-os költségtúllépéssel küzdött, és a műszaki problémák miatt 2009 helyett 2011-ben indult útnak. A NASA 2008 őszi döntése szerint felgyorsították volna a fejlesztést, még további többletköltségek árán is, azonban 2008 decemberében mégis az indítás 2011-re halasztása mellett döntöttek. Elsősorban a szonda futóművének fejlesztése volt késésben, ez pár hét késést okozott, emiatt viszont a szonda sem készülhetett el a 2009-es indítási ablak becsukódásáig. A további csúszás újabb 400 millióval (ez önmagában majdnem annyi, mint a Phoenix űrszonda költségvetése), 2,2 milliárd amerikai dollárra növelte a program költségeit, ami miatt más bolygókutató programoktól kellett pénzt elvonni, valószínűleg emiatt a Juno űrszonda indítása több éves késést szenvedett. A két év késés problémákat okozhat az MSL-lel való kommunikációban, a 2012-es érkezésig a bolygó körül keringő összes orbiter öt-tízéves, és nem volt biztos, hogy még működnek; a kifejezetten erre a célra kifejlesztett Mars Telecommunications Orbitert pedig törölték. Így lehet, hogy csak az MSL felszíni egységén keresztül, sokkal kisebb adatátviteli sebességgel lehet a szondával kommunikálni.
A menetrend tervezési elve A Mars 2012. március 3-án volt földközelségben (oppozícióban), azóta távolodik. A távközlési eszközöknek ezt a távolságot kell átfogniuk. Ugyanakkor a Curiosity tevékenységének java része olyan időpontra esik, amikor a Mars sokkal közelebb van a Földhöz (2014 áprilisában 0,621 CsE). 2013. április 18-án felső konjuncióban (szembenállásban), tehát a lehető legtávolabb állt.
A leszállóhely kiválasztása Több mint 50 potenciális leszállóhelyet vizsgáltak meg a legjobb kiválasztása céljából. A helyszín kiválasztásában mintegy 400 tudós vett részt, akik különböző tudományos szempontokat fogalmaztak meg. A viták öt éven át folytak. A lehetséges helyszínek számát először hétre, majd négyre csökkentették, amiket egyenként megvizsgáltak, ezt 2008 szeptemberében végezték el. A négy helyszín: Eberswalde, Gale, Holden és Mawrth. A leszállás megtervezésével foglalkozó csoport több ezer leszállási szimulációt hajtott végre, és mind a négy helyszín megfelelő volt. Az új leszállási rendszernek köszönhetően a leszállás valószínű helyének mérete egy 20 km × 7 km méretes ellipszis volt, ami ötödrésze a korábbi Mars-küldetések leszállási területeinek. Így a rover a geológiailag érdekes hely közelében szállhatott le. Tudományos szempontból igen fontos célpontnak számított a Mount Sharp, azonban ez a lehetséges leszállási helytől 20 km távolságban volt, amit a rover a csigatempójú sebességével egy év alatt tudna elérni. A NASA főhadiszállása gyorsan akart tudományos eredményeket felmutatni, mivel szerintük fennállt a veszélye annak, hogy a rover nem is működik olyan sokáig, hogy a célul kitűzött Mount Sharp alapjait elérje. Ezért a Gale-kráterre esett a választás.
A leszállási hely kiválasztásának szempontjai: legfeljebb 30° távolság a marsi egyenlítőtől a szélsőségesen hideg klíma elkerülése miatt legfeljebb 1 km-es átlagos szint feletti magasság - hogy a leszállóegység légkörben való lefékeződésére minél minél több idő álljon rendelkezésére a környék lejtői legfeljebb 15°-osak legyenek ne legyenek 0,5 méternél nagyobb sziklák ne legyen jellemző az erős szél, ami éjszaka túlságosan lehűthetné a szondát kevés szakadék és sziklacsúcs ne legyen túl sok por, ami megzavarhatná a leszállóradart, illetve amiben a rover később elsüllyedhetne
Elsősorban olyan hely kikeresése volt a cél, amelynek geológiája mikroorganizmusok életfenntartására alkalmas lehetett; a második követelmény az volt, hogy a terep a Curiosity számára könnyen megközelíthető legyen; harmadsorban közel legyen olyan vidékhez, ami széles körű tudományos kísérletek elvégzését érdemli, így víz jelenlétére, vagy egykori jelenlétére mutató jeleket kerestek (például kristályvizet tartalmazó kövületeket); olyan terepet, amelyet a robot kis nehézséggel elérhet; és kedvező éghajlati viszonyokkal rendelkezik.
bélyeg|250px|Az Aeolis Mons csúcs a kráter közepén látható. <font color=green>Halvány zöld pontocska </font color> mutatja a Curiosity Rover leszállási pontját az Aeolis Paluson a kráter peremén a csúcstól északi irányban. Figyelem, ez a képen lefelé van (Wikipedia Commons)
Az Ebersvale kráterben egy kiszáradt folyódelta jelenléte, a Holden kráterben egy kiszáradt tó maradványai, a Mawrth Vallis helyen egy nagy áradás során létrejött hatalmas hasadék nyoma volt vonzó, de a programtervezők legvonzóbbnak a marsi egyenlítőtől kissé délre fekvő Gale krátert ítélték, annak területén látható szedimentációból (geológiai lerakódásból) eredő rétegzett 5,5 km magas hegye miatt. A tervezőcsoport 2011. július 22-én jelentette, hogy választásuk erre esett.
A Gale kráter leszállási pontját a kutatók egyhangúlag Bradbury helynek nevezték el Ray Bradbury amerikai sci-fi-íróról, aki számos témájául a Marsot választotta. A legnevezetesebb könyve a Marsbéli Krónikáknak nevezett elbeszélés-gyűjtemény, ami az 1940-es évektől kezdve jelent meg. Az író közeli kapcsolatban volt a marsi kutatást tervező csoporttal, de nem érte meg a leszállást, mert 91 éves korában, kb. két hónappal a Curiosity érkezte előtt elhalálozott.
A bolygón tartózkodás története Leszállás A leszállás előtt kilenc és fél órával (2012. augusztus 5-én 22 óra, CET) 133 000 km-re volt a Mars felszínétől. Távolsága a Földtől 247 millió kilométer (a bolygó közeledik a felső együttálláshoz). A megtett pályaív hossza: 566 millió kilométer (rövidebb a Hohmann-ellipszisnél). A leszállás sikeres volt, az első képek a felszínről perceken belül megérkeztek.
A NASA irányítócsoport nagy lelkesedéssel fogadta, hogy Curiosity csak mintegy 2,4 km távolságra ért talajt a tervezett 20 km x 7 km-es ellipszis középpontjától.
A leszállás fázisai bélyeg|250px|A 4,5 m átmérőjű hőpajzs A korábbi űrszondáknál sokkal nagyobb súly (900 kilogramm) nem tette valószínűvé, hogy a korábbiakban alkalmazott, légzsákokra érkező, pattogó földetérés kivitelezhető lesz, ezért új módszerre volt szükség. A mérnökök a földi teherszállító helikoptereknél bevált módszert alkalmazták: készítettek egy „égi darut” (ami megfelelt egy helikopternek azzal a különbséggel, hogy itt nem rotorok keltették a felhajtóerőt, hanem rakéták), amiről a rover 7,5 m hosszú, rugalmas kábeleken lógott, amiket egy pontban rögzítettek az „égi daruhoz”. De ez csak az utolsó fázishoz kellett.
Ezt megelőzően az űrhajó fékezésbe kezdett, hogy a hőpajzs a haladási irány szerint alulra kerüljön és lassíthassa a leszállóegységet. A hőpajzs a korábbiaknál nagyobb, 4,5 m átmérőjű volt. A leszállóegység a leszállás során végig apró fúvókákkal korrigálta a leszállási pályát, hogy a célterületen érhessen földet. A pálya hajlásszöge a talajhoz 15,5 fok volt.