美國宇航局和歐洲航太局（ESA）正在研究火星樣本返回任務，該任務將獲取由火星毅力號探測器收集並儲存在密封管中的火星岩石和其他材料樣本，並將密封管送回地球。

根據目前的構想，美國宇航局將在傑澤羅火山口附近投放一個火星登陸器，毅力號將在那裡收集和儲存樣本。 樣品回收著陸器將攜帶美國宇航局的火箭（火星上升飛行器），以及歐空局的樣品採集漫遊器，其大小與機遇號火星車差不多。 取樣車將收集藏匿的樣本，並將其帶回著陸器，以便轉移到上升飛行器，額外的樣本也可以由”堅毅號”直接運送。

然後，上升飛行器將發射一個裝有樣品的特殊容器進入火星軌道。 歐空局將在上升飛行器發射前將一個航太器放入火星軌道。 這個航太器將與軌道上的樣品會合，並在將它們送回地球之前捕獲它們。 美國宇航局將為該軌道飛行器提供捕獲和控制有效載荷模組。

美國宇航局和歐洲航太局正在合作提出收集火星岩石樣本並在2020年後將其帶到地球的任務建議。 其中，火星上升飛行器以及歐空局的樣品採集漫遊器將通過火星登陸器登陸火星，然後火星漫遊車將把以前藏匿的樣品送到上升飛行器上，然後上升飛行器將樣品升離火星表面，在軌道上與一個將樣品帶到地球的航太器會合。