ExoMars

2001年，欧洲空间局启动了致力于探索火星的曙光女神计划，火星生物学就是该计划的一部分[13]。2002年，欧洲空间局开始就ExoMars计划展开研究讨论，并最终于2005年12月决定正式开展ExoMars计划[14]。该计划的目的是确定火星上是否存在生命，并为21世纪20年代的火星样本取回任务做好技术铺垫[15]。其首次发射任务将采用俄罗斯的联盟号运载火箭于2011年5月至6月发射，科学有效载荷为着陆站和火星车，此次任务代号为ExoMars 2011[16]。

2007年，英国的军工系统与航天系统研发公司Astrium公司选中加拿大航天技术公司麦克唐纳•迪特维利联合有限公司为合作对象，以一亿欧元的价格将火星漫游车底盘的合约设计、制造工作交由麦克唐纳•迪特维利联合有限公司负责[17]。

2008年6月，欧洲空间局发布公告，表示因资金不足，该计划的首次发射时间推迟至2016年[18]。2009年，因发射任务中添加加火星微量气体任务卫星这一有效载荷，使其重量超过联盟号运载火箭的运载能力[19]，同年7月，欧洲空间局与美国国家航空航天局签署了联合探测火星倡议，改用运力更强的擎天神5号运载火箭执行发射任务[20]。火星微量气体任务卫星和火星天体生物学发现-收集者也被纳入到ExoMars的首次发射任务中[21][22]。

2009年8月，欧洲空间局和俄罗斯航天国家集团签署了一项合约，该合约为两国在ExoMars计划上的合作打下基础。其中俄罗斯方面参与该计划的主体为福布斯-土壤。具体来说，欧洲航天局获得俄罗斯的质子运载火箭做为火星探测计划漫游车的一个"备用发射器"，其中也包含了一些俄罗斯制造的零件[23][24]。

2009年12月17日，欧洲空间局正式批准了与NASA合作，并将火星探测计划列为两个步骤进行完成，并承诺在2016年和2018年运行的计划预算确定为8亿5千万欧元（12亿3千万美元）[25]。

2011年4月，由于预算危机，提案取消伴随的火星天体生物学发现-收集者漫游车，因而在2018年将只有一辆漫游车与大型飞行器的概念[26]。一项建议是新的漫游车将在欧洲建造，和携带欧洲和美国的仪器。NASA将提供运载火箭将之送往火星，并且提供如同空中吊车着陆系统。尽管建议重新组合，但2018年的任务机会目标大致没有改变[26]。

2012年2月，美国方面由于詹姆斯·韦伯太空望远镜的成本超支，美国国家航空航天局宣布因预算削减，终止参与该项计划[27][28]，ExoMars计划因此被迫进行了大幅度修改[29][30]。

2013年1月25日，俄罗斯联邦航天局支付了火星微量气体任务卫星第一次飞行的全部科学仪器发展费用[31]。同年3月14日，欧洲航天局宣布与俄罗斯航天国家集团签署协议，双方将合作开展ExoMars计划[32]。俄罗斯联邦航天局将提供两次任务的质子运载火箭和最上一节的Briz-M与发射的服务[33]，以及其它漫游车在2018年任务进入、下降和着陆模块[32]，在该协议里俄方将承担：[34]。

1. 俄罗斯联邦航天局将贡献两艘质子运载火箭，做为付款的合作伙伴关系。
2. 火星微量气体任务卫星的有效酬载应包括最初为福布斯－土壤开发的俄罗斯仪器[32][35]。
3. 所有的科学成果必须是欧洲航天局和太空俄罗斯联邦航天局的智能财产（即俄罗斯联邦航天局将获得完整的研究数据[36]）。

2015年在剑桥科学节展出的火星探测计划漫游车的原型。

尽管2016年的阶段看起来是安全的，但在2016年1月宣布，当前的财务状况可能会使2018年的任务要延迟2年[37][38]。意大利对火星探测计划的贡献最大，英国是任务的第二大的金融靠山[39]。俄罗斯的火星探测计划融资可以由福布斯－土壤损失的保险支付部分，大约是12亿卢布（4070万美金）[34]，和重新分配与调整用于Mars-NET和火星探测计划的资金[40][41]。

到目前为止，最初欧洲航天局已经挹注火星探测计划10亿欧元（13亿美金），但是NASA的撤出和合资企业的重组，随后可能将添加数亿欧元的支出，所以在2012年3月，该机构会员国的行政部门已经指示，看看要如何才可以弭补此一不足[42]。一个可能是欧洲航天局的其他科学活动稍微退让一下，使火星探测计划获得优先[43]。在2012年9月，欧洲航天局宣布它的新成员，波兰和罗马尼亚，将贡献七千万欧元资助火星探测计划[44]。尽管是在一个相对次要的角色，欧洲航天局并没有排除NASA重回2018火星探测计划的可能性 [45][46]。

截至2014年3月，主导火星探测计划漫游车制造的空中巴士防务及航太公司英国分公司，已经开始采购关键的零件[39]。2018漫游车一亿欧元（1.38亿美金）的资金仍然短少[39]，由加拿大太空局支付的车轮和悬吊系统现在已经开始在加拿大的麦克唐纳•迪特维利联合有限公司制造[39]。

ExoMars-2016发射任务执行前，因2015年质子M型运载火箭发射了100架次，有10次失败的失败率[47][48]，质子运载火箭发射的可靠性遭到质疑[49][50]。

科学的目标依优先级如下[58]：

• 寻找在过去或现在的火星生命可能的生物标记。
• 确定火星浅层地表下火星的水和地球化学与深度相关的分布状态。
• 研究表面环境并研判对未来载人火星任务的危害性。
• 探讨这颗行星表层和深层的内部，以更好的理解其演化和适居性。
• 逐步实现最终将火星样本取回的任务。

发展的技术目标是：

• 增加登陆火星的酬载。
• 在火星上利用太阳电力。
• 利用钻孔机能够收集地下深度达到2（6.6英尺）的样品。这个深度的岩石不会受到紫外线、氧化与高能离子分解[59]。
• 开发有地表勘探能力的漫游车。

ExoMars包含两次发射任务，代号分别为和[60]，的发射任务现已完成。的发射任务因2022年俄罗斯入侵乌克兰的爆发，而被欧空局暂停[12]。

火星微量气体任务

火星微量气体任务卫星

条目：火星微量气体任务

火星微量气体任务卫星将搭载1台ExoMars固定式登陆气象测站，并将绘制出火星甲烷和其他气体来源地图，以协助选择2018年发射的ExoMars火星车登陆地点。火星大气层出现甲烷激起许多人的兴趣，因为这可能是火星至今仍有生物活动或地质活动的证据。火星车于2018/2019年到达后，卫星将改用低轨道，并增加数据传输中继卫星的用途。该卫星也许可以进行延伸任务至2020年代[61]。

2016年3月14日，欧洲太空总署与俄罗斯联邦航天局合作研发的火星微量气体任务卫星成功发射，该卫星将分析火星大气层，并将运载斯基亚帕雷利演示登陆器至火星进行登陆[62]。

2006年柏林国际航太展（Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung, ILA）中的ExoMars旧模型

另一台在2007年巴黎航空展中展示的ExoMars旧模型

罗莎琳德·富兰克林号火星探测车

条目：罗莎琳·富兰克林号

罗莎琳·富兰克林号是一台六轮高自动化的越野车，重量约270公斤，比NASA的精神号和机会号火星探测漫游者重约100公斤[66]。暂定计划考虑将重量降低至207公斤[67]。酬载仪器将包含一个10公斤的「巴斯德酬载」（Pasteur Payload）和一个2公斤的钻孔机[68]。

ExoMars的运送模块将在太空吊车登陆系统能够以高准确度进行软着陆后，以双曲线轨道发送降落模块到火星。当安全登陆火星表面后，火星车将以太阳能进行为期180个火星太阳日（6个月）的任务。为了解决因为通信延迟造成的遥控上的困难，EoxMars将使用视觉地形导航的自动控制程序，该系统从安装在柱子顶端的全景摄影机和红外线摄影机取得压缩的立体影像，并有独立维持功能。该系统可以从一对导航用的立体相机创建数字地读，并可自动找寻路线。避免近迫碰撞的摄影机系统则是用来确保火星车的安全，可使火星车每日行进约100公尺。在登陆艇被释放以及登陆火星表面以后，火星微量气体任务卫星将作为火星车的通信中继卫星[61]。

火星天体生物学发现-收集者

• 火星生命

• 天体生物学
• 火星微量气体勘测卫星
• 火星天体生物学发现-收集者

• ExoMars Main Site（页面存档备份，存于）
• ESA Main site（页面存档备份，存于）
• Raman-LIBS spectrometer for ExoMars Combined Raman-LIBS spectrometer for ExoMars at TNO
• EADS Astrium ExoMars Rover Vehicle