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氧氣

　　宇航員在火星上生活需要穩定的氧氣供應，如果從地球運輸代價高昂。「火星2020」搭載的「火星氧氣就地資源利用實驗（MOXIE）」設備將探索一種替代方案，嘗試把火星大氣的主要成分二氧化碳轉化為氧氣。

　　美國太空總署說，MOXIE是一個小型示範設備，但它使用的技術有望推動研製出更大、更高效的氧氣生成器，從而解決火星上宇航員的呼吸問題，併為人類從火星返回地球使用的火箭提供氧氣燃料。

　水

　　「火星2020」將搭載一個名為「火星地下實驗雷達成像儀（RIMFAX）」的探地雷達，這將是第一個在火星表面運行的雷達。科學家將通過它拍攝的高清圖像研究被掩埋的古代河床等地質特徵。更重要的是，RIMFAX未來還有望用於尋找地下冰層的儲存點，幫助宇航員獲取飲用水資源。

　宇航服

　　地球和火星每隔26個月會處在太陽的同一側，這時才能打開往返火星的發射窗口。而火星沒有磁場，不能像地球一樣利用磁場抵禦來自宇宙的有害輻射，這意味著第一批登上火星的宇航員可能得面臨長期的宇宙輻射，所以設計出使宇航員免受宇宙輻射傷害的宇航服成為一大挑戰。

　　美國太空總署說，「火星2020」將首次搭載5種宇航服製造材料到火星上開展實地測試，其中包括一種宇航員頭盔材料樣品和4種織物材料樣品。科學家計劃使用一個名為「SHERLOC」的科學儀器以及相機來研究這些材料對紫外線輻射的防護作用。