火星取样返回探测是火星探测的重要方式之一。本书综合国际上对火星取样探测研究的成果，从科学角度围绕火星取样返回的四个科学目标，介绍了如何选择样品，样品的采集与处理，如何选择着陆点；从工程角度介绍了火星取样返回的整体架构等，带领读者开启“火星寻宝”之旅。
第一章 人类探索火星的历程 1
1 人类发射了哪些火星探测器 2
2 环绕探测的成果 14
3 火星车的成果 17
第二章 火星取样返回漫谈 33
1 取样返回的必要性 34
2 取样返回的科学目标 38
3 关注的样品类型 50
4 影响科学价值的样品属性 54
5 科学风险 56
第三章 根据科学目标选择样品 59
1 寻找火星生命所需的样品 60
2 分析火星地表演化所需的样品 77
3 探索火星全球演化与大气所需的样品 84
4 为载人探测火星作准备所需的样品 87
第四章 样品的采集与处理 91
1 从场地采集样品 92
2 所需样品的优先级与检测型 96
3 对返回样品的初步处理 103
第五章 取样着陆点的选择 107
1 建立参考着陆地点集 108
2 ExoMars 2020 的参考着陆点 109
3 毅力号的候选着陆点 118
第六章 取样返回的整体架构与相关技术 141
1 概述 142
2 取样返回架构 146
3 NASA-ESA 联合取样系统 151
附录 编辑及分工 164
