Первая проба грунта, проанализированная одним из инструментов марсохода NASA Curiosity, показала, что в его составе содержится незначительная доля воды – всего несколько процентов от общей массы. Результаты сенсационных исследований были опубликованы в журнале Science 26 сентября 2013 года в разделе, посвящённому миссии Curiosity.
По словам автора статьи Laurie Leshin из School Science at Rensselaer Polytechnic Institute, такая «находка» — несомненно удача, ведь в первом твердом образце почвы сразу же была обнаружена вода. 
Исследователь отмечает, что примерно 2% поверхностного слоя марсианской поверхности представлено водой, что весьма интересно с научной точки зрения. К тому же анализ проб также показал, что при нагревании грунта происходит высвобождение углекислого газа, кислорода и серы.
Американский марсоход Curiosity приземлился в Gale Crater 6 августа 2012 года, дабы найти ответ на вопрос: «Была ли когда-то жизнь на Марсе?». В этой нелёгкой задаче марсоходу помогает специальное оборудование, предназначенное для сбора и анализа образцов грунта Красной планеты. Одним из таких приборов, который использовался в данном исследовании, был Sample Analysis at Mars (SAM), который представляет собой набор инструментов, позволяющих анализировать твёрдые образцы, состав атмосферы и органические вещества. Иными словами SAM – это газовый хроматограф, массовый спектрометр и лазерный спектрометр. Именно эти инструменты позволяют Sample Analysis at Mars идентифицировать широкий диапазон химических соединений и определять соотношения различных изотопов основных элементов.
По словам Paul Mahaffy, научного руководителя SAM, это открытие довольно точно отображает великолепную работу SAM, который является незаменимым набором научного инструментария. Объединив анализ, направленный на обнаружение воды в составе образцов марсианского грунта, с химическими и геологическими данными других приборов Curiosity, учёные получили максимально исчерпывающую информацию о структуре и химическом составе поверхностной почвы Марса.
В исследованиях принимали участие 34 учёных Mars Science Laboratory.
В рамках исследования для сбора пыли и образцов горных пород с поверхности Марса использовался специальный ковш марсохода, известный как Rocknest. Именно посредством этого ковша образцы грунта помещались в SAM, где на них воздействовала температура порядка 835 C.
Нагрев образцов показал, что в состав грунта входит соединение, содержащее хлор и кислород, вероятнее всего хлорат или перхлорат, которое ранее было обнаружено в районе Северного полюса Марса. Обнаружение таких соединений в экваториальных районах свидетельствует о том, что, вероятнее всего, они широко распространены по всей планете. Анализ также свидетельствует о наличии карбонатных соединений, которые образуются при условии наличия воды.
В дополнение к определению концентраций основных газов, SAM также проанализировал соотношения изотопов водорода и углерода в обнаруженной воде и углекислом газе. Изотопы – разновидности одного и того же химического элемента с различным количеством нейтронов, а следовательно с разным атомным весом. Приборы SAM выяснили, что соотношения некоторых изотопов в грунте подобно соотношениям в атмосферных пробах, проанализированных ранее, что указывает на то, что поверхностные слои грунта активно взаимодействуют с атмосферой.
По словам Leshin, соотношения изотопов, в частности, водорода и дейтерия, соотношения изотопов углерода, как правило, свидетельствуют в пользу идеи о том, что пыль на поверхности Марса активно взаимодействует с некоторыми газами атмосферы.
Приборы SAM также могут искать следы органических соединений. Хотя в экспериментах с Rocknest и были обнаружены несколько элементарных органических соединений, но учёные убеждены в том, что они немарсианского происхождения. Вероятнее всего они сформировались во время высокотемпературных экспериментов, когда перхлораты, нагреваясь, испускали хлор и кислород, которые вступали в реакцию с земными органическими соединениями, существующими в приборах SAM.
Статья, опубликованная в журнале Geophysical Research-Planets, детализирует результаты исследования перхлоратов и других хлорсодержащих соединений в выборках Rocknest. Автором статьи является Daniel Glavin, член команды Mars Science Laboratory.
Glavin отмечет, что SAM может выполнять эксперименты совершенно другой направленности, дабы выяснить, присутствуют ли в пробах марсианского грунта органические молекулы. Набор инструментов SAM также включает в себя 9 заполненных химикатами резервуаров, которые могут вступать в химические реакции с органическими молекулами, присутствующими в образцах почвы. По словам Glavin, ввиду того, что реакции будут происходить при низких температурах, перхлораты никоем образом не будут влиять на идентификацию марсианских органических соединений.
Объединённые результаты исследований проливают свет на состав марсианской поверхности, которые являются великолепной базой для последующих экспериментов.
