「好奇號」很精密,這意味著它的體積和質量都很大。「好奇號」的大小和一輛Mini Cooper差不多,重量為1 000千克。發射「好奇號」的太空艙比阿波羅計劃的載人太空艙還要大。與此相應,「好奇號」火星車採用的著陸方式也是前所未有的,十分大膽。
在行星際航行過程中,火星車摺疊裝載於進入艙(entry capsule)內。著陸過程的第一步,火星車與推進動力系統分離(1)。作為鎮重物的鎢塊從進入艙中彈出,變為舵翼,改變進入艙的重心位置。進入艙以極超音速(約6 000米/秒)進入火星上層大氣,摩擦減速產生的巨大熱量被隔熱罩吸收(2)。同時,進入艙水平飛行減速,側面的火箭推進器點火,控制艙體落向預定著陸點(3)。
進入艙到達10千米高度,彈出降落傘,降落傘長50米,直徑21.5米(4)。此時的飛行速度仍超過音速,降落傘的設計是這個計劃中的難點。在這樣的速度下,降落傘如何展開,其原理和特性我們尚未完全掌握,也很難建模,它可能發生振蕩,甚至無法展開。
降落傘彈出後,進入艙立刻拋棄隔熱罩,打開地面傳感雷達系統。到達約2千米的高度時,進入艙的速度大約是100米/秒——這差不多也是最終的速度了,火星大氣最多也就能把進來的飛行器減速到這個程度,不過對於安全著陸來說,還是太快了。此時,火星車從降落傘下脫離,背包式火箭推進器點火,控制火星車下降(5)。
在火星地面上空約20米的高度,火星車被懸掛在三根纜繩上,這種結構叫做「空中吊臂」,車輪與懸架裝置展開到位,火星車著陸,著陸速度約為0.75米/秒(6)。系統將等待兩秒鐘,確認火星車是否降落在堅實的地面上。隨後引爆幾個小型爆炸裝置,切斷纜繩和數據操控電纜。然後,「動力背包」飛離,在約450米外碰撞著陸(7)。大約一個小時內,我們就能收到來自火星地表的第一張圖片,到第二個月末,「好奇號」上搭載的實驗室就會分析完首批土壤和巖石樣品。