火星有機分子分析儀 (MOMA) 是一種基于質譜儀的儀器，搭載在羅莎琳德富蘭克林漫游者上，該漫游者將于 2028 年發射到火星執行天體生物學任務。 它將在收集的土壤樣本中搜索有機化合物（含碳分子）。 通過表征檢測到的有機物的分子結構，MOMA 可以深入了解潛在的分子生物特征。 MOMA 將能夠檢測濃度低至十億分之十 (ppbw) 的有機分子。 MOMA 專門檢查固體粉碎樣品； 它不進行大氣分析。

首席研究員是來自德國馬克斯普朗克太陽系研究所的 Fred Goesmann。

MOMA 的目標是通過分析范圍廣泛的有機化合物來尋找火星上過去生命的跡象（生物印記），這些有機化合物可能在 Rosalind Franklin 漫游者從火星表面以下 2 米處采集的鉆孔樣本中發現。 MOMA 僅檢查固體壓碎樣品； 它不進行大氣分析。

MOMA 將首先揮發固體有機化合物，以便它們可以通過質譜儀進行分析； 這種有機物質的揮發是通過兩種不同的技術實現的：激光解吸和熱揮發，然后使用四個 GC-MS 色譜柱進行分離。 然后用離子阱質譜儀對有機分子進行鑒定。

雖然沒有明確的火星生物印記可供尋找，但一種務實的方法是尋找某些分子，如脂質和磷脂，它們可能正在形成可以在地質時間尺度上保存下來的細胞膜。 脂質和其他有機分子可能表現出非生物有機材料中不存在的生物特征。 如果是生物成因（由生命形式合成），則此類化合物可能僅在窄分子量范圍內以高濃度存在，這與碳質隕石不同，在碳質隕石中，這些化合物在更寬的分子量范圍內被檢測到。 對于糖和氨基酸，過度的分子同手性（不對稱性）是其生物起源的另一個重要線索。 假設火星上的生命將像地球上一樣以碳為基礎和細胞，因此預計會有共同的組成部分，例如氨基酸鏈（肽和蛋白質）和核堿基鏈（RNA、DNA 或其類似物）。 此外，當結合其他支持證據確定時，高分子量有機物的一些異構體可能是潛在的生物印記。 其他有針對性的檢測化合物包括脂肪酸、甾醇和類胡泮。

預計火星表面已經積累了大量由行星際塵埃顆粒和碳質隕石輸送的大型有機分子。 MOMA 對該部分的表征，不僅可以確定這種用于痕量生物標志物檢測的潛在背景的豐度，還可以確定該物質通過輻射和氧化作為深度函數的分解程度。 這對于解釋樣品在當地地質和地球化學背景下的來源至關重要。

與 GC-MS 相關的 MOMA 組件繼承自維京著陸器、彗星著陸器菲萊號上的 COSAC 和好奇號探測器上的 SAM。 但過去在維京著陸器和好奇號火星車上應用的方法大多具有破壞性（熱解），因此有機材料的重要信息丟失了。 此外，只能檢測揮發性分子，只有非極性分子才能通過 GC 色譜柱到達檢測器。 MOMA 將熱解-衍生化與一種破壞性較小的方法結合起來：LDMS（激光解吸質譜法），它可以通過質譜儀 (MS) 檢測和表征大而完整的分子碎片。 LDMS 技術不受這些缺點的影響，并且不受已知在火星表面大量存在的高氯酸鹽的影響。 然后可以使用串聯質譜法進一步表征這些分子。

馬克斯普朗克太陽系研究所正在領導這項開發工作。 國際合作伙伴包括美國宇航局。 MOMA 的質譜儀 (MS) 和主要電子設備由美國宇航局戈達德太空飛行中心提供，而氣相色譜儀 (GC) 由法國 LISA 和 LATMOS 兩家研究所提供。 紫外激光由 Laser Zentrum Hannover 開發。 MOMA 不是一個單一的緊湊單元，而是模塊化的，在流動站內有許多機械和熱接口。 最終的集成和驗證將在意大利的 Thales Alenia Space 進行。