火星是一个谜一般的行星，19世纪后期至20世纪前期，“火星运河”、“火星人”等一度被传得沸沸扬扬，科幻小说家所著的《大战火星人》之类的小说也广为传播。
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| 海盗号探测器 |
人类进入空间探测时代后，火星理所当然成了十分吸引人的探测目标。继前苏联发射几艘“火星号”探测器和美国发射“水手9号”探测器探测火星之后，美国又在1975年启动了2艘“海盗号”探测火星的计划。
1975年9月9日，美国发射了“海盗2号”火星探测器，这两个探测器由轨道飞行器和登陆舱组成，长为5.08米，重3530千克，其中轨道飞行器重2330千克，登陆舱重1200千克，用三脚支撑，装有生物化学实验箱、测量挖掘设备、两台电视摄像机、机械手和电源。在绕火星进行了长时间的探测之后，它又放出火星着陆器于1976年9月30日在火星表面软着陆。在这之前，1975年8月20曰，美国已发射了“海盗1号”火星探测器环绕火星探测，该探测器于1976年7月20日放出火星着陆器在火星表面软着陆。“海盗1号”和“海盗2号”像一对孪生兄弟，各方面都极为相似，甚至它们降落在火星表面的着陆器的结构几乎完全相同。两艘“海盗号”在绕火星探测期间，发回了数万张火星表面图像的传真照片，它们所放出的着陆器在火星表面着陆后，又发回了着陆地附近火星表面的大量近距传真照片。
两艘“海盗号”的探测表明，火星是一个荒凉的世界。其表面也有环形山，但比月面上要少得多，还有大峡谷、山脉以及蜿蜒曲折、外貌酷似河床的结构物。由于火星表面大气极其稀薄，紧挨固体表面处的大气压相当于地球上海拔3万米高度处的大气压，一旦有液态水存在，就会立即蒸发光。所以现在这些“河床”中肯定没有液态水。火星表面的水，很可能与固态二氧化碳一样，被冻结在南北两极的极冠中。
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| 海盗号探测器 |
两艘“海盗号”着陆器都有一个重要任务，即进行生物探测实验。它们都装有一个可以挖取火星表面之下土壤的手臂，把挖得的土壤放到着陆器的特殊实验室中，用碳14作示踪原子，并用气相分析分光仪来寻找有机化合物的痕迹，结果未能找到有微生物存在的迹像。但是，火星表面大量酷似干涸河床的结构物似乎表明，火星在过去遥远的地质年代中，当时表面大气压比现今高得多，表面温度也比现今高，很可能有大量的液态水在这种“河床”中流动。现今观测到的河床结构物很可能正是那时火星上汹涌澎湃的江河。有人认为，那个时候火星上是一个有生命的世界。至于目前火星上是否还有生命存在，尽管在两艘“海盗号”之后，美国又多次发射探测器探测火星，但这个问题至今还没有确切的结论。