最富于传奇色彩的神秘行星
火星，是人类心目中最富于传奇色彩的神秘行星。中国古代称火星为“荧惑”。古代罗马用战神玛尔斯为它命名。传说他是天神与神后生的孩子，长得强壮英俊。他的性格十分残暴，到处挑起争斗，是专管战争的神。由于火星发出赤色的光芒，好像是火焰和鲜血，人们看到它，就想到那刀光剑影的血腥战场，因此，便将火星看成是战神的象征。几个世纪以来，古今中外的天文学家始终在为他们目镜中的这颗茸毛状火红色星球而惊叹，并形象地勾勒出许多有关它的梦幻般的景色。
火星比太阳系中的任何其他行星都更像地球。火星自转情况和地球几乎一样，转一圈也是24小时多一点；它有极薄的大气层，空中飘浮着白云；它有被大气包围的固体表面，上面也有春夏秋冬四季交替的气候变化，人们看到的它的南北极像是白色的冰雪，冬季扩大，夏季缩小。1877年意大利天文学家斯基帕雷利发现了震动世界的现象：火星上有“人工运河”！此后美国天文学家霍尔又发现了火星的两颗小卫星，大大地支持了火星上有“火星人”的推断。火星的两颗小卫星分别叫火卫1（也叫浮波斯，意思是恐怖）和火卫2（也叫黛摩斯，意思是惧怕）。它们的直径都很小，火卫1约16千米，火卫2约8千米。对于熟悉了月球的人类来说，自发现这两个小幽灵就开始猜疑：它们为什么这样小？是自然的还是人造的？玛尔斯的这两名“卫士”离战神那么近，公转的周期又短，而且火卫1的公转周期不断缩短，于是便产生了下面一种解释：火卫1表面是固体的，内部是空心的，显而易见，那么它只能是人工制造的。能发射如此庞大的人造天体的火星人，一定是比人类高级得多的智慧生命。于是人类对火星产生了无限的敬畏之情，于是有了美国创票房价值最高的电影巨片《火星人》和《星球大战》。然而当美国的行星际宇宙探测器“水手9号”像麦哲伦一样闯到离火星最近距离时，它看到这尊战神却是一幅相当狰狞的面孔：每秒40～50米的狂风，卷起漫漫红尘，扬至50千米的高空，覆盖了大半个星球。火星上极其荒凉，没有液态水，没有氧，大气极其稀薄，也非常寒冷。“水手9号”拍摄到1500千米长、60千米宽的巨大河床，这就是一百多年前斯基帕雷利那个震惊世界的发现的真相。1976年，美国“海盗1号”飞船经过1年的航行，飞近了火星并实现了软着陆，进行了生物探测实验，用机械手取样在实验室中进行自动分析，然后把结果发回地球，选择的地点是估计生命存在可能性最大的地方。然而，实验证明，没有找到任何生命存在的证据。但是，美国科学家休格宁发现，火星赤道以南最热的地方有两个地区水分比较充足，具备生物生存的条件。美国火星探测器证实了这两个地区的水蒸汽比火星其他地方要多10～15倍。休格宁指出，地球上的许多生物可以在这种条件下生存。因此，这两个地区有可能是火星上仅有的生命残留的地方。从“海盗”号飞船传回的火星照片上，经放大处理可以清楚地看到：在火星的一座山脉上，有一块巨大的五官俱全的人面石，从头顶至下巴颏足有1.6千米那么长，脸的宽度达1.4千米，形象似埃及的人面狮身像。它静静地仰向星空，作凝视状。同时，在人面巨石对面约9千米处，还可见到类似金字塔的4座庞大建筑物体呈对称排列。精密的电脑分析表明，火星上的巨像具有非常对称的眼睛，而且还有瞳孔，显然属于智能创造物。科学家们估计，火星上的这些石像和“金字塔”，都已有50万年的历史了；而那时的火星正处于适合生物生存的温暖湿润时期，因而这些以石头为原料的“艺术品”，很可能是古代火星人的杰作。有的科学家则认为，那是外星人在火星上的创造。
火星的火红色，自古就吸引着人们，而希腊更是称之为战神。此时人们观测火星就和其他天体般，大部分是为了占星，而为了科学目的主要在17世纪之后，如开普勒探索行星运动定律时就是依据了第谷·布拉赫积累的大量而精密的火星运行的观测资料。望远镜发明后，人们对火星可以进行更进一步的观测。第一个使用望远镜观测星空的伽利略所见的火星只是一个橘红小点，然而随着望远镜的发展，观测者开始辨别到一些明暗特征。惠更斯依此测出火星自转周期约为24.6小时，他亦为首次纪录火星南极冠的人。一开始由于各人各自观测，意见也不一致，地名也未统一（例如用绘制者名字命名）。后来意大利的乔瓦尼·斯加帕雷里统合了各家说法而绘制了一个较可信的地图，地名取自地中海、中东等的地名和圣经等作为来源，而其余则依照旧有的观念：暗区被认为是湖海等水体，如太阳湖、塞壬海、最明显的暗大三角——大塞地斯；而亮区则是陆地，如亚马逊。这个命名系统一直延续下来。当时，斯加帕雷里和同期观测者一样，观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线，因为对于暗区是水体的传统，这些细线命名为水道。而后来观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张，有人提出暗区是植物覆盖、而暗区的扩大缩小则是消长所引起的，改变以往认为暗区是水的说法。帕西瓦尔·罗威尔亦观察到，并宣称那些“水道”其实是人工挖掘的“运河”，用来灌溉植物，因为水道应太细不可见，而看到的细线应是灌溉出的大片植物。不过这些细线大多已证明是不存在的，部分则是峡谷或陨石坑后延伸出的深色沙子。而火星表面颜色的改变则是因为沙被风吹移，或发生火星尘暴。
自1964～1977年的13年间，美国共发射8个火星探测器，有的绕火星运转，有的在火星著陆。对火星进行了全面的考察，并绘制了火星地面图。许多空间飞行器，包括许多人造卫星、登陆舱和漫游器，已经被苏联、美国、欧洲和日本发射向火星用以研究行星的表面、大气、和地理。大约2/3去往火星的空间飞行器在计划未完成或是刚刚开始时便出现问题而因此导致任务失败。因为火星的位置，和其他很多种原因，火星是人类宇宙探索中（除了地球外）最了解的行星。
迄今，人类已发射了约30个火星探测器。从1962年苏联发射火箭号系列探测器、1964年美国发射水手号系列探测器起，开始了探测火星的历程。
火星的云层与南极冠
火星的云不像地球那么多又较厚实，由于冷、干、气压低，火星的云通常不多且薄，有些是水冰构成，有些是干冰构成，如果参杂沙尘则由白色变成黄色的黄云，另外一些常见的云，如：塔尔西斯山区和埃律西姆山区的山云、哈伯太空望远镜中常见的赤道云、火星边缘的蓝色云霭等。
