“水手9號”到達火星后,，通過變軌進入了距離火星表面約1300公里的軌道上,。“水手9號”的探測發(fā)現(xiàn)了火星地貌的南北半球不對稱性,。在南半球,，存在大量古老的隕石坑，在北半球則地勢相對平坦,，兩種地貌特征的交匯地帶則是不規(guī)則的陡坡和低矮的小山,。“水手9號”還發(fā)現(xiàn),，火星南半球存在酷似干涸河床的地貌,，暗示火星過去可能曾經(jīng)存在河流，啟發(fā)科學家們進一步對火星上是否存在或曾經(jīng)存在水進行探測,。

1975年8月和9月,，美國相繼發(fā)射了“海盜1號”和“海盜2號”探測器,。約一年之后，兩艘探測器的著陸器相繼在火星表面成功著陸,，開啟了火星著陸探測的新階段,。和后來人們熟悉的火星車有所區(qū)別的是，這兩個著陸器在著陸之后就不能移動了,，只能進行著陸點當?shù)氐奶綔y,。兩臺著陸器著陸后，記錄下了兩次全球性的塵暴天氣,。人們驚奇地發(fā)現(xiàn),，原來火星稀薄的大氣也能形成非常高的龍卷風。兩艘“海盜號”飛船觀察到火星上有許多巨大的沙丘和丘陵,，這些地貌可能是在風力的作用下形成的,。在對火星探測之前，人們一直幻想著火星上也許存在著建立了文明的智慧生物,，不少科幻小說都以火星人大戰(zhàn)地球人為題材展開,。而兩艘“海盜號”的分析表明,，至少在采樣臂能夠到達的范圍內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)任何微生物,，更不用說活蹦亂跳的火星人了,。

尋找水與生命存在的痕跡

隨著美蘇太空競賽的偃旗息鼓，在兩艘“海盜號”飛船之后,，火星探測進入了暫時的沉寂。直到上世紀90年代,，美國才又重新掀起了探測火星的熱潮,。

由于地球和火星之間的飛行必須沿著一條被稱為“霍曼轉移軌道”的路線飛行,，而能夠成功到達火星又要求地球和火星的相對位置剛好合適，因此向火星發(fā)射飛行器的窗口每26個月才會出現(xiàn)一次。從1996年至今,，每當向火星發(fā)射飛行器的窗口出現(xiàn)時,，美國幾乎都會向火星發(fā)射一對探測器。其中，一艘探測器在火星上著陸,，對火星的各個特性進行細致的就地探測，另一艘探測器圍繞火星飛行,，使科學家們獲取對火星全球特征的認識,。此外,，環(huán)繞火星飛行的探測器還是著陸探測器的“信使”,，承擔著陸探測器和地區(qū)的通信中繼任務。