火星是太阳系内4颗行星，从太阳中心开始，依次是水星金星、地球，火星，火星还是与地球最接近的行星。人们很早就对火星进行观测，火星在西方称作Mars，是战神的化身，我国古书上将火星称为"荧惑星"，由于火星呈红色，荧光像火，所以称之为火星。
在波兰天文学大神哥白尼提出颠覆性的日心学说不久，天文学家发现火星绕日轨道与预测的结果总是对不上，很多对日心说持怀疑态度的科学家更加觉得其荒缪。不过另一位来自德国的大神开普勒很快就对日心学说进行了补充，提出行星运动的三大定律，指出行星运动轨道应当是椭圆。不久又一位来自英国的物理学大神牛顿通过数学计算证明，并成功证明万有引力的存在，人们彻底找到规律，从此基本上精确预测大多数行星轨道。
天文学家发现火星的椭圆轨道椭圆偏心率达到0.0934，地球轨道偏心率只有0.0167，简单说就是火星的轨道非常扁，而地球的轨道相比火星轨道更接近圆形。因为轨道差异，火星和地球之间的距离跨度在0.546亿公里-4.01亿公里之间，就算是两者接近时距离变化范围也达到0.55亿公里-1.02亿公里。而地球与火星相遇时，地球与火星在各自椭圆轨道的不同位置，两者的相对速度也时快时慢。
火星公转周期约为687天，接近2个地球的回归年，所以地球不是每年都与火星相遇，要平均间隔约26个月，火星才会再一次接近地球。从地球去火星，一般选择是两者距离最近的时候，由于发射的卫星飞到火星需要时间，还需计算提前量，提前发射，刚好赶上火星，选择一种霍曼轨道的路线，进入火星运行轨道，这就是航天工程上所说的"发射窗口"。
2014年美国航天局的"马文"号和印度的"火星飞船"先后到达火星，2016年欧航局与俄宇航合作ExoMars任务无人探测器抵达火星，2018年美国航天局的"洞察"号探测器成功着陆火星。
火星直径6794km，约为地球的53%，质量为6.4219*10²³千克，约为地球的11%。自转轴倾角、自转周期均与地球相近，探测器在火星上拍回很多照片，人们发现火星呈现红色是因为表面密布的氧化铁，与预期一样，探测器在火星上没有发现液态水。虽然火星上也有高山平原和峡谷，但表面基本上是沙漠，而大气以稀薄的二氧化碳为主，只有地球的1%，火星气候非常寒冷。表面温度平均仅为-63℃，夏天阳光直射区域温度则可以上升到20℃，赤道附近的极端最高温度则有机会达到30℃左右。因为火星有大气，所以也时常有沙尘暴。火星自转周期约为24.6小时，与地球十分接近；自转轴与公转轨道面倾角约65°，存在四季变化。
2016年1月，中国首次火星探测任务立项，为实现后发优势，弯道超车，中国准备一次任务，实现火星环绕、着陆和巡视。火星探测任务名称和图形标志通过向全球征集，中国首次火星探测任务命名"天问一号"。
最近火星地球相遇时间点在2020年10月14日前后，已知的发射计划包括美国航天局的"火星2020"火星车(Mars 2020 rover)，欧空局的"罗萨琳·富兰克林"号火星车(Rosalind Franklin rover)、阿联酋的"希望"号轨道探测器(Mars Hope orbiter)。
中国首次火星探测任务计划于2020年7月发射，预计2021年1月进入火星轨道。
前往火星的路途充满险恶，人类先后向火星发射了40个探测器，火星探测发射成功率大约为40%，大部分失败告终，因此火星又被称为"探测器的坟场"，发射全程需要长达半年的时间、约5亿公里的路途，这么远的距离还带来至少10分钟的信号延时。当然最危险的着陆前恐怖7分钟，在关键的7分钟内，一系列降落程序控制降落伞和反推火箭，让火星探测器从进入火星大气的时速约为20000千米每小时，在受控状态下降速度降为零，安全着陆。火星大气虽然稀薄，不到地球的百分之一，高速运动探测器表面也会产生一千多度的高温，需要隔热罩的保护。在火星16千米的高空，超音速降落伞打开，但是稀薄的大气层无法使降落伞减速到安全的速度，还需要反推火箭和气囊等继续减速和缓冲，即使探测器成功降落，火星崎岖复杂的地形和大大小小的坚硬岩石，也是探测器的一个巨大挑战。祝愿中国的火星探测任务一次成功。
洞察号探测器发回的火星图片
附录，目前仍在火星正常工作的探测器：
美国2001发射的火星奥德赛号(Mars Odyssey)
欧洲2003发射的火星快车(Mars Express)
美国2005发射的火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)
美国2011年发射的好奇号(Curiosity)
印度2013年发射的"火星任务"1号(Mangalyaan)
美国2014年发射的火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)
欧洲&俄罗斯2016年发射的火星微量气体轨道探测器(ExoMars Trace Gas Orbiter)
美国2018年发射的洞察号探测器(InSight)
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