美国航天局随后宣布了他们的第一个火星探测任务“探路者”，它携带的微波炉大小的旅居者号登陆车在1997年登陆火星，并在火星地面上开始了它的“郊游计划” 。探测器提供的数据与此前维京登陆者发现的结果非常相似，数据表示火星上过去和现在的环境都非常干燥 。
早期天文学家利用望远镜观测所绘制的火星上的运河图像 。
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这个数据让科学家们开始怀疑旅居者和此前维京人的登陆地点是否影响了它们的探测结果，接着人们开始分析非常非常非常大的数据，从轨道飞行器上获得更多更详细的火星地表图像，选择未来可以保证有效探测的着陆地点，在经过了174个潜在的目标的筛选之后，人们选择了其中两个地点，并开启了勇气号和机遇号的任务，在2004年1月，漫游者携带者勇气号和机遇号经过了五亿公里的旅行登陆火星 。
机遇号任务传回的火星表面图像上拍摄到了自己的影子 。
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这次的探测结果虽然和此前类似，但是发现了两种需要水和酸性条件才能形成的矿物——黄铁矾和赤铁矿，这让人们彻底改变了对火星过去的认识 。
在很长的时段时间内，火星上是否存在湿润环境的问题一直困扰着人们，但现在我们认识到，火星上曾经是有过和地球上死海一样咸的海洋，还有过温泉和淡水，火星上不仅存在过水源，这些水源还以不同的形式存在过 。火星上在很长的时间内拥有适合生命形成和进化的完美条件，至少曾经存在过 。
漫游者任务所拍摄的火星地表图像.
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接着在人们对火星的兴趣持续了六年之后，一艘名为“凤凰号”的着陆器降落在火星北半球靠近北极卡斯塔斯峡谷 。凤凰号的关键发现是在这里发现了微量的高氯酸盐，这是一种强大的杀菌盐 。不止凤凰号发现高氯酸盐，此前的好奇号携带的探测器也发现过高氯酸盐，而且在一颗叫做EETA79001来自火星的陨石上也发现过高氯酸盐 。这表明这些细菌杀手全方位的存在于火星各地 。
2020火星任务着陆地点的陨石坑，图片中的沟壑被认为是早期火星上洪水冲刷出来的结果 。
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在过去的五十年内，人们对火星地表上的发现层出不断，但对火星地表之下到火星内核却知之甚少，这也是2019年洞察号登陆火星所携带的任务所在 。洞察号的团队希望了解火星内部的岩石构成，以及与地球内部的相似程度 。未来将以洞察号为模本，开发出能够在火星上着陆并将土壤岩石样本带回地球的航天器 。人们对太阳系演化的探索存在着许多问题，希望通过类似洞察号这样的设备能够在火星上面找到一些可以提供帮助的线索 。未来很长的时间里，人们对火星的探测都将持续不断 。
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