基本簡介
火星探路者1996年11月升空的叫“火星全球勘探者”探測器，它將在環繞火星的軌道上飛行時勘探其地質特徵，這也許能幫助人們找到ALH84001隕石的地理淵源。它需經過10個月的旅行抵達繞火星飛行的軌道，將繪製火星地形圖、分析火星大氣成分和記錄火星天氣變化的情況，完成1992年升空的“火星觀察者”探測器未完成的任務。“火星面容者”探測器原定1993年8月24日到達火星軌道，但1993年8月21日突然與地面失去聯繫（有人戲稱它被火星人劫去）。
同年12月發射的探測器叫“火星探路者”，它將在1997年7月4日在火星上著陸，並開始仔細搜尋這個星球的表面曾經存在生命的證據。“火星探路者”在火星上著陸後將放一個機器人（漫遊越野車）以收集火星表面樣品，為人類登上火星尋找理想的著陸地點，考察火星表面一條幹涸的河溝。“火星探路者”探測器將用德爾他-2火箭發射，它由軌道器和著陸器組成，重800千克，其中著陸器重264千克。當“火星探路者”進入火星軌道後，便繞火星運行。在運行到火星北緯19.5°、西經32.8°上空時,軌道器與著陸器分離,軌道器繼續繞火星飛行進行考察,而著陸器則以15-20°角度和6.3千米125千米高的稀薄大氣層後,速度降為250米/秒,這是火星大氣阻力所致。打開一張直徑7.3米的降落傘，使著陸器的速度降至35米/秒。著陸器上的雷達高度計在距表面1.5千米時（速度為60-75米/秒）開始工作，當測到著陸器距火星表面300米時，其所帶的氣囊充氣，以便著陸器軟著陸；當距火星表面50-70米時，著陸器上的反推固體火箭點火工作，進一步減速。最後，著陸器在氣囊的保護下落到火星表面。
裝備配置
火星探路者著陸器的進入角（與火星表面的夾角）過平易從大氣層上反彈，過陡則難以提供足夠的時間完成全部進入、下降和著陸任務。氣囊可緩衝著陸器到火星表面時的衝擊。
著陸器擬在阿瑞斯谷谷口附近一條向外流的橢圓形河道處降落，之所以選擇這一著陸場是因為它離赤道近，陽光充足。另外，此處“海拔”低，能為降落傘減速和雷達高度表捕獲火星表面及測高爭取時間。落點誤差在100千米*25千米橢圓範圍內。
著陸器是一個錐形四面體，觸地時四個表面的氣囊能吸收相當於3米/秒垂直速度和50米/秒水平速度下落時的衝擊能量，使落地時的衝擊力小於50克著陸後，不管著地的姿態怎樣，著陸器3個側面的三解開“花瓣”自動展開，露出著陸器內的各種裝置和安裝在一側“花瓣”內表面的微型漫遊越野車（因為是自動行走，用於蒐集火星原始微生物和原始微生物的化石，所以也被人泛稱為機器人）。這種設計能確保著陸器擺正位置。“花瓣”展開後的外露表面上還貼有砷化鎵太陽能電池片。關於叫做旅居者的微型漫遊越野車有不同說法，有報導說它是一種長0.66米，寬0.48米，高0.30米，重11.5千米的6輪車，也有報導說它是長、寬、高各為0.60米、0.46米、0.18米，重7.5千克的6輪車。其主要任務是勘探。它將在到達火星表面後的頭7天內在著陸器的四周完成工程和科學的基本使命。此後將到離著陸器更遠的位置去執行範圍更廣的任務（在離著陸器200米的半徑內活動）。
在越野車從著陸器開出後，著陸器便是一個自動操作的儀器工作站。它探測地個地區不同成分的岩石和土壤，該使命原計畫30天，後延長為1年，以蒐集因季節變化而不同的火星資料。其上裝有火星探路者成像儀（IMP）、α質子X射線頻譜議、大氣結構和氣象實驗裝置（AST/MET）等，通過17瓦固態放大器和X波段的低增益天線及雙軸高增益天線（HGA）通信聯絡，數據傳輸速率為700比特/秒。通信設備用100瓦太陽電池和銀鋅蓄電池供電。特別要指出的是，著陸器上的IMP是一個立體望遠鏡系統，它裝在一根可升降的桿上（能升到著陸器之上0.85米外），帶有方位和高低驅動機構，能看到整個著陸器和附近的火星表面。麵包箱大小的越野車上也裝有α質子X射線頻譜儀（APXS）和前視、後視照相機等，用鞭狀天線與自動操作的工作儀器站無線電通信，用車頂上的太陽能電池和蓄電池可供電17-30天。它與儀器工作站最大通信距離為500米，而這一距離越野車要走幾周才能到達。
該車有長輪距、大扭矩的特點，能靈活爬上高15厘米的岩石，速度為1米/分鐘。它裝有一部自主式導航系統和使車體可以就地轉彎的獨立操縱的前後輪。它將使科學家首次有機會用設備在火星著陸場區附近漫遊，這對評價火星地殼構成很有用，能發現各式各樣的地殼岩石。其上的圖像顯示器與儀器站上的IMP共同研究火星表層與大氣之間的相互作用，APXS用於確定火星表面物質中除氧、氦元素以外的物質構成，它裝在越野車底盤上，能以各種角度和高度探測火星表面的土壤和岩石，然後通過X粒子與物質的3種相互作用關係分析探測。著陸器所獲數據將通過軌道器中繼續傳到地球。科學家將根據傳回的圖像數據選一些岩石以便2005年運回。
探究過程
火星探路者火星探路者於1997年07月04日在火星表面著陸。它攜帶的索傑納號火星車，是人類送往火星的第一部火星車。1997年7月4日，攜帶火星探路者的飛船進入火星大氣層，由降落傘帶著以每小時88.5公里的速度飄向火星表面，並在著陸前數秒鐘打開9個巨大的保護氣囊。17時07分火星探路者在火星降落，在密封氣囊的保護下，經過一番彈跳翻滾之後，在火星表面停了下來。
著陸成功後，飛船打開外側的3個電池板，重10公斤的6輪“旅居者”號火星車緩緩駛離飛船，落到火星地表。其行進路線是預先確定好的， 首先朝目標區西南部的一個長100公里、寬19.3公里橢圓形區域緩慢行進。 在探測區，經對由古代洪水沖刷形成的一個488平方米的小島作詳盡觀察，科學家發現火星山谷平原暴發過多次洪水，並有眾多由水衝擊而來的圓形岩石，其中許多岩石沿同方向排列，表明它們受到同樣水流的衝擊。科學家推測當時洪水有數百公里寬，水流量為每秒100萬立方米。
火星探路者號工作原理;本身攜帶太陽能板，利用太陽能，驅動發動機等。利用無線電遙控傳遞信息，與地面保持聯繫，並按照地面操作進行活動。鳳凰號火星探測器於美國東部時間2008年5月25日19時53分(台北時間5月26日7時53分)，在火星北極成功著陸。相當於地球位置的加拿大北部。
“鳳凰”號於2007年8月從美國佛羅里達州卡納維拉爾角發射，經過4.22億英里的長途跋涉才來到火星。按計畫，鳳凰號將在火星實施為期90天的探測任務，以對這個紅色星球之前尚未探測過的北極地區展開勘測，據認為此處可能有大量冰藏在地表下面。“鳳凰”號缺乏探測外星生命跡象的工具，不過，它將研究冰是否融化過，尋找北極永凍土中有機化合物的蹤跡，以確定生命是否曾經在此出現過。
“鳳凰”號的著陸地點設在緯度同地球格陵蘭或阿拉斯加州北部相當的廣闊淺谷。與利用安全氣囊反彈到降落地點的姊妹火星漫遊者“勇氣”號和“機遇”號不同，這顆著陸器是利用反衝火箭下降，能更加準確地降落在預定地點。這種推進降落方法也更適用於更加沉重的飛船降落，美國宇航局需要利用這種方法支持可能的人類火星探索。據稱，“鳳凰”號在火星表面著陸的成功率並不高。從歷史上來看，55%嘗試著在火星表面降落的努力都以失敗而告終，而“鳳凰”號利用的著陸方法已經有32年沒有嘗試過。
成功著陸後，重約772磅(約合350公斤)的“鳳凰”號將在原地等候15分鐘，待著陸掀起的塵埃物質落定，它將展開太陽能電池板，升起氣象天線桿，將周圍環境的第一批照片傳回地面。在接下來的幾個火星日，“鳳凰”號將檢查機載儀器，伸展機械臂鏟起第一堆火星土壤樣本。一個火星日約比地球上的一天長40分鐘。在度過第10個火星日之前，“鳳凰”號將進入“挖掘”階段，每天有兩小時用來挖土壤，這個階段預計將占據此次任務的絕大部分時間。
“鳳凰”號的設計壽命為90天，儘管科學家表示，“鳳凰”號的使用壽命可能會延長一個月左右，在晚夏或初秋繼續看到它的身影，不過它在火星上探測的時間絕對不會有“勇氣”號和“機遇”號那么長。這是因為“鳳凰”號上的太陽能電池板不能產生足夠多的能量，令其安然度過火星冬天。阿韋德森說：“它的三隻腳會深深嵌入地下，上面沾滿乾冰，太陽又會在地平線以下。”言下之意，“鳳凰”號不能通過太陽能電池板獲取大量能量。
2003年6月10日，勇氣號發射成功；同月25日，機遇號發射成功。2004年美國東部標準時間1月3日和24日（台北時間各晚一天）分別登上火星。
美國宇航局專家們說，“勇氣”號如能不辱使命，那將標誌著人類發射的星際探測器自動化程度提升到了前所未有的水平。它有自己的大腦、頸、頭、眼睛、手臂，甚至還掌握著與人類地質學家所用工具類似的放大鏡和錘子。
“勇氣”號長1．6米、寬2．3米、高1．5米，重174千克。它的“大腦”是一台每秒能執行約2000萬條指令的計算機，不過與人類大腦位置不同，計算機在火星車身體內部。
從它登入那時起，火星車探測項目首席科學家史蒂夫·斯奎爾斯就警告說，它的時間不多了。根據斯奎爾斯的說法，說不定什麼時候，火星車的電腦系統就會崩潰，或者電路出現故障，那時火星車就會“壽終正寢”。
火星探路者然而到2006年10月26日，兩輛火星車卻仍然都在工作，尤其“勇氣”號壽命已經達到1000個火星日。“這很了不起，”探測項目成像專家賈斯廷·梅基說，“‘勇氣’號火星車基本還算健康，尤其是考慮它年紀已經這么大。”
打坐拍出好照片實際上，“勇氣”號已經有約200天沒有挪地方，它現在南半球的山地，那裡現在是冬季，太陽在地平線附近，位置很低，而太陽能電池板需要太陽幾乎垂直照射才能有效採集能量，因此能量採集不足。
所謂“頸”和“頭”是火星車上伸出的一個桅桿式結構，距火星車輪子底部高度約為1．4米，上面裝有一對可拍攝火星表面彩色照片的全景照相機作為“眼睛”。兩台相機高度與人眼高度差不多，有了它們，火星車能像站在火星表面的人一樣環視四周。
當“勇氣”號發現值得探測的目標，它會以6個輪子當腿，運動至目標面前，然後伸“手”進行考察。火星車的“手臂”具有與人肩、肘和腕關節類似的結構，能夠靈活地伸展、彎曲和轉動。上面帶有多種工具。
工具之一是顯微鏡成像儀，能像地質學家手中的放大鏡一樣，以幾百微米的超近距離對火星岩石紋理進行審視。另外還有穆斯鮑爾分光計和阿爾法粒子X射線分光計，可以用來進一步分析岩石構成。還有一個相當於地質學家常用的小錘子的工具，能在火星岩石上打出直徑45毫米、深約5毫米的洞，為研究岩石內部提供方便。 “勇氣”號依靠餐桌大小的太陽能電池板獲得能源，在理想情況下每天最多可在火星上漫步20米，它的觀測預計持續90個火星日（相當於地球上的92天）。
這台火星車科學儀器的負責人、美國康奈爾大學科學家斯奎爾斯認為，“勇氣”號將是迄今人類遣往其他行星上第一個可以移動的、自動化的大型實驗室。他說：我認為這是人類在火星探測方面向前邁出的一大步。
美國航宇局1月10日宣布，勇氣號已首次測量了火星上的溫度。負責分析數據的一位科學家說，火星上的岩石溫度要比由細小顆粒構成的物體溫度低。那裡目前白天最高溫度約為5攝氏度，最低溫度約為零下15度。
1977年8月20日和9月5日， 美國先後發射了2號和1號探測器，這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務。旅行者號沒有經過火星。 還有機遇號 2004年一月“奧德賽”火星探測器等。
獲得成果
火星探路者1992年9月25日，美國用大力神3型火箭發射成功一個火星觀察者號探測器。它重2.5噸。攜帶7部儀器。預計11個月飛行7.2億千米後，到達距火星表面378千米的近極軌道，對火星進行長達687天的觀測考察，繪製整個火星表面圖，預告火星天候，測量火星各種數據，進一步揭示火星上有無處於原始階段的生命現象，為未來人類居火星號探測器突然與地面失去聯繫，不再發回信息。這次探測令人失望地夭折了。
根據30多年來人類對火星的探測，科學家已基本肯定火星是一個沒有高級生命的世界，流傳甚廣的“火星人”是根本不存在的。但是火星上有沒有與地球不同的其他形式的生命，或者曾經存在過有智慧的高級生物，則還是一個深奧的難解之題。解開這個難題還需人類不懈的努力。
研究意義
火星探路者“火星探路者”計畫從提出到發射僅用了3年零2個月，費用不到1.5億美元（不包括發射費），體現了“更快、更好、更省”這一建造航天探測器的新思路。
此後，還將發射數個“火星探路者”探測器，它們將組成“火星環境調查網”，用來全面觀測火星上的氣候變化和地質結構。到2005年，美國將用一飛船把其中的一個漫遊越野車採集的火星樣本帶回地球。
1998年，美國還將發射“火星全球勘探者-2”號探測器。它將在火星南極表面著陸，載有俄羅斯的著陸器和土壤探測器，這將是美俄“火星共同計畫”的開始。該探測器將用機械手在火星表面上挖出一條深溝，以測量火星土壤的硬度和尋找水源。
所獲數據由探測器攜帶的一台法國無線電收發機傳回地壞。其上的兩架廣角照相機將通過攝製整個星球的季節變化情況提供火星的大幅照片，另一架高解析度照相機用於提供選定著陸區域的更為詳細的照片。
除了對火星自然環境探測外，科學家還擬在火星上尋找生命的蹤跡。至今，仍沒有發現火星上有生命的跡象。被稱為來自火星ALH84001隕石不能說明火星上有生命存在過，如有生命存在，它應深進而在地下，或有溫泉的地方。若真有原始生物在火星上進化過，可能會在古老的河床或溫泉處找到進化的蹤跡。因此。這些地方將是探測的熱點目標。
