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18世紀(jì)末
英國天文學(xué)家威廉?赫歇耳發(fā)現(xiàn)，火星南北兩極的冰冠會隨季節(jié)的變化，相應(yīng)增大和縮小。其他觀測也表明，火星與地球在自轉(zhuǎn)周期、季節(jié)更替等許多方面比較相似。人們認(rèn)為火星上可能存在生命。
1877年
意大利天文學(xué)家喬萬尼?斯基亞帕雷利繪制了第一幅詳細(xì)的火星地圖。地圖上包含許多條被他稱為canali（意大利語，意有水溝）的線條，后來被誤傳為canals（即運河），成為火星人存在的“證據(jù)”。1909年，新的觀測否定了火星運河的存在。
1894年
美國天文學(xué)家威廉?華萊士 ? 坎貝爾首次對火星的大氣進(jìn)行光譜分析觀測，發(fā)現(xiàn)火星大氣中既沒有水，也沒有氧氣，不適合生命生存。
1965年
美國的水手4號探測器飛越火星，發(fā)現(xiàn)那里是干燥的不毛之地。探測器還發(fā)現(xiàn)火星沒有磁場保護(hù)，強烈的紫外線可以直射表面，足以殺死任何已知的生命。這是第一個成功飛越火星的探測器。同年，蘇聯(lián)發(fā)射的探測2號也成功飛越火星。 1971年
蘇聯(lián)的火星2號和3號試圖登陸火星。火星2號墜毀，3號成功著陸，成為第一個“活著”踏上火星的探測器。不過它不幸遭遇火星沙暴，僅工作了22秒，便與地球失去聯(lián)系。
1971年
美國的水手9號探測器進(jìn)入繞火星軌道，成為第一顆環(huán)繞其他行星運行的人造衛(wèi)星。探測器拍攝了火星全貌，確認(rèn)火星上不存在運河，火星的一個半球上有許多環(huán)形山，另一個半球則比較平坦。
1975年
美國海盜1號和2號探測器釋放的著陸器成功登陸火星，攜帶了大量設(shè)備，對火星土壤中是否存在微生物進(jìn)行了4項實驗檢測。其中一項給出了肯定的結(jié)果，但隨后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，無生命的化學(xué)過程也可以解釋這一結(jié)果。
1976年-1996年
干燥荒蕪的火星失去了魅力，火星探測事業(yè)陷入低潮。蘇聯(lián)在此期間發(fā)射的福波斯1號和2號、美國發(fā)射的火星觀察者號全都在前往火星的途中與地面失去聯(lián)系。
1996年
美國科學(xué)家戴維?麥凱在《科學(xué)》雜志上撰文，宣布在一塊名為ALH84001的火星隕石中發(fā)現(xiàn)了一種類似細(xì)菌的火星生物化石，引起極大爭議?，F(xiàn)在的主流觀點認(rèn)為，這些結(jié)構(gòu)是非生命的化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生的。
1996年
美國發(fā)射“火星環(huán)球勘測者”，1年后進(jìn)入繞火星軌道，開始了近10年的火星探測任務(wù)。它拍攝了火星全球的清晰影像，證實火星不像地球這樣擁有一個全球性磁場，無法阻止對生命有害的宇宙線直射表面。
1997年
美國的“火星探路者”號成功著陸，并釋放出第一臺火星漫游車“旅居者”。漫游車在火星上漫游了85天，傳回大量證據(jù)，暗示火星過去一段時期曾經(jīng)溫暖潮濕，擁有濃厚的大氣。
2000年
根據(jù)火星環(huán)球勘測者的數(shù)據(jù)資料，美國科學(xué)家邁克爾?馬林和肯尼思?埃杰特在《自然》上發(fā)表文章，宣稱在火星上找到的類似洪水沖溝的結(jié)構(gòu)，是由仍在流動的地下水造成的。不過2006年月球上發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)構(gòu)，暗示這也可能是微隕石塵撞擊的結(jié)果。
2001年
美國的奧德賽探測器成功進(jìn)入繞火星軌道。2002年，NASA宣布奧德賽上的伽馬射線譜儀和中子譜儀探測到了大量的氫，表明火星南極到南緯60度地區(qū)，地下1米~3米處存在大量的水冰。不過這一結(jié)果仍然受到廣泛的質(zhì)疑。
2003年
美國的勇氣號和機遇號火星漫游車先后登陸火星。2004年3月，NASA宣布機遇號發(fā)現(xiàn)有力證據(jù)，證明火星過去曾是一顆濕潤的行星。原本設(shè)計壽命為90天的漫游車，至今仍活躍在火星表面。
2003年
歐洲空間局的火星快車成功進(jìn)入繞火星軌道，它所攜帶的獵兔犬2號卻在著陸火星時失蹤。2004年，火星快車在火星大氣中檢測到分布不均勻的微量甲烷，為火星上可能存在生命提供了新的證據(jù)。2005年，火星快車又檢測到了微量的甲醛，同樣可能與生命有關(guān)。
2006年
NASA公布了火星環(huán)球勘測者拍攝的照片，顯示火星一座環(huán)形山的山壁上出現(xiàn)了原本沒有的新溝渠，證明現(xiàn)在的火星表面仍然不時有液態(tài)水流淌。也有科學(xué)家質(zhì)疑，認(rèn)為隕石可以解釋這一現(xiàn)象。同一年，火星環(huán)球勘測者與地面失去了聯(lián)系。
2007年
3月，NASA宣布，如果火星南極冰冠全部融化為液態(tài)水，足夠淹沒整個火星表面，形成一個深達(dá)11米的海洋。
2007年
NASA將在8月發(fā)射鳳凰號火星著陸器，預(yù)計2008年在火星北極地區(qū)富含水冰的地方登陸。此行將鉆探火星的極地，在地下冰層中尋找火星過去的氣候記錄。
2009年
NASA將發(fā)射“火星科學(xué)實驗室”漫游車，預(yù)計2010年登陸火星，接替目前的火星漫游車?yán)^續(xù)執(zhí)行火星考察任務(wù)。它的設(shè)計壽命為1個火星年（大約為2個地球年）。
2009年
中國和俄羅斯將聯(lián)合發(fā)射福波斯探測器，在火星的一顆衛(wèi)星上著陸，并采樣返回地球。中國將搭載一顆小衛(wèi)星，進(jìn)入繞火星軌道，執(zhí)行火星空間環(huán)境的探測任務(wù)。
