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人类使用空间探测器进行火星探测的历史几乎贯穿整个人类航天史。几乎就在人类刚刚有能力挣脱地球引力飞向太空的时候，第一个火星探测器也开始了它的旅程。人类从20世纪60年代就开始向火星发射探测器，其中贡献最大的是在1975年8月和1976年6月，由美国发射的“海盗1号”和“海盗2号”探测器。它们由两部分组成，一个轨道器和一个着陆器。
“海盗1号”是第一个在火星上着陆，并向地球发回照片的探测器。“海盗1号”的轨道器在轨道上一直工作至1980年8月17日，而着陆器使用核能作为电力来源，在火星表面正常工作超过6年，直至1982年11月13日错误指令导致失去通信联系为止。“海盗2号”的轨道器在轨道上一直工作至1978年7月25日，而着陆器在火星表面正常工作了3年多，直至1980年4月11日电池故障导致通信联系中断。“海盗号”火星探测计划总共向地球发回了数万张高清晰照片。
20世纪70年代，苏联曾向火星发射探测器，但探测器利用大型降落伞着陆后，就与地面失去了联系。科学家分析，这可能是降落伞在降落时遇上了火星大风暴，狂风使探测器撞上巨石毁坏。
美国吸取了这种教训，通过雷达对火星表面的扫描，选择了一处叫“克里寒”的平原，然后向探测器发出登陆指令，登陆舱接到指令，首先顺利地放下外面的除冰防护罩，展开降落伞，点燃3具减速火箭，缓慢地降落在火星平原上。之后，向地球传回第一批火星表面照片。无线电波途经3亿多千米，历时20分钟才传到地面，从此，人类看清了火星真面目。到目前为止，人类已经有超过30个探测器到达过火星。这些探测器对火星进行了详细的科学考察，并向地球发回了大量数据。
