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1960年10月,苏联发射“火星-1960A”探测器。虽然由于运载火箭故障没有成功,这次发射被看作是人类探测火星的开端。
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1964年11月,美国发射“水手4号”飞船,从距离火星1万公里处拍摄了21幅火星照片,发现火星上存在大量环形山。
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1972年美国“水手9号”飞船沿火星外层空间轨道飞行,成为火星的第一颗人造卫星,成功拍摄了火星全貌。
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1975年,美国“海盗1号”升空,于次年7月释放着陆器顺利降落至火星表面,并向地面传回彩色照片。
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上世纪八十年代前后,苏联实施了两次火星探测任务,其中“福布斯-1”任务失败,“福布斯-2”成功进入火星轨道,对火星开展了成像探测。
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1996年12月,美国发射“火星探路者”号,次年7月,其携带的着陆器顺利降落。。“索杰纳”号火星车开始漫游考察并发现远古水痕。
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2003年6月,欧洲航天局发射“火星快车”探测器,成功实现火星环绕,发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。
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2011年11月,美国发射“好奇”号火星车。2012年8月6日,“好奇”号火星车在火星表面着陆。
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2013年1月,印度发射“曼加里安”号火星探测器,实现印度首次火星环绕。
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2016年3月,俄欧合作的“火星生物学-2016”成功发射,但着陆模块由于计算失误而撞毁。
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2018年5月,美国“洞察号”携带了可深入星表下5米的钻头对火星进行深度钻岩,实现人类首次探究火星“内心深处”的奥秘。
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2020年7月23日,中国首次自主火星探测任务“天问一号”成功发射,计划一次性完成绕、着、巡三项工作。同年,美国和阿联酋也分别发射“毅力号”和“希望号”飞向火星