Senovinės civilizacijos pradėjo stebėti dangaus kūnus gal dar anksčiau (majų kalendorius – 3131 prKr), bet rašytinių žinių paliko graikai Platonas (g 427 prKr), Aristotelis (g 384 pr), Hiparchas (g 190 pr). Jie sukūrė geocentrinį pasaulio modelį,- esą visi šviesuliai skrieja aplink nejudančią Žemę. K. Ptolemajas „Almageste“ (140 m) surikiavo pagal tuomet spėjamą nuotolį: Mėnulis, Merkurijus, Venera, Saulė, Marsas (tada vadintas Ares, sen Egipte Raudonuoju Horu, tik romėnų Marsu).
Sudėtinė panoraminė „Marker Band Valley“ nuotrauka skirtingu paros metu užfiksavo „Curiosity“ 2023 m. balandžio 8 d. NASA nuotrauka
Instrumentiškus tyrimus pradėjo G. Galilei (1564-1642) veikale „Sidereus Nuncius“ (Žvaigždžių pasiuntinys), Marse pastebėjęs dėmę, vėliau pavadintą Syrtis Major (neseniai Viking-1 patikslino buvus žemą platų 1×1,5 Mm ugnikalnį). To meto mūsiškis M. Sarbievijus (1595-1640) poetiškai rašė „Silvidudia“ (Miškų žaidimai) apie žemiškesnius dalykus ties Birštonu ir Merkine.
Pirmieji tyrimai
Nuo 1964-jų Marsą tyrinėja robotizuoti orbitantai, marsaeigiai, net marsasparnis. Daugumą jų kuria ir veiklai vadovauja JPL Stūmos laboratorija (Pasadena Kalifornijoje), kur dirbo geochemikė Laurie Leshin (net pirma moterim direktore), pabrėžusi būtinybę pasiųsti žmones tyrėjus; 2007-ais pasiūlė SCIM (Sample Collection for Investigation of Mars). 2013-ais Curiosity aptikus marsienoje 2-4 % vandens ir 1,1 % chloro, Laurie įvertino tyrimų svarbą Žemės klimato bei kt blogėjimų išvengimui, tad tapo knygų serijos „Lorie of Mars“ persona. Astronautų kelionės Marsan vis atidėliojamos – ir dėl trukmės (9 mėn lėkio bei palankios orbitinės situacijos laukimo grįžtant), ir dėl azoto stygiaus bei dulkių pavojingumo. Būsimus marsonautus labai vilioja tokių nežemiškų objektų kaip o82 km Koroliovo kraterio su mįslingu turiniu (ledų, mineralų) tyrimai.
Aplink Marsą tebeorbituoja 8 erdvėlaiviai, tarp kurių MRO (2,8 t Mars Reconnaissance Orbiter) lėkiojo įvairiomis trajektorijomis, net elipsine 0,4-40 Mm; fotografavo Phoenix parašiutavimą ir perdavė Žemėn 10 Tb informacijos bei parinko vietoves marsaeigiams. TGO (4,3 t Trace Gas Orbiter) iš 400 km orbitos atrado Mariner kanjone vandens bei surinko duomenų Marso vandenlapiams. Kanjono pakraštyje pastebėjo dar nežinomą vulkaną Noctis Labyrinthus ir pateikė vaizdą „Marso šypsena“.
Tyriklis InSight (360 kg Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) registravo tūkstančius Marso drebėjimų ir lyg atrado vandenyną 12-20 km gylyje. Pirmasis Marso orbitą 1,6-16 Mm aukščiuose 1971-ais pasiekė Mariner-9 (998 kg 500 W 1,3 kN) ir per 394 paras veiklos kartografavo paviršių 7,3 tūkst vaizdų. Tuo metu sovietinis Mars-3 (355 kg) nutūpė paviršiun, bet veikė tik 15 s.
Tyriklis Zhurong
Marsaeigis nuvažiavo ~ 10 m nuo nusileidimo platformos, numetė belaidę kamerą, grįžo į kadrą ir užfiksavo save. CNSA nuotrauka
Kinų marsaeigis Zhurong (240 kg 2,5x3x1,8 m) matavo temperatūras 120-293 K, slėgį ties paviršium 610 Pa. Buvo stebimi 38 krateriai bei 2000 barchanų, tyrė smėlius. Šviesesni smėliai turi daugiau magnio.
Gręždamas o1,5×6,6 cm marsienos mėginius Curiosity šiemet aptiko nepaprastų organinių molekulių su 10 anglies ir 22 vandenilio atomais bei net 12 C ir 26 H2. Ratu sutraiškęs uolieną, jis atrado joje sulfatų – būtent vandeny susidarančių junginių.
Naujausias marsaeigis Perseverance Jezero paviršiuje rado organinių molekulių, kvarco bei „Zebro akmenį“ Freya Castle. Jo kameromis užfiksuoti 368 aplinkos vaizdai sudėti į albumą „Trys šakutės“.
Pvz, „Sol 634 mėginio gręžinys“, „Tūpimo liekanos“ (marsasparnis Ingenuity fotografavo iš 8 m aukščio), „Užburtas ežeras“ (Hazcam aparatu). Perseverance jau rieda 30 ha Krokodillen plateau, pagal norvegų salos Karls Forland kalną, ir fotografuoja 101 m Hazel Hill. Adomas Valantinas iš Vinnipeg universiteto spektriniais bandymais veikale „Detection of Ferrihydrite in Martian..“ įrodinėja, kad Marso raudonumą lemia ferihidritai Fe5O8H.nH2O.
Marso kalnai
Marsas pasižymi stambiais kalnais Arsija, Askrėja, Povu. Stambiausias yra Olimpas: aukštis – 27 km, papėdės skersmuo 600 km, o 25 km kraterio gylis – 3 km. Įspūdingas ir 4 Mm ilgio, 100 km pločio iki 6 km gylio Marinerio kanjonas bei ašigalinės kepurės. Šiaurinė kepurė – 1,2 Mm skersmens su 1 km gylio kanjonais pakraščiuose, Pietinė kepurė – mažesnė.
2025 kovo 12-14 dienomis tyriklis Hera (1,2 t 2x2x2 m su 11,5 m skydu 712 W bei 22×10 N) 9 km/s greičiu pralėkė Marsą 5,7 Mm atstumu. Priartėjęs prie mėnulio Deimos (o12,5 km) iki 300 km, atsiuntė nuostabių vaizdų (talkinant ir Mars Express orbitantui). Dar gravitaciškai pasigreitino link asteroidų Dimorfos ir Didymos. Ten kartu su gabenamais kubsatais Juventas ir Milani patikslins buvusio astronautinio smūgio poveikį orbitoms. Tuo pačiu bus patikrintos Žemės apsaugos nuo pavojingų asteroidų galimybes.