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Durch seine große Helligkeit war der Planet Mars schon im Altertum bekannt und wurde intensiv beobachtet. Viele Phänomene des Mars konnten erst im Laufe der Jahrhunderte durch moderne Technik erklärt werden.

Vor dem Raumfahrtzeitalter:

• Tycho Brahe (1546–1601) vermaß die Planetenpositionen des Mars mit bis dahin nicht gekannter Genauigkeit und ermöglichte es so Johannes Kepler (1571–1630), die elliptische Bahn des Planeten zu berechnen und die drei Keplerschen Gesetze abzuleiten.
• Christiaan Huygens entdeckte 1659 eine dunkle, dreieckige Zone (Syrtis Major) auf der Marsoberfläche. Aus deren Positionsveränderungen errechnete er die Eigenrotation des Mars zu 24,5 Stunden (heutiger Wert: 24,623 Stunden).
• Giovanni Domenico Cassini beschrieb 1666 die weißen Polkappen des Mars.
• Wilhelm Herschel bestimmte 1784 die Neigung der Rotationsachse gegenüber der Umlaufbahn.
• Wilhelm Beer fertigte 1830 die erste Marskarte an.
• Richard Proctor veröffentlichte 1869 eine detaillierte Marskarte, die er aus Zeichnungen von William Rutter Dawes erstellte.
• Giovanni Schiaparelli nahm 1877 auf der Marsoberfläche linienartige Strukturen wahr, die er „Canali“ (italienisch für „Gräben“) nannte und in einer detaillierten Karte einzeichnete. siehe Marskanäle
• Asaph Hall entdeckt ebenfalls 1877 die beiden Marsmonde Phobos und Deimos.

Raumfahrtzeitalter:
Viele unbemannte Raumsonden wurden schon zum Mars entsandt, von denen einige sehr erfolgreich waren und nur wenige versagten. Bemannte Missionen zum Mars werden bereits seit den 1960er Jahren geplant, kamen bislang aber noch nicht zur Ausführung.

• Wernher von Braun setzte sich für eine bemannte Mars-Mission ein, die jedoch aufgrund von Finanzierungsproblemen – nicht zuletzt durch den andauernden Vietnamkrieg – nicht realisiert wurde.
• Robert Zubrin, Raumfahrtingenieur und einer der größten Fürsprecher des bemannten Marsfluges. Begründer der internationalen Mars Society (1998), der größten Gesellschaft für die Marsforschung.
• Elon Musk, Multiunternehmer und Raketenkonstrukteur, arbeitet mit seinem Unternehmen SpaceX an der Verwirklichung regelmäßiger Marsflüge und einer Marskolonie.