天文学家经过分析、推断，认为在银河系里，最可能存在生命的是火星。
自从17世纪初意大利著名科学家伽利略发明望远镜之后，人们不断用望远镜这根“魔管”来观测火星，研究火星，获得了好些关于火星的知识。
作为太阳系九大行星之一的火星，离太阳约2亿多万公里，比地球远7000多万公里。几千万公里，对宇宙这个大尺度来说，是很短的距离。
当火星和地球各在太阳的一侧时，相距最远，二者之间的距离可达4亿公里；都在太阳同一侧时，二者的距离最近时只有5000万公里，这样的机会每15年或17年有1次，叫做火星“大冲”。利用火星的“大冲”，人类可以清楚地观察火星。
（1）火星上具有存在生命的可能
在太阳系里，地球和火星不仅距离近，而且二者都有一定数量的大气，可能还有水分；距离太阳都比较适中，温度条件比别的行星好得多，变化也不算剧烈。这些都是生命存在必不可少的或有利于生命生存的条件。
从各方面的条件看，火星上有生命存在的可能性。因此，人们对火星寄予莫大期望，希望有朝一日，能在火星上找到人类的邻居和知音；希望通过对火星的探索，进一步深人了解生命起源之谜。人类在火星上寻找生命乃至智慧生物的热情、期望、幻想交织在一起，逐渐形成了一种火星情结。
1877年9月5日火星“大冲”。意大利米兰城的天文学家斯基帕雷利，用一架口径24厘米的天文望远镜观测火星，将自己的观测结果画成一张火星图。图上有许多细长的直线，几条直线连接的地方是些明亮的区域。斯基帕雷利把这些细线叫做“水道”。但别人译成英文的时候，把“水道”误译成了“运河”。斯基帕雷利明知翻译有误，可是没有更正。于是以讹传讹，火星上有运河的消息不胫而走。更有人展开了想象的翅膀，推论出火星是一个古老的文明世界，那里的生物具有高度的智慧。
1894年，美国天文学家洛威尔为了更透彻地研究火星，在亚利桑那州建立了一座以研究火星为主的天文台。他认真观察研究了十几年，拍摄照片几千张，他也宣布自己看到500多条火星运河。他认为，那些运河是为了灌溉和利用这个很干燥的行星上的水源而特意建造的。不言自明的是，洛威尔相信火星上有着高度智慧的生物和文明。就这样，关于“高度发达的火星社会”、“高度智慧的火星人”的传说，更加有声有色地传播开了。
1897年，世界著名科幻小说家威尔士，写了一本《宇宙战争》的书，书中的火星人被描绘成长着章鱼一样触手的怪物，他们极端聪明而又极度残忍；他们入侵地球时，用种种新式武器到处烧杀，引起一场星际大战。40年后，纽约哥伦比亚广播公司把这一小说改编成广播剧播出，竟然使人误以为真，引起美国全国性的大恐慌，街上人山人海，混乱之极，全国约有120万人陷入惊慌与混乱之中，并发生了许多起人命事故。
1948年，在厄瓜多尔，电台谎称外星人像一团乌云，正逼近城市，并假冒市长的口吻，要求大家保持镇静。人们信以为真，整个城市陷入一片恐慌。事后得知这是一场骗局，愤怒的群众袭击了电台，放火焚毁了电台大楼，在混乱中造成重大伤亡。当局调动警力去维持秩序时，才发现城里的警察已跑到城外去侦察外星人动向去了。
1877年，美国天文学家霍尔发现，火星周围有两颗卫星，他把它们叫做火卫一和火卫二。
当关于火星上有智慧生物的说法广为流传时，前苏联有个叫契霍夫的科学家，从1905年开始研究火星。他用光谱仪拍摄火星照片，拿来和高山上的耐寒植物的光谱照片比较，发现二者很相像。经过几十年的研究，他明确作出结论：火星上有植物生长。于是建立起天体植物学这一分支学科。
1956年火星“大冲”时，天文学家不约而同地把望远镜对准了火星，观察到许多有趣的现象。例如，某个区域在短时间内突然亮得比极冠还亮。契霍夫解释说，这是火星上大面积的降雪现象，这一解释被许多人接受。
20世纪50年代，前苏联另一科学家什克洛夫斯基出语惊人，提出一个创造性见解。他认为，火星的两个卫星那么小巧，又是空心的，绝非天然而成，而是古代繁荣的、有智慧的生物发射的火星人造火星卫星。
关于火星的种种事出有因而又不足为凭的美丽幻想，反映出人类一种深深潜藏于无意识中的孤独感。通过生命起源的探索，人类深信生命现象不是地球的专利，热切希望在宇宙的其他地方找到生命，找到同类，找到超越自己的智慧生物。不过，人类的火星情结是自相矛盾的，既有对外星文明的向往，又有对超越人类文明的惊惧、担心，担心外星文明过于强大、超前与冷酷。
（2）否定火星文明之后
火星之谜多多，科学家对火星的兴趣与日俱增。20世纪60年代以前的一段时间里，科学家主要是把光学仪器和雷达结合起来进行观测，虽有所获，但是难有突破性的进展。
1962年，前苏联发射火星1号探测器，但它飞离地球1亿公里时，便与地球失去了联系，一直下落不明。
从60年代至90年代的30多年时间里，美国与前苏联一共向火星发送23个探测器，其中10个彻底失败，7个到达了火星却没有传回有效数据。日本于1998年7月4日，发射了它的第一艘火星探测飞船“希望”号，成为继美国、前苏联之后第三个发射火星探测器的国家。
在这些火星探测器中，美国1971年发射的“水手”9号成为第一个绕火星飞行的人造天体。1976年，美国的“海盗”1号、“海盗”2号相继在火星表面着陆。它们发回了大量图像、照片和取样测试数据。结果表明，火星上的风光极为壮观、奇特，很多情况是人们想象不到的。火星的地理环境有如下特点：
第一，火星上有无数大火山群、大峡谷、大河床的形迹。在火星上发现的无数峡谷中，马利内利斯峡谷最大，被称为火星大峡谷。它的深度在5公里以上，宽度达几千公里。除这个超级大峡谷外，还发现多条长度达2000公里以上的大峡谷。
死火山是火星上的又一奇观。有座巨型死火山叫奥林匹斯山，位于火星北半球，高约2.56万米，是珠穆朗玛峰的3倍，很可能是太阳系中最高的山。迄今发现的火星上4大火山是：奥林匹斯山、阿鲁沙山、巴维尼斯山和阿斯科雷阿斯山。
河床痕迹是火星的第三大景观。河床已经干涸，有长有短，最长的达1500公里。这些河流形成于30亿年到1亿年之前，持续了20多亿年。河水流失后，剩下的便是干涸的河床。由于长期侵蚀，河床里布满陨石坑和乱石。
第二，火星的地形具有非对称性特点。南半球集中有火山口和环形山，与月球表面相似；火星北半球主要是平原。
第三，白色的极冠是火星的自然特征之一。极冠是由冰和干冰组成的，因此看起来是白色的。火星极冠在火星的冬季是在南极与北极之间移动着的。
第四，火星上的尘埃风暴、彩云大雾蔚为壮观。火星气象多变，气象不仅随季节、地理位置不同而变化，而且随早晚不同而变化。火星以地球的两倍日数围绕太阳旋转，火星上的四季，分别比地球的四季长一倍。冬季极地温度为-140℃，而赤道的正午温度达20℃。显著的温差，是火星大气稀薄造成的。更奇怪的是，火星中午时地表温度可达21℃，但仅仅在其上方1.5米，温度便降到-12℃。
火星上经常出现尘埃风暴。风暴来临时，飓风刮起的尘埃漫天飞扬，有时会席卷整个火星。尘埃可飞腾60公里高，把火星搅得天昏地暗。空气剧烈流动产生的飓风，风速高达每小时160余公里。不过一旦风暴平息，尘埃从大气中慢慢沉降后，火星上的大气仍清彻透明，没有污染。
火星低层大气中常有云团出没。云团有白色、黄色和天蓝色。据分析，白色云团是由水蒸气凝结而成的“水冰云”，与地球上的凝聚云性质无异；天蓝色的云是二氧化碳凝结而成的“干冰云”；黄色的云叫“尘埃云”，是由尘埃微粒悬浮于大气中形成的。
探测器拍摄的照片显示，火星的北极区域上空有大雾弥漫，雾层厚达25公里左右，多出现于傍晚，到白天则散去。通过温度测量，发现这些雾霭不是干冰，据估计是大气中水蒸气凝结成的冰粒，或是冰和干冰的混合物。
火星的物质构成则平淡无奇。
火星的大气主要由二氧化碳组成，其他微量元素有氮、氩、氧、一氧化碳等。火星的大气压是10毫巴，大约是地球气压的1%。火星地面物质主要是风化的玄武岩物质，还有铁的氧化物、粘土矿物，以及少量的镁、钙的碳酸盐化合物。火星仅有地球的1/2大，其赤道直径约6794公里；质量只有地球的1/10，其重力是地球的0.38.
科学探测的结果，无情地否定了火星上存在运河、植物和智慧生物。火星表面完全暴露在太阳风、宇宙线、紫外线及陨石体的面前。在这样恶劣环境下，别说高级智慧生物无法生存，就是一般动植物也很难存活。
使人类略感宽慰的是：火星上虽然不存在作为生命存在必要条件的液态水，但火星大气层中水蒸气的含量却大大超过预想的结果；“海盗号”在火星上发现了少量的氮，这是对生命而言至关重要的元素。更使人浮想联翩的是，几亿年前的火星，也与现在的地球一样，到处江河奔腾，浪花四溅。这些水后来跑到哪里去了呢？是跑向空间还是地下？有没有可能把它们重新找回来？既然火星上曾经有水，那就不能否认，火星上曾经可能有过生物存在，并且极有可能在火星上能发现生物化石。在火星上的某些地方，也有可能存在低等生物或生命现象。
而且，人类并没有轻易放弃关于火星人的幻想。
1976年美国发射的“海盗”号，从轨道上拍摄的火星西特尼亚地域照片，经仔细分析，显示有宽幅为2公里的“人面”地形，它的确像人的脸。于是，有专家说，那是某种智慧生物建造的人造工程；有的专家持不同意见，认为那是火星表面的自然地形，是火星西部地平线上，受到太阳光从10度和27度角度照射时，所显示的自然地形。这个问题的争论尚无定论。
除了这些严肃的科学报道外，也有一些很难经得起推敲的报道。例如，有报道说，1968年，美国“阿波罗”8号的宇航员，在月球背面发现了正在着陆的飞碟；有些西方科学家宣称，在月球上找到了为远古时代外星人住所的建筑群；一些西方科技杂志纷纷提到在月球背面的陨石坑里，发现一架二战时期美军丢失的轰炸机，有人提出假设：外空间智能生命起源于火星，后来由于种种原因，火星不再适合居住，火星人便集体迁移到另一个不为我们所知的星球上，月球只是他们研究地球的基地，他们从基地派出飞碟，多次到地球做客。如果果真如此，那么研究火星生物，到月球上去找就行了，何必舍近求远，非要跑到火星上去不可呢？
不过这也说明人类的火星情结难解，火星文明被否定之后，探索火星之热仍然不减。
（3）神秘的“火星陨石”
1996年8月，美国国家航空航天局以大卫·麦凯博士为首的研究小组，在一份报告中宣称：在对一块重1.9千克、状似烤马铃薯的火星陨石进行了长达3年的研究后发现，在该陨石内部，存在着微生物的化石残留物。科学家推断，这些微生物是36亿年以前曾经在火星上生息繁衍的远古生物。
这块在南极冰层中沉睡了1.3万年的火星陨石，是1984年美国科学家在南极考察时发现的。这位遥远的星外来客，是怎样历经千难万险来到地球，并坠落到南极的蓝色冰层下面，现在也只能凭借某些科学知识进行推测和想像了。
这年8月初出版的美国《科学》杂志，刊登了科学家对火星陨石“艾伦山84001”的研究报告，同时配发了几张反映存在于该陨石内部的细微结构的扫描电子显微镜照片。
科学家小组还在新闻发布会上宣布，他们在碳酸盐小球附近和其内部，发现了复杂的化合物，其中包括地球上微生物死亡后分解时形成的芳香烃（PAHS），以及活的生物常会产生的硫酸盐和磁铁。
于是，“发现了火星上存在生命迹象”，一时成了全美最大的新闻。连美国总统克林顿都说：“如果这次的发现获得证实，将会是科学界有史以来对宇宙最惊人的发现。”
不过，许多科学家对这一发现不以为然，他们怀疑：这些化合物的形成，会不会是由于陨石在南极长期留存期间受到了地球的污染？可是斯坦福大学的化学家理查德·扎尔否定了这种怀疑。因为根据科学家对陨石的深度纵切面进行的观察，发现陨石外层没有芳香烃，芳香烃都在陨石内部。如果是受地球污染，首先应该是陨石外部受到污染才对。
科学家们确定，碳酸盐小球的年龄为36亿年，形成于火星外壳的岩石裂缝中。著名“地外生命”研究专家卡尔·萨据此断定：那时候的火星比现在更加温暖、湿润，上面有河流、湖泊，可能还有海洋。这是火星历史上一个可能会产生生命的时期。
对于所谓重大发现提出质疑的科学家依然不少，而且言之有理。
比利时著名宇宙生命科学家、诺贝尔奖获得者德迪韦说得非常肯定：仅仅凭一块被认为可能来自火星的陨石，即使发现其中含有有机物，也不足以证明火星上曾经存在生命。
英国天文学家帕特里克·穆尔认为，要最终确认火星上以前或现在是否存在生命，最可靠的途径只有让飞船在火星上着陆，取回试样进行科学分析。可是，1976年美国两艘“海盗”号火星着陆探测器发回的资料，并未证明火星上有生命踪迹的存在。
探索地外生命的先驱德雷克博士，对搜寻地外生命充满信心，他有一个坚定的信念：太阳只是银河系1500亿颗星球中的一颗，而宇宙间的银河系又多达数十亿，因此宇宙间是布满生命的，其中有的具有智慧。
美国国家航空航天局的官员也认识到，还需要发送航天器甚至载人航天器，去收集样品并做进一步的分析，才能解开“火星生命”这个恒久弥新的科学之谜。
（4）“探路者”再掀火星热
“探路者”号宇宙飞船于1996年12月4日飞离美国，用7个月时间飞行了大约5亿公里，于1997年7月4日在火星表面着陆。
着陆之后，“火星漫游者”探测车受地面指挥中心的遥控，从“探路者”号打开的舱门驶入火星表面。这一探测车是一个6轮驱动的高智能机械装置，它高约30.5厘米，重约10公斤，是用各种高技术的微型仪器武装起来的，它能分析土壤、岩石与大气的化学成分。它上面装备的3部照相机，能对周围景况进行拍照。它在火星上漫游收集到的所有数据与照片，再由“探路者”号传回地球。
通过分析“探路者”号发回的照片，科学家们获得的一个最大收获，就是清楚地看到了阿瑞斯平原上被洪水荡涤冲刷过的痕迹。这里大约在30亿～45亿年之前被水覆盖，但在“探路者”着陆地点附近现在却十分干燥。平原上散布着许多被洪水从别处席卷而来的石头，它们浑圆的外表，说明它们曾经被水流磨蚀。这些石头大部分都朝向同一方向，进一步表明它们是在同一时期被洪水冲刷的。
这一新发现的意义在于，如果火星上曾经存在过水，就意味着火星上可能存在过生命。不过也有科学家认为，光有洪水的证据，不能说明火星上就曾存在生命；单依靠对火星表面景观的观察与研究，并不能说明任何问题。
值得一提的是，“探路者”号告诉人类，所有被测的岩石的化学成分，均与在南极发现的天外来石毫无共同之处。这块陨石是否来自火星，现在也成了需要大打折扣的问题。
岩石，是“火星探路者”的主要探索对象。“探路者”提供的信息表明，至少有部分火星岩石的主要组成部分是石英、长石、正辉石等矿物，与地球岩石的结构非常相似。火星岩石的一个独特之处是五彩缤纷：迎风的东面呈淡蓝色，背风的西面呈土红色，而半掩在尘土中的部分则是白色。科学家们解释说，蓝色可能是强风将岩石表层剥蚀的结果；红色是火星典型的颜色，可能是岩石表面覆盖着一层火星土；白色则是岩石表面由碳酸钙形成的坚硬的钙质层。
从“探路者”所提供的信息可以断定：火星上可以有生命存在，但至今尚未发现生命。
（5）登陆火星之梦谁来圆
自从阿姆斯特朗1969年7月20日成功地实现人类登月梦想之后，火星之谜又引起了人类极大的兴趣。人类登陆火星又成为科学家魂牵梦萦的目标。
空间探测计划耗资巨大，载人航天登陆火星是否必要？
谁都承认，洞察生命的机理极其重要，可是，局限于地球，探索就会受到极大限制。地球上所有的生命形式，本质上属于同一种类型，它们全都是由同一些类型的分子，经历同一些类型的化学反应而形成。地球上所有形式的生命都有共同的远祖。假如在火星上发现了生命，而且那里的生命形式与地球上的截然不同，就可以将两种不同的生命基本模式进行比较，大大开拓视野和思路。如果组成火星生命的化合物与构成地球生命的化合物并无差别，说明生命的基本模式只有惟一的一种，这同样是了不起的收获。还有一种可能，即在火星上找不到任何形式的生命，但也有可能找到某些在走向生命之路上夭折的分子。发现这些分子，对于弄清地球上形成生命以前的“化学演化”是什么情况，将有极大的帮助，即便火星上不存在任何与生命相关的东西，这对于思考和更深刻地理解地球生命的起源，也将大有帮助，因为地球与火星的相似之处是如此之多，走到生命发生之处为什么会分道扬镳？还有一种可能，火星上曾有过生命甚至高度文明，后来由于某些原因灭绝了。这种情况，就更使人类有了做不完的文章，吸取不尽的教训。
如此看来，探索火星虽要付出大量金钱，但给人类带来的利益，将是无法用金钱来衡量的。
早在1994年，美国专门从事火星研究的一位科学家卓布林就指出，当时美国已经具备了登陆火星的基本科技条件，所缺乏的只是实现这一理想的政治意愿。他形象地说：“想当初美国将阿波罗送上月球依靠的并非液态氧，而是冷战这个强大动力。”此言确非虚议高论。
冷战时期，美苏两霸在太空的争夺，达到电光石火的白热化程度。1961年4月，前苏联宇航员加加林乘坐宇宙飞船进入地球轨道，成为人类历史上第一位太空人。这一消息传到美国，使美国上下大为震惊，促使美国人把在太空技术上赶上前苏联列为首要任务，从而使阿姆斯特朗登月壮举得以实现。
如今，冷战已成为历史，政治家们对太空计划的热情也随之冷却，人类再也无法凭冷战动力登上火星。当然，要登上火星，还可以靠其他动力。
如果登陆火星成为人类共同分享和分担的世界性工程，那么除美国之外，俄罗斯、英国、法国、日本、中国以及其他国家，都可以在这一工程中，找到各自可以发挥作用的空间。在这个庞大的系统工程中，航天、太空、动力、生物、天文、地理、医学、电子、新材料等数十门尖端科技都将大显神通。登陆火星工程之宏大，将使登月计划相形见绌。
人类的天性决定了人类绝不会放弃对梦想的追求和对未知世界的探索，人类一定能找到一条有效途径，将载人飞船送上火星并平安返回。
当人类乘坐飞船克服地球的引力，遨游太空180天，到达距离地球5600万公里外的火星，并在那里看个究竟，然后再摆脱火星的引力返回地球时，就将最终解开一个多世纪以来使人魂牵梦萦的火星之谜，弄清火星上是否有生命和是否有过生命。