La distancia que separa a Marte de la Tierra, es muy variable debido a la órbita elíptica y excéntrica del Planeta Rojo. La distancia media entre Marte y la Tierra es de unos 340 millones de kilómetros. Cuando la Tierra y Marte se encuentran del mismo lado del Sol, se aproximan, en promedio, hasta 83 millones de kilómetros uno de otro. Pero por la órbita elíptica de Marte pueden llegar a aproximarse a una distancia de 48 millones de kilómetros. Tales aproximaciones sólo ocurren cada 32 años, y no siempre son iguales, por lo que alcanzar con una nave espacial el planeta Marte requiere de una ventana de lanzamiento óptima mediante una transferencia de Hohmann (Véase Viajes espaciales).
Los primeros intentos para alcanzar Marte fueron fallidos. Varias misiones soviéticas y estadounidenses se malograron entre 1960 y 1964 (ver cronología). No fue sino hasta este último año en que los Estados Unidos lanzan una misión con éxito. Fue la Mariner 4, lanzada el 28 de noviembre, la primera sonda en llegar con éxito a Marte. El 14 de julio de 1965, pasó a 10 mil kilómetros de la superficie marciana. Mientras lo hacía consiguió tomar 20 fotografías, las que envió a la Tierra convertidas en señales de radio.
Este primer acercamiento a Marte, echó finalmente por tierra los canales y civilizaciones, ya que sólo mostró cráteres. La Mariner 4 también demostró que la atmósfera marciana era más tenue de los que se creía. Lo logró enviando señales de radio a la Tierra a través de Marte, cuando pasó por detrás de él.
Las Mariner 6 y 7, fueron las siguientes en tener éxito. Eran más sofisticadas que su predecesora. Fueron lanzadas el 24 de febrero y el 27 de marzo de 1969, respectivamente. Pasaron a 3.500 kilómetros de la superficie marciana, y entre las dos tomaron unas 200 fotografías. Esta gran cantidad de imágenes demostró que aunque grandes regiones estaban cubiertas de cráteres, había otras que no tenían rasgos en su superficie, incluso otras eran un caos y un revoltijo, demostrando un complejo desarrollo geológico.
Los soviéticos tuvieron muchas malas experiencias con sus intentos de llegar a Marte (ver cronología), pero finalmente lo logran con la sonda Mars 2, lanzada el 19 de mayo de 1971. A su llegada a Marte lanza una sonda que debía aterrizar en la superficie marciana, pero termina estrellándose contra la superficie. La nave Mars 2 logró completar 362 órbitas marcianas, consiguiendo gran cantidad de imágenes y logrando medir la temperatura del planeta.
A este logro soviético le siguió el de la Mars 3, que lanzada el 28 de mayo del mismo año, logró lanzar y aterrizar una sonda, que duró 20 segundos en la superficie antes de apagarse misteriosamente. Corta de combustible, la nave no pudo lograr tantas órbitas como su predecesora, pero igual logró captar y enviar varias imágenes del Planeta Rojo.
Los estadounidenses tuvieron otro éxito con la misión Mariner 9, lanzada el 30 de mayo de 1971. Esta en lugar de pasar por el planeta, como sus hermanas, se puso en órbita en torno a él el 14 de noviembre. Su gemela, la Mariner 8, que debía explorar Marte en conjunto con la 9, no logró salir de la atmósfera terrestre.
Fue una suerte que la Mariner 9 se colocase en órbita en vez de pasar de largo, ya que a mitad de viaje a Marte se alzó una terrible tormenta de polvo que cubrió todo el planeta, y duró muchos meses; las fotografías no hubieran descubierto más que neblina. La sonda aguardo hasta diciembre, que terminó la tormenta y la atmósfera marciana se aclaró, y se puso a trabajar.
Consiguió trazar un mapa de Marte muy bueno, demostrando que no existían canales ni nada que se le parezca, ya que todo parecía seco. Las zonas oscuras eran desplazamientos de partículas de polvo, tal como el astrónomo Carl Sagan había sugerido unos años antes. El mapa que trazó fue tan bueno que las siguientes sondas sólo lo aclararon y le dieron mayor detalle. La sonda sacó más de 7.500 fotografías hasta que se quedó sin combustible en octubre de 1972.
En 1973 los soviéticos logran otro éxito con la sonda Mars 6, luego de los éxitos parciales de las Mars 4 y 5. La nave llega a Marte el 12 de marzo de 1974 y lanza una sonda hacia la superficie marciana, que logra transmitir por primera vez datos sobre la atmósfera de Marte, pero luego de 4 minutos dejó de transmitir.
Amartizaje
La necesidad de llegar a la superficie marciana todavía no se había logrado. Las encargadas de lograr este hito en la historia de Marte, fueron las sondas estadounidenses Viking 1 y 2.
Las sondas gemelas Viking fueron lanzadas una el 20 de agosto y la otra el 9 de septiembre de 1975. La Viking 1 comenzó a orbitar Marte el 19 de junio de 1976 y envió un aterrizador, que se posó con éxito en la superficie marciana, el 20 de julio, en el límite de la zona tropical. Unas semanas después, el Viking 2 envió a la superficie marciana su aterrizador a una posición más al norte.
Apenas lanzados los aterrizadores analizaron la atmósfera marciana, comprobando que además de dióxido de carbono, había un 2,7 por ciento de nitrógeno y un 1,6 de argón, mientras que de oxígeno sólo advirtieron unas trazas.
