2007年 ， “凤凰号”（Phoenix）顺利升空 ， 目标火星北极 ， 任务是探寻地下水 。 其名字是为了弥补1999年“火星极地登陆者号”的失败 。 果然 ， “凤凰号”很快就在着陆区一带的土壤下挖出了水冰 ， 堪称“火星有水”的一记实锤 。
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进入新世纪
2011年 ， 美国发射了当时人类最先进、最昂贵 ， 也是最重的火星车——“好奇号”（Curiosity） ， 来寻找火星曾经存在生命的证据 。
它有2.9米长 ， 2.7米宽 ， 2.2米高 ， 是“勇气号”和“机遇号”体积的2倍多 ， 重量的5倍 。 这意味着它能够携带更多设备 ， 机动能力大幅增加 。 它还使用了核电池作为动力能源 ， 相较于使用太阳能 ， 能更好地进行全天候活动 。
此外 ， “好奇号”还配备了复杂的化学相机 ， 包括激光诱导击穿器和远程显微镜 。 在工作中 ， “好奇号”只要对准一块研究区域 ， 激光器就可发射激光脉冲将岩石完全气化成等离子体 。 远程显微镜可以实现从红外线到紫外线之间6000多个波段的全面化学分析 ， 岩石成分一览无余 。
为了让这辆史无前例的火星车降落 ， 美国首次启用了空中吊车技术——这是人类现今能掌握的最具科幻色彩的技术之一 。
2013年 ， “好奇号”发现火星土壤的水分含量高达1.5%-3% ， 完全可以满足未来人类移民的需要 。 2014年“好奇号”又在火星岩石中发现了有机物 ， 这让大家相信我们正在接近火星生命的真相 。
这一年 ， 美国发射了MAVEN（Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission） ， 弥补对火星大气全方位研究的空白 ， 弄清楚是什么原因让火星大气演化得如此稀薄与干燥 。 这对于人类未来改造火星气候环境很有意义 。
科学家根据数据做出推断：随着其内部核心的冷却 ， 火星不再能产生类似地球的磁场 ， 从而导致太阳风长驱直入 ， 剥离了火星大气 。 这是一个不可逆的结果 ， 并且火星正在逐渐变冷 。 目前MAVEN仍在工作 ， 作为信号中继站 ， 为火星车服务 。
同年 ， 印度首个火星探测器“曼加里安号”成功抵达火星轨道 ， 成为首个初次探测便成功的国家 。
俄罗斯 ， 天不遂人愿 。
2011年 ， 俄罗斯也计划了一个超级火星探索项目——发射“福波斯-土壤号”探测器登陆火卫一 ， 取样并返回 ， 并且还将在火星轨道上释放中国首个火星探测器“萤火1号” 。
然而 ， 探测器在抵达近地轨道后变轨失败 ， 不久后坠入地球大气层 。 事后查明变轨失败原因是探测器芯片受到宇宙高能粒子冲击而失效 。
亚洲第二个、中国第一个火星探测任务失败 。 搭乘俄罗斯火箭的原因是由于当时中国深空通信网络尚未建成 ， 缺乏深空探测任务经验 ， 与俄罗斯合作能将风险和成本降到最低 。
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