火星是地球的近邻,很多方面的特征与地球相似。有观点认为,火星是地球的未来,即地球经过长期演化,其内部机构、地表和空间环境可能会变成火星现在的状况。因而在与地球比较的基础上,开展火星探测和研究,不仅对于探索火星及其空间的奥秘,而且对于认识地球都有重要的意义。本文对空间飞行器所取得的有关火星的探测结果(包括火星内部结构和火星表面、火星大气、火星电离层和磁层,以及太阳风与火星的相互作用等)进行了分析和概述,内容涉及火星内部化学成分、火星岩石中的元素、火星表面地形和尘暴,火星大气的光化学过程、火星大气的季节变化和大气中的同位素,火星上过去全球尺度的磁场和现在的局域强磁场观测,火星全球尺度偶极磁场的可能反转,太阳风与火星电离层相互作用所形成的感应型磁层等科学问题。结合目前火星探测和研究的现状,对火星研究的主要科学问题和意义进行了简单描述。