让我们先熟悉几个名词。我们知道，物质的原子、分子存在着低能态和高能态。在常温下，低能态原子多于高能态原子。通过加热等特殊处理，低能态原子被激发到高能态，即“受激态”。通常情况下，各种高能态原子各自放出不同颜色的光，这是普通光。如果一束单色光入射到受激原子上，当这些受激原子的能量与单色光相符时，入射光就被放大了，就会形成极强的光——激光。人工产生激光的方法是：将一束单色光射人一个两端装有反射镜的匣子中。匣子中装有某种受激物质（二氧化碳、氦等），受激物质使入射光产生振荡并来回反射，就会产生激光。
火星上的激光是散布在火星大气层外围的二氧化碳分子发出来的，因为那里的温度低到－157℃，当被太阳光照射时，二氧化碳分子受到激发，成为受激物质。如果再有单色入射光，产生激光的基本条件就具备了。这单色入射光就是红外线。受激的二氧化碳分子蕴藏的能量在太阳光的照射下有一部分会释放出来，产生红外线热辐射，即发射出红外线光子，这些光子再去冲击其他受激的二氧化碳分子，就能产生激光。虽然放射出红外线光子的二氧化碳分子会失去一部分能量，但由于太阳光不断使二氧化碳分子受激产生能量，激光形成的整个过程始终不会中止。因此，火星外围的大气层就是一个巨大的激光器，只要有太阳光的照射，就会发出强大的激光。
火星磁场
磁场和电场是地球人所熟悉的两大能量场，最近的研究表明磁场对人体的健康和生命的维系具有很大关系。甚至有人认为鸟类飞行定向主要是靠地磁场方向进行引导。那么到底星球（恒星和行星）的磁场是如何产生的呢？磁场与生命有何关系呢？火星上有磁场吗？
上述诸问题仍是人们在探索的问题。首先肯定的是，太阳（恒星）是有磁场的（1高斯），而地球磁场只有0．5高斯。太阳磁场的形成可能与其内部粒子核聚变有关。而行星磁场一方面是受恒星磁场影响，同时又与其自身内部结构有关。一般认为具有铁镍核的行星都有磁场，火星也应有磁场（磁化效应）。那么火星上到底有没有磁场呢？最后火星探测器发现火星上有微弱磁场，仅为地球磁场强度的1／800。
美国航空航天局一位科学家说，环火星勘探者发现火星上有一个弱磁场。
有液态核的自转星体都有磁场，其作用是使据认为对牛命有害的宇市射线转向。
环火星勘探者发现的火星磁场强度，充其量只有地球磁场强度的1／800，这表明火星的核心温度已变得非常低，不适宜生命的存在。
美国航天局戈达德航天飞行中心的科学家马里奥·阿库纳说：“火星微弱的磁场使我们认为其核心正在冷却。”阿库纳说：“火星上没有（活动的）火山。一切证据表明，火星是个正在死亡的星球。”他说，生命要在火星的环境中生存将“非常困难”。
在环火星勘探者发现火星有磁场之前，科学家们并不能肯定这颗红色星球上是否有磁场。
最近有人在研究地球大气层中雷电现象时发现，地球本身也具有电场，正由于不同高度上电势不同，故使云层带电不同，当云层上、下翻滚，带不同电势和电荷极性的云层相互摩擦便产生雷电，从而也推翻了雷电产生的古老解释。从天体能运行的宏观角度看，应该说星体（包括恒星和行星）都具有磁场和电场，正由于电磁的相互作用才产生天然运动的力——自转和公转，如此说来，星体运行也就不需要第一推动力了。所以第一推动力是“上帝”的神话不攻自破。这就是研究星体电磁场的最大收获。
火星落日是什么颜色
在地球上正常晴天日升日落是金黄色，中天正午是耀眼的白色，而在薄雾天气或湿度较大的日子里，太阳升起时或落山时会呈现出红红的颜色，且看起来比中午时大得多。这是什么道理呢？原因很简单，这是由于日升、日落时，日光射人大气层是斜入的，因此日光在大气层中行走的距离较长，由于大气层中水分较多时，将吸收日光中的其他颜色成分（日光可分解成7色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫），而惟有红色吸收量较少，剩余量较多，故看起来太阳是红色的。为什么红光吸收量较少呢？这是由于红光频率较低，波长较长之故。所以，在地球大气层条件下，是只能看到红日，不会看到蓝日的。
“探路者”号踏足火星表面之后，一辆搭载于航天器上的被称为“火星人罗弗”、类似沙滩车的小车将在火星的崎岖表面上滚动，开始为期一周的探测，记录火星岩石、尘土和岩片的成分及大小。负责为“探路者”配备成像系统的亚利桑那大学教授彼得·史密斯说，“探路者”上安装的双镜头相机能够摄下火星的地貌：如果相机的镜头对准地平线，它有可能看到蓝色的落日。
史密斯为何推测火星上的落日是蓝色的？他解释说：“以地球为例，由于大气层将蓝色光散射，结果我们看到了红色的落日。火星上的尘埃是红色的。因此红光有可能被散射，这使得火星上看到的落日是蓝色的。”
火星上是否真能看到蓝色落日，还有待观测。分析是否合理，还有待验证。至今尚未收到蓝色落日的现场照片和图像。从火星“探路者”号发回的照片和图像表明，在火星上日落并没有蓝色的太阳，同时火星上也没有蔚蓝的天空。
太阳系中最成功的一次星际探索
1997年7月4日，即美国独立日这一天，火星探路者探测器在经过4．94亿千米、7个月的漫长旅行后，终于到达了火星这颗神奇的红色星球，并成功地在火星表面上的阿瑞斯平原登陆。那是21年来人类首次把探测器送到火星表面。着陆的成功以及探测器上携带的一辆漫游车的成功使用，对利用小型探测器进行行星探索的设想以及对人类今后的火星探测计划都是一种极大的鼓舞。
这次着陆既标志着火星长期以来无科学探测局面的结束，也将是美国航宇局今后10年内一连串火星轨道和着陆探测任务的开始。在今后10年里，该局将再发射9颗火星探测器，并将最终于2008年把多达1千克的火星岩石样本送回地球，从而将极大地丰富人类对该行星的了解。
“火星探路者”着陆火星的技术保证
如前所述，美国这次发射的并成功地在火星上着陆的“火星探路者号”飞船是有一系列技术保证的。着陆器和火星车是飞船中的两大组成部分，飞船在降落火星之时一定要保证这两部分中的任何一部分都不能受到损坏，否则将功亏一篑。这次降落火星通过一系列技术保证达到了这一目的，最终于1997年7月4日下午平衡地降落在火星上的阿瑞斯平原。当时以每小时2．646万千米速度在火星外层大气中运行的“火星探路者号”飞船首先释放出一个巨大的减速降落伞，然后甩掉绝热外壳，迅速接近火星表面。在着陆前不到10秒钟，飞船上面的数十个气囊袋膨胀起来，像蚕茧一样将90厘米高、300千克重的着陆器包了个严严实实。当着陆器距离火星表面大约30米时，减速火箭点火进行制动，使着陆器的速度降到每小时不到50千米，即使这样，着陆器着陆时的冲力也相当其本身重量的10倍，像沙滩球一样反弹几下后才稳定下来。
在火星阿瑞斯平原着陆数小时后，“火星探路者”上的惟一“乘客”也是本次火星探测使用的主角“索杰纳”火星车出场。只见包裹着着陆器的气囊袋逐渐排气，接着是三块近似三角形的面板沿着着陆器基座的边缘缓缓打开，随即露出“索杰纳”及其天线设备。然而，“索杰纳”通向火星的道路并不平坦，曾发生了小小的故障，着陆器基座边缘同飞机舷梯作用相似，与火星表面接触的斜板被未排净气体的气囊袋挡住，致使“索杰纳”被困在着陆器上，无法登上火星地面。但值得庆幸的是，故障不久被排除。加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室发出一系列指令之后，挡路的气囊袋完全排出余气，“索杰纳”终于踏上火星，为后续工作打下基础。
着陆器、火星车的组成设备及功能
“火星探路者”飞船的着陆器和火星车两部分组成中，着陆器设计使用寿命为一年，它上面有彩色立体照相机，可拍摄360度全景照片。着陆器上还有天气预报装置，可对火星地表及大气温度进行测定。此外，着陆器上还有通信转发设备，负责向地球发回由火星车发来的数据（照片、图像分析结果等）。第二部分也是重要的主角——火星车“索杰纳”，大小同微波炉相近，能在火星表面上行驶。它的名字源于美国南北战争期间的废奴主义者索杰纳·特鲁斯，同时“索杰纳”在英文中也有“旅居者”的意思，所以也被译作旅居者。尽管前苏联曾在1970年和1973年成功地在月球上运行过两辆大型漫游车，但在地外行星上投入运行的，“索杰纳”却是首例。前苏联也曾在1971年把两辆漫游车送到火星上，但其中一辆坠毁，另一辆着陆后仅20秒就出了故障。
“索杰纳”长0．66米，宽0．48米，展开后高0．3米，重10千克多，有6个轮子，行驶速度很慢，有如蜗牛，设计速度还不到1厘米／秒。它携带了3台相机和一台阿尔法质子X射线光谱仪（APXS），由车顶的太阳能电池板提供电力，并依靠3台钚238放射性同位素加热装置来为电子设备保持温度。6个轮子是铝制韵，前、后4个轮子可独立转动，因而可就地转弯。漫游车和着陆器间通过一特高频指令与遥测系统保持联络。
火星车的监控
火星车的各种动作都是由地面人员控制的，担任这项工作的科学家被称为火星驾驶员。他们坐在一个由美国硅图公司提供的24英寸工作站显示屏幕前，戴着三维虚拟现实眼镜，通过移动显示屏上的光标引导“索杰纳”在1．2亿千米之外的火星表面行进。由于火星距地球非常遥远，两者之间信号单程传递需耗时约11分钟，所以地面不能对火星车进行实时控制。地面控制中心的相关指令发射到火星上的着陆器转发设备上，然后再转给火星车。通信是间歇式的，火星车在火星白昼期间利用太阳能接收这些指令，而当“火星探测器”位于火星背向地球的一面时，无线电信号则无法传送。因此，“火星探测器”与地面间的联系基本上是12小时进行，12小时中断的。通信联系主要在美国加州时间夜晚进行。
超计划传回5倍的照片量
如前所述，这次火星考察工作成败的最终关键工作是火星车的工作，它能否拍到清晰的火星照片，能否现场成功地勘测和分析并将数据发给着陆器，这是关键的关键。
这次“火星探路者”降落在火星阿瑞斯平原6小时后，它就向地面控制中心发回了第一批彩色照片，这也是人类自1976年以来又获得的第一批关于火星表面的照片。其中一幅360度全景照片显示火星的地表很像地球上的荒漠，着陆点附近有一些鹅卵石，远处依稀可见约300米高的山峰和丘陵。由于着陆着点附近标志明显，地面控制中心很快就确定了飞船在火星上的准确位置。目前“火星探路者”已成功地传回原计划5倍数量的火星照片。
火星车的魅力
众所周知，在进行太阳系中的行星和卫星探索和考察工作中，除了拍摄照片和发回摄录的图像外，能直接挖取岩石标本载回地球进行化学化验和分析，这是了解外星（包括行星和卫星）的真相的最有意义的工作之一。在1969年美国“阿波罗11号”首次载人登月时曾采用了月球车在月面上奔跑，采掘了大量岩石并在飞船飞回地球时带回。“阿波罗11号”以后几次有人登月活动中都采掘了月球岩石、土壤标本。
据《参考消息》1997年7月8日第7版上的报道（来自美联社加州帕萨迪纳7月6日讯）说：搭乘“火星探路者”前往火星的火星车昨天夜里驶上天寒地冻的火星地面，成为迄今为止行驶在另一颗行星的第一辆机动车。
尽管存在令地面控制人员困扰的通信问题，但是六轮“索杰纳”号火星车花了4分钟时间小心翼翼地沿金属坡道驶下来，踏上了粉红色的土壤。
火星车传回的第一批图像是它驶离坡道时拍摄的，可以清晰地看见在多尘的火星土壤中留下的轮辙。当几台计算机显示屏上闪现出微波炉大小的火星车行驶在坡道上和行驶在火星地面上的照片时，NASA喷气推进实验控制室中陡然响起一片欢呼声。从8帧画面组成的图像中可以看到摇摆不已的坡道和缓慢行驶的火星车。
当天格林威治时间2时刚过，飞行主任克里斯·萨尔沃宣布说：“我们可以对火星上的六轮火星车做现场报道了。”
火星车是这次火星探测活动中的精彩部分。当火星转向与地面无线电失去联系的一侧时，火星车按计划将把一台先进的仪器放置在火星地面，并开始探测周围环境。
火星车是靠太阳能驱动的，但是在仍与火星探路者飞船的三块太阳能电池板中的一块相连的情况下，火星车前天夜里与火星探路者之间的通信还是中断了。但是后来通信状态恢复正常。
在最初几天里，科学家们不会让火星车走多远，他们将利用这几天时间掌握控制火星车的技巧。
“火星探路者号”的主要任务
《美国新闻与世界报道》周刊报道：“火星探路者号”的首要任务是展示如何能在地球上为远在1．2亿千米以外的火星着陆器导航。科学家无法对旅居者进行实时控制，它从火星发回的无线电信号需要11分钟才能到达设在帕萨迪纳的控制中心，需要另外11分钟才能收到发给它的指令。如果火星车的控制人员看到它朝着某个悬崖的方向前进，就对它发出“转向”的指令，火星车就会掉转方向。着陆器上的摄像机将把火星车周围的地形拍摄下来，科学家们将根据图像决定火星车前进的方向。布赖恩·库拍等地面控制人员将为火星车从所在的位置与要去的目标之间选定路线。控制人员将向它发出前往某个地点的指令，但不确切地告诉它如何到达目的地。
库用等地面控制人员通过硅图公司制造的一台24英寸的工作站屏幕对火星车进行控制。他们戴的特制眼镜能以三维图像看到火星车周围的地形。库珀说，由于图像是三维的，控制人员可以用软件工具测出岩石的高度，计算出“旅居者号”能否越过岩石障碍。
由于“旅居者号”要侦察前方的地形，它的前进速度将非常缓慢。火星车行进的最快速度每小时不到1．6千米，它每前进6．35厘米，就停下来用5个激光器侦察前方的地形。如果它发觉有构成危险的岩石或洞穴，它将转动45度继续侦察，直至找到没有障碍的行进路线。装有6个轮子的火星车相当灵活，每只直径12．7厘米的轮子上都装有不锈钢防滑条。它由自己携带的电动马达驱动。
