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Bis zum Zeitalter der Raumfahrt änderte sich das Bild vom Mars gewaltig. Die erste Sonde die zum Mars aufbrechen sollte wurde von den Sowjets gebaut und trug den Namen Mars 1. Mars 1 stellte sich jedoch als ein Fehlschlag dar, da der Kontakt nach einigen Millionen km verloren ging. Den ersten Vorbeiflug gelang der Amerikanischen Raumsonde Mariner 4. Mariner 4 umflog den Mars am 14. Juli 1965 in einer Entfernung von 9800 km. Sie hatte Sensoren und Kameras an Bord, welche nur 21 Bilder zur Erde übermittelte. 21 Aufnahmen die eher eine Kratherreiche Landschaft, und nicht wie angenommen eine sanfte glatte Oberfläche zeigte.
Mariner 9, die erfolgreichste der Mariner Sonden, Kathographierte 11 Monate lang größtenteils die gesamte Oberfläche des Marses.
Mariner 9 hat viele alte Theorien über den Mars umgeworfen. Mars ist kleiner als die Erde, besitzt aber Jahreszeiten. Sie ähneln denen auf der Erde, da sowohl die Achsenneigung als auch die Tageslänge in der entsprechenden Größenordnung der Marstage vorliegen, nur etwa 30 Minuten länger. Ein Marsjahr hat 668 Sols oder Marstage.
Die Umlaufbahn verläuft entschieden exzentrisch, so das der Abstand zwischen der Sonne von 207 bis 249 Millionen km schwankt, welches einen direkten Einfluß auf das Klima des Planeten hat. Es wurde ebenfalls der bisher gewaltigste Sandsturm aus der nähe beobachtet. Dieser Sandsturm war so gewaltig, das er nahezu 1/3 des gesamten Planeten, in wenigen Tagen mit Staub völlig einnebelte. Ein ähnliches Ergebnis wurde 1911 1924 1956 und 1973 wahrgenommen. Anscheinend treten sie vorwiegend dann auf, wenn Mars nahe der Perihelopposition ist, also seinen kleinsten Abstand von Erde und Sonne erreicht hat.
Der Rote Planet besitzt wie auch unsere Erde Polkapen, die nicht aus dem selben Eis bestehen, wie die auf der Erde, sondern eine Jahreszeitlich bedingte obere Kappe aus gefrorenem Kohlendioxid, unter der sich eine Permanente Eiskappe befindet, welche auf gefrorenem Wasser besteht.
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