היום בתאריך 10.3.06 , נכנסה חללית מחקר בשם MRO   ראשי תיבות של   Mars Reconnaissance Orbiter של נאסא ( NASA ) למסלול אליפטי מסביב למארס. אחרי מסע של שבעה חודשים בחלל והשקעה של כשבע מאות מיליון דולר, הצליחה החללית להגיע לסביבת מארס. על מנת להיכנס למסלול אליפטי מסביבו (ולא לחלוף על פניו ולהתרחק ממנו), החללית הפעילה את המנועים לחצי שעה, שהאטו את מהירותה ואפשרו את כניסתה בזווית הנכונה למסלול מסביב למארס.

בשנת 1964 חלפה חללית של נאסא בשם "מארינר 4" על פני מארס וצילמה 24 תמונות. בשנת 1993 נכשל ניסיון להכניס חללית למסלול היקפי מסביב למארס. היום החללית (MRO ) מתקרבת עד למרחק של 425 ק"מ ממארס  ומתרחקת עד  45,000  ק"מ במסלול אליפטי האורך 35 שעות. במהלך ששת  החודשים הקרובים, מתכוונים חוקרי נאסא להנמיך בהדרגה את מסלול השיוט של החללית עד לגובה שבין 100 ק"מ לבין 320 ק"מ מעל מארס.

מעריכים שכמות האינפורמציה שהחללית תשלח לארץ יהיו שווים ל terabytes  34 , השווה לכל האינפורמציה שיש בחנות וידיאו גדולה. החללית התחילה את מסעה ב 2005. 8. 12 לאחר ששוגרה באמצעות הטיל " אטלס 5 ". החללית מצוידת במצלמות משוכללות וחיישנים מגוונים, המאפשרים לבחון את השכבות הנמצאות מתחת לקרח, למפות את הגיאולוגיה של כוכב הלכת ולבדוק את האבק שבאטמוספרה. המצלמות יצלמו מקומות מתאימים לנחיתת חללית מאוישת בעתיד.

לנאסא יש כעת שלוש חלליות המקיפות שלושה כוכבי לכת שונים. החללית "מאגלן" מקיפה את נוגה (ונוס), החללית "קאסיני" מקיפה את שבתאי (סטורן), והחללית MRO  התחילה היום להקיף את מאדים (מארס). מתכננים לחללית מארס, משימות רבות שימשכו בעשר שנים הבאות כגון: שידור על תנאי מזג האוויר, גילוי מינראלים, בדיקת המבנה שמתחת לפני השטח וחקירת עברו הגיאולוגי של מארס. ידוע למשל שהאטמוספרה שלו מורכבת מ 95.32%  פחמן דו חמצני,  2.7% חנקן, 1.6% ארגון, 0.13% חמצן, 0.03% מים. אפשר לומר שהאוויר של מארס מכיל אלפית מכמות האדים שיש בכדור הארץ ובכל זאת יש התעבות של אדים היוצרים עננים וערפל.

החוקרים מאמינים שבעבר הרחוק, האטמוספרה של מארס הייתה יותר צפופה ואפשרה למים להיות במצב נוזל. צולמו מקומות במרחביו, המזכירים חופי ים, נחלים יבשים, איים בלב ים ואגמים ביבשה. הטמפרטורה המינימאלית מגיעה למינוס 63 מעלות צלזיוס והטמפרטורה המקסימאלית היא 20 מעלות צלזיוס. שני קטביו מכוסים "קרח יבש", שהוא גז פחמן דו חמצני קפוא ומים קפואים. קוטרו של מארס הוא 6,800 ק"מ והוא משלים סיבוב מסביב לשמש ב 686 ימים.

לשם השוואה, קוטר כדור הארץ הוא 12,742 ק"מ ( בקו המשווה 6378 ק"מ ובקטבים 6356 ק"מ ) והוא משלים סיבוב מסביב לשמש ב 365 ימים. מארס נקרא על שם אל המלחמה הרומי וגם מכונה "הכוכב האדום" בגלל הצבע האדום הנובע מסלעי המטיט המורכבים מתחמוצת הברזל. הוא כוכב הלכת הרביעי מהשמש אחרי מרקורי, ונוס וארץ ומקיפים אותו שני ירחים הנקראים פובוס  ודימוס. פני השטח של מארס מכוסים בשכבה של אבק, אבני בזלת, מינראלים ומתכות. הקטבים מכוסים בשכבת קרח, המורכבת מפחמן דו חמצני קפוא (קרח יבש) ומתחת לזה יש מים קפואים. בחורף הקטבים מכוסים בשכבה עבה של קרח ובקיץ יש סובלימציה של הקרח היבש, כלומר מעבר ממוצק לגז CO2 העובר לאטמוספרה.

בנוסף לקטבים יש גם אגמי מים קפואים. מארס מהווה רק רבע משטחו של ארץ ועשירית מהמסה שלו. המקום העמוק ביותר הוא 4 ק"מ והגבוה ביותר הוא 31 ק"מ. האטמוספרה מאוד דלילה ואינה יכולה להחזיק את חום השמש ומכאן הטמפרטורות הנמוכות שבו. הלחץ האטמוספרי הוא רק 0.75% מזה הקיים בכדור הארץ, לכן המים אינם יכולים להימצא במצב נוזל כי נקודת הרתיחה שם היא כבר בשבע מעלות צלזיוס. לשם השוואה, בלחץ האטמוספרי של כדור הארץ נקודת הקיפאון היא אפס מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה היא מאה מעלות צלזיוס (בגובה פני הים). ככול שעולים לגובה בהרים, הלחץ האטמוספרי קטן ונקודת הרתיחה יורדת. למשל בגובה של חמישה ק"מ, המים ירתחו ב 70 מעלות צלזיוס. במהלך הקיץ, כאשר מתנדף הפחמן הדו חמצני מהקטבים במאדים, נושבות שם רוחות עזות עם אבק, במהירות של 400 קמ"ש.   

על פי הטכנולוגיה של היום, לוקח לחלליות שבעה חודשים כדי להגיע למארס. אולם בטכנולוגיות העתידיות של עוד חמש עד עשר שנים (הנמצאות כעת במחקר), יגיעו לשם תוך 76 יום בלבד, במהירות של 42,000 קמ"ש. המרחק מארץ למארס הוא 76 מיליון ק"מ, כלומר החללית תעשה מיליון ק"מ ליום. מדובר בתחנת חלל שתהיה קבועה במארס (או בכל גרם שמים אחר) ותייצר קרן יונים ממוגנטים, שתמשוך את החללית המצוידת במפרש מגנטי. כדי ליצור את קרן היונים הממוגנטים (פלסמה יונית), יוכלו להשתמש באנרגיה סולארית או באנרגיה גרעינית.