Prva uspješna sovjetska marsovska misija bila je slanje na "crveni planet" treće generacije automatske međuplanetarne stanice Mars-2. Mars-2 bio je namijenjen istraživanju Marsa i iz njegove orbite i izravno s površine planeta.
Mars-2
AMS se sastojao od orbitalne stanice (umjetni satelit za istraživanje Marsa) i vozila za spuštanje. Navigacija u svemiru provodila se koristeći orijentaciju prema Suncu, zvijezdi Canopus i Zemlji. Sovjetski Savez planirao je izvršiti ozbiljan istraživački rad na Marsu, za to je AMS imao svu potrebnu opremu: infracrveni fotometar za proučavanje površinskog reljefa mjerenjem količine ugljičnog dioksida, ultraljubičasti fotometar za određivanje gustoće gornjih slojeva atmosfere. Brojilo čestica kozmičkih zraka i mnogi drugi uređaji. Vozilo za spuštanje također je bilo automatizirano i konfigurirano za autonomno upravljanje i upravljanje.
Stanica je lansirana s kozmodroma Baikonur 19. svibnja 1971. godine. Let stanice do Marsa trajao je više od 6 mjeseci. Let je izveden prema programu i, kako kažu, ništa nije nagovještavalo nevolje, tek u posljednjoj fazi (najvažnije, treba priznati), zbog neispravnih proračuna spuštajuće vozilo ušlo je u atmosferu pod kutom većim od zadanog, padobranski sustav u takvim je uvjetima bio neučinkovit i nakon prolaska kroz atmosferu Marsa, uređaj se srušio. Zasluge naše zemlje, naš je sletnik, iako se srušio, ipak postao prvi umjetni objekt na planetu. Više od osam mjeseci, orbitalna stanica provodila je sveobuhvatna istraživanja Marsa, dovršivši 362 revolucije oko planeta tijekom svog rada.
Mars-3
Pokazalo se da je sljedeća ruska misija Mars bila uspješnija. Pri razvoju programa Mars-3 uzeti su u obzir nedostaci prethodnog lansiranja. Pokrenut 9 dana nakon Marsa-2, stanica Mars-3 uspješno je dosegla Marsovu orbitu šest mjeseci kasnije. Lander je prvi put u povijesti meko sletio na površinu "crvenog planeta".
Promotivni video:
Nakon jedne i pol minute pripremnog razdoblja, uređaj je počeo raditi i počeo je emitirati panoramu okolne površine, no nakon 14 i pol sekundi "Marsovska predstava" je završila. Ovu "emisiju", naravno, možemo nazvati velikim dijelom: AMC je prenio samo prvih 79 redaka fototelevizijskog signala, što je bila siva podloga bez ijednog detalja, isto se dogodilo i s emitiranjem s drugog telefotometra. Pretpostavljale su se razne verzije neispravnog rada uređaja: pražnjenje korone u antenama odašiljača, oštećenje baterije … ali konačna odluka o razlozima kvara nije donesena. Inače, Marsovci su napravili nešto pametno.
Mars-4
21. srpnja 1973. s kosmodroma Baikonur lansiran je Mars-4 AMS. 204 dana nakon lansiranja, 10. veljače 1974., letjelica je letjela na udaljenosti od 1844 km od površine Marsa. 27 minuta prije ovog trenutka uključeni su jednoredni optičko-mehanički skeneri - telefotometri, uz pomoć kojih su snimljene panorame dva područja površine Marsa (u narančastom i crveno-infracrvenom području).
Po prvi puta u praksi ruske kozmonautike u letu su sudjelovale četiri svemirske letjelice. Marsu-4 dodijeljeni su mnogi zadaci: proučavanje raspodjele vodene pare preko planeta na disku, određivanje sastava plina i gustoće atmosfere, mjerenje protoka elektrona i protona duž puta leta i u blizini planeta, proučavanje spektra unutarnjeg sjaja atmosfere Marsa i mnogi drugi. Glavni zadatak Marsa-4 bio je stupiti u kontakt s automatskim postajama na površini Marsa. Svemirska letjelica Mars-4 izvodila je fotografije Marsa s putanje leta. Na fotografijama površine planeta, koje su vrlo kvalitetne, mogu se uočiti detalji do 100 m. To fotografiju čini jednim od glavnih sredstava za proučavanje planeta. Uz njegovu pomoć, korištenjem filtara u boji sintezom negativa, dobivene su slike u boji brojnih područja Marsove površine. Slike u boji također su visoke kvalitete i prikladne su za areološko-morfološke i fotometrijske studije. Nažalost, Mars-4 nije ispunio sve zadatke koji su mu dodijeljeni.
Mars-5
Mars-5 AMS lansiran je četiri dana nakon lansiranja Mars-4. Zadaci koji su mu dodijeljeni nisu se puno razlikovali od prethodne misije. Stanica Mars-5 uspješno je ušla u orbitu oko planeta, ali odmah je u odjeljku s instrumentima došlo do smanjenog tlaka, što je rezultiralo time da je stanica radila samo oko dva tjedna. Znanstveni instrumenti smješteni na stanici Mars-5 bili su namijenjeni uglavnom proučavanju niza najvažnijih karakteristika površine planete i gotovo planetarnog svemira iz orbite. Uređaj je opremljen Lyman-alfa fotometrom, koji su zajednički dizajnirali sovjetski i francuski znanstvenici, a dizajniran je za traženje vodika u gornjim dijelovima Marsa. Magnetometar instaliran na brodu mjerio je magnetsko polje planeta.
Infracrveni radiometar koji radi u rasponu od 8-40 mikrona bio je namijenjen za mjerenje površinske temperature. Umjetni Marsov satelit, svemirska letjelica Mars-5, prenijela je na Zemlju nove informacije o planetu i okolnom svemiru; visokokvalitetne fotografije Marsovske površine, uključujući one u boji, dobivene su iz satelitske orbite. Studije magnetskog polja u gotovo marsovskom svemiru, provedene svemirskom letjelicom, potvrdile su zaključak izveden na temelju sličnih studija svemirske letjelice Mars-2, -3 da se u blizini planeta nalazi magnetsko polje od oko 30 gama (7-10 puta veće od međuplanetarnog neometanog polja nošena sunčevim vjetrom). Pretpostavljalo se da ovo magnetsko polje pripada samom planetu, a "Mars-5" je pomogao dobiti dodatne argumente u korist ove hipoteze. Po prvi puta temperatura atomskog vodika u gornjim slojevima atmosfere Marsa izravno je izmjerena koristeći slična mjerenja sa svemirske letjelice Mars-5. Preliminarna obrada podataka pokazala je da je ta temperatura blizu 350 ° K. Unatoč činjenici da rad postaje nije dugo trajao, tijekom svog rada dobiveno je puno podataka o Marsu, njegovoj atmosferi i magnetskom polju.
Mars 6
Još jedan naš slijetač završio je na Marsu zahvaljujući Mars-6 AMS lansiranom s kozmodroma Baikonur 5. kolovoza 1973. godine. Nažalost, ni ovaj put nije bilo mekog slijetanja. Tijekom spuštanja nije bilo digitalnih podataka s uređaja MX 6408M, ali uz pomoć uređaja Zubr, IT i ID dobivene su informacije o preopterećenjima, promjenama temperature i tlaka. Neposredno prije slijetanja izgubljena je komunikacija s letjelicom.
Posljednja telemetrija primljena od nje potvrdila je izdavanje naredbe za uključivanje motora za meko slijetanje. Ponovna pojava signala očekivala se 143 sekunde nakon nestanka, ali to se nije dogodilo, međutim, podaci dobiveni tijekom spuštanja već su donijeli značajne rezultate i dali su velik doprinos proučavanju Marsa. Silazno vozilo Mars-6 sletjelo je na planet, prenoseći prvi put na Zemlju podatke o parametrima marsovske atmosfere dobivene tijekom spuštanja. Mars 6 izmjerio je kemijski sastav Marsovske atmosfere pomoću RF masenog spektrometra. Ubrzo nakon otvaranja glavnog padobrana, mehanizam za otvaranje analizatora je radio, a atmosfera Marsa dobila je pristup uređaju. Preliminarna analiza sugerira da sadržaj argona u atmosferi planeta može biti oko jedne trećine. Ovaj je rezultat od temeljne važnosti za razumijevanje evolucije atmosfere Marsa. Silazno vozilo također se koristilo za mjerenje tlaka i temperature okoline; rezultati ovih mjerenja vrlo su važni kako za širenje znanja o planetu, tako i za utvrđivanje uvjeta u kojima bi trebale raditi buduće marsovske stanice.
Zajedno s francuskim znanstvenicima proveden je i eksperiment s radio astronomijom - mjerenja emisije sunčeve radio stanice u opsegu metara. Prijem zračenja istovremeno na Zemlji i na svemirskoj letjelici smještenoj stotinama milijuna kilometara udaljenoj od našeg planeta omogućuje rekonstrukciju volumetrijske slike procesa stvaranja radio valova i dobivanje podataka o protocima nabijenih čestica odgovornih za te procese. U ovom eksperimentu također je riješen još jedan problem - potraga za kratkotrajnim rafalnim radio emisijama, koje mogu, kako se pretpostavlja, nastati u dalekom svemiru zbog eksplozivnih pojava u jezgrama galaksija, tijekom eksplozija supernove i drugih procesa.
Mars 7
Mars 7 lansiran je 9. kolovoza 1973. Ova misija na Mars bila je neuspješna. Silazno vozilo prošlo je 1400 kilometara od površine Marsa i otišlo u svemir. Dakle, ciljni program Marsa-7 nije bio ispunjen, ali je autonomnim letom vozilo za spuštanje zadržalo svoju operativnost i prenosilo informacije u letačko vozilo putem radio veza KD-1 i RT-1. Komunikacija s letnim vozilom Mars-7 održavala se do 25. ožujka 1974.
Tijekom rada Marsa-7 u rujnu-studenom 1973. zabilježena je veza između povećanja protoka protona i brzine sunčevog vjetra. Preliminarna obrada podataka svemirske letjelice Mars-7 o intenzitetu zračenja u Lyman-alfa rezonancijskoj liniji atomskog vodika omogućila je procjenu profila ove linije u međuplanetarnom prostoru i utvrđivanje dviju komponenata u njemu, od kojih svaka daje približno jednak doprinos ukupnom intenzitetu zračenja. Dobiveni podaci omogućit će izračunavanje brzine, temperature i gustoće međuzvjezdanog vodika koji teče u Sunčev sustav, kao i naglašavanje doprinosa galaktičkog zračenja linijama Lyman-alfa. Ovaj eksperiment izveden je u suradnji s francuskim znanstvenicima.
Projekt Fobos
Projekt Fobos bio je sljedeći korak u proučavanju Marsa i njegovog satelita. Pokrenut je nakon uspješne suradnje sa zapadnim znanstvenim organizacijama u okviru projekta AMC "Vega". Unatoč činjenici da je glavna zadaća projekta ostala neispunjena, a planirana je i isporuka silaznih vozila na Marsov projekt, projekt je donio rezultate. Istraživanja Marsa, Fobosa i gotovo marsovskog prostora, koja su se provodila 57 dana u fazi orbitalnog kretanja oko Marsa, omogućila su dobivanje jedinstvenih znanstvenih rezultata o toplinskim karakteristikama Fobosa, plazemskom okruženju Marsa i njegovoj interakciji sa sunčevim vjetrom.
Primjerice, brzina erozije marsovske atmosfere uzrokovane interakcijom sa sunčevim vjetrom procijenjena je pomoću ionskog spektrometra instaliranog na brodu Phobos-2 na temelju protoka kisikovih iona koji napuštaju atmosferu Marsa, a sovjetski program istraživanja Marsa je završen. Lansiranje sljedećeg, već ruskog aparata za istraživanje Marsa - stanice Mars-96 1996. - završilo je neuspjehom. Lansiranje sljedećeg ruskog aparata za proučavanje Marsa i njegovih satelita (Fobos-tlo) dogodilo se 9. studenog 2011. Glavna svrha ovog uređaja je dostaviti uzorak foboskog tla na Zemlju. Tog dana uređaj je ušao u referentnu orbitu, ali iz nekog razloga naredba za uključivanje pogonskog sustava nije prošla. 24. studenoga pokušaji vraćanja radne sposobnosti službeno su prekinuti,i u veljači 2012. uređaj je nekontrolirano ušao u guste slojeve atmosfere i pao u ocean.
