自1975年美国宇航局的“海盗”号火星探测器发回的资料以来，科学家们对火星的环境演变有了深刻理解。早期的研究推测，火星曾是一个温暖湿润的星球，可能曾有河流和湖泊存在，暗示着生命存在的可能。随着岁月流转，火星经历了急剧降温，大气稀薄，水分蒸发，形成了如今的荒凉地貌，它的季节变化与地球类似，但时间跨度比地球长近16个月。火星的两极也有显著特征，北极地壳较厚，南极则相对较薄，覆盖着主要由水和二氧化碳组成的冰帽。火星的大气主要由二氧化碳构成，氧气和水蒸气含量极低。这样的环境对于地球生物来说，显然是极其严酷的。