第一章 红色世界——认识火星 1
美丽的红色之星 2
火星的基本参数 5
生了锈的世界：火星的表面 5
难兄难弟：火星的卫星 6
火星上的陨石坑 9
第二章 偶然发现——火星观测初期 13
探索太阳系的先驱 14
开普勒“偶然发现了真相” 19
地球的一天和火星的火星日如此相近 23
火星的磁场如此之弱 24
火星和地球有着极其相似的年龄 27
火星在很久之前就为人所知 28
早期的望远镜观测者 29
伽利略发明天文望远镜 32
开普勒的长镜筒望远镜 38
牛顿发明反射望远镜 43
第三章 前仆后继——测绘火星地图 51
惠更斯和他的火星图 52
卡西尼和赫歇尔对火星的观测 54
一个“不可靠”的观测者 57
获得更精确的火星地图 59
对火星地貌特征命名的难题 61
第四章 虚构天河——火星运河的故事 65
想象火星人到底长什么样 66
斯基帕雷利观测并记录的运河 67
洛威尔相信运河是人工建造的 71
并不是每个人都认同运河 73
安托尼亚蒂的观点影响巨大 76
第五章 极北之岛——火星大气与极冠 81
探索火星的大气环境 82
并不存在的“紫层”现象 87
席卷整个火星的沙尘暴 90
火星近日点时都会掀起沙尘暴 92
火星“极北之岛”：极冠 93
“风”使火星极冠呈螺旋状结构 98
揭开火星暗斑的奥秘 99
望远镜中的火星 103
第六章 庄严使命——航空探测之旅 111
抵达火星的想法 112
“水手4号”庄严地升空 114
“水手”完成了科学家所期望的任务 116
“水手9号”及其他火星探测器 123
深入火星的更多细节 127
太阳系最大的火山和峡谷 133
第七章 矢志不移——寻找火星生命 135
卡尔·萨根坚信火星存在过生命 136
从轨道观看美丽的火星 138
“海盗号”登陆器将要降落 142
“海盗号”开启火星探索新纪元 147
火星具有出现生命的必要条件吗？ 154
“勇气”号发现火星曾有水存在 156
“凤凰”号寻找火星生命之旅 162
火星上的生命之源——水 165
寻找火星生命的存在 168
好奇号在火星上迈出第一步 173
第八章 疑团重重——火星之谜 177
火星上有微生物的证据 178
未来移民火星不是空想 179
未来的家园：火星基地 182