שלושה ימים אחר כך, ב־5 במרץ 2004, הודיעה נאס"א במסיבת עיתונאים נוספת כי גם ספיריט, הרכב התאום של אופורטיוניטי, הפועל במכתש גוסב, מרחק חצי מאדים, בצידו השני של קו המשווה, מצא עדויות למים, אף כי גם אם היו שם מים בעבר, כמותם הייתה קטנה מזו שהיו באזור שבו פועל אופורטיוניטי.
שני רכבי החלל, שהיו מיועדים לפעול חודשים ספורים, פעלו שנים מעבר למצופה. בימים אלו (פברואר 2012) 8 שנים לאחר הגעתו למאדים אופורטיוניטי ממשיך לנוע, לחקור ממצאים שונים (ראו מכתשים ויקטוריה, ווסטוק, ואיגל), ולשדר נתונים לכדור הארץ. הרכב התאום שלו, ספיריט, הפסיק לשדר נתונים לכדור הארץ בתאריך 22 במרץ 2010, ככל הנראה עקב תנאי החורף הקשים במאדים. ב־24 במאי 2011 הודיעה נאס"א על הפסקת הניסיונות ליצור קשר עם ספיריט.
מקפת לסקר מאדים.
מקפת לסקר מאדים (Mars Reconnaissance Orbiter) היא חללית מחקר של נאס"א ששוגרה באוגוסט 2005 על מנת לחקור את פני מאדים. לחללית ארבע משימות עיקריות:
MRO נכנסה למסלול סביב מאדים ב־10 במרץ 2006 ומאז משדרת צילומי מאדים אל כדור הארץ.
בצילומים שהגיעו נמצאו עדויות להתפרצויות וולקניות, שיטפונות אדירים ופני שטח מצולקים מפגיעות מטאוריטים אולם התגלית החדשה החשובה היא גילוי שכבות משקע המעידות על מחזוריות אקלימית על הכוכב הנובעת מהטיית ציר הכוכב.
פיניקס.
הגשושית פיניקס שוגרה ב־4 באוגוסט 2007 ונחתה בשלום על פני הקרקע בסביבת הקוטב הצפוני של מאדים ב־25 במאי 2008. מטרתה העיקרית של המשימה היא חקירת הקרח במאדים והתנאים בהם הוא מפשיר.
במהלך חודש אוגוסט 2008 בדיקות מעבדה שנערכו על סיפונה הוכיחו סופית כי קיימים מים בדגימת עפר ממאדים. בחודש ספטמבר נתגלה סידן פחמתי, תוצר של אינטראקציה בין מינרלים לנוזלים. הפניקס תיעדה גם מערבולות על מאדים וצילמה שלג יורד על פני כוכב הלכת האדמדם.
נאס"א הכריזה רשמית על סיום המשימה במאי 2010, לאחר שצילומים של הגשושית שצולמו על ידי המקפת לסקר מאדים הראו נזק משמעותי לאחד מקולטי השמש שלה, ולא ניתן היה ליצור איתה קשר.
קיוריוסיטי.
הגשושית קיוריוסיטי שוגרה ב־26 בנובמבר 2011, ונחתה ב־6 באוגוסט 2012. אתר נחיתת הגשושית הוא מכתש גייל. מטרת המחקר העיקרית של משימת קיוריוסיטי היא לבדוק את מידת התאמתו של מאדים לקיום חיים בעבר או בהווה, אין כוונה לבצע חיפוש אקטיבי אחר עדויות לקיום חיים על פני מאדים. לגשושית יכולת לאסוף דגימות קרקע ולבצע קדיחות בסלעים. בניגוד לפיניקס, לקיוריוסיטי יש יכולת ניידות. קיוריוסיטי גדולה פי חמישה ובה פי 10 יותר ציוד מחקר מדעי לעומת ספיריט ואופורטיוניטי, בעוד שגשושיות אלו תוכננו לפעול כשלושה חודשים משך הפעילות המתוכנן של קיוריוסיטי הוא שנה מאדימית אחת (668 יממות מאדים או 686 יממות ארץ).
ב־5 באוגוסט 2012 דיווחה נאס"א לקראת הנחיתה המתוכננת, כי כל המערכות פועלות כשורה. במהלך הנחיתה האוטומטית, נכנסה הגשושית לאטמוספירה במהירות של 20,921 קמ"ש (פי 17 ממהירות הקול). זהו השלב המסובך והקריטי ביותר שכונה בנאס"א "שבע דקות של טרור". בזמן זה בוצעו מספר פעילויות משולבות בו זמנית, שכוללות את פתיחת המצנח הענק ועגורן שירד לנקודה המדויקת של הנחיתה, ושם הוריד את רכב הנחיתה על גבי כבלים מניילון. בזמן הנחיתה היה כדור הארץ מתחת לאופק של מאדים, ולא ניתן היה לקיים קשר רדיו ישיר עם קיוריוסיטי. שני לוויינים קלטו והקליטו את התשדורות שנשלחו מקיוריוסטי, אך המידע מהם התקבל בכדור הארץ רק מספר שעות לאחר הנחיתה.
ב־7 ביולי 2018, הודיעה נאס"א, כי קיוריוסטי מצאה מולקולות אורגניות במשטח סלע במאדים. עם זאת הבהירה נאס"א, כי לא נמצאו חיים על פני מאדים.
אינסייט.
אינסייט (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) היא נחתת של נאס"א לחקר כוכב הלכת מאדים. שיגור הנחתת תוכנן להתבצע במרץ 2016, אך עקב דליפה במיכל וואקום שבו נמצא הסייסמוגרף של הנחתת, אחד מהמכשירים המדעיים המרכזיים שלה (שנבנה על ידי סוכנות החלל הצרפתית), השיגור נדחה והתבצע בחלון השיגור הבא למאדים ב־5 במאי 2018.
מטרתה העיקרית של InSight‍‍ היא לחקור את השלבים המוקדמים של התהליכים אשר עיצבו את מאדים. InSight תחקור את הגודל, העובי, הצפיפות ואת מצב הצבירה של הליבה (נוזלי או מוצק), המעטפת והקרום של מאדים, וכן את קצב עזיבת החום מפנים כוכב הלכת.
חומרת הנחתת מבוססת על הנחתת פיניקס, שנחתה בהצלחה על מאדים בשנת 2008, ובכך התכוונה נאס"א להפחית את העלות ורמת הסיכון של המשימה. הנחתת נחתה במאדים ב־26 בנובמבר 2018.
מקפת שיירי גז.
מקפת שיירי הגז אקסו מארס היא גשושית ששוגרה כחלק מפרויקט אקסו מארס על ידי סוכנות החלל האירופית ורוסקוסמוס בשנת 2016 לחקר מאדים.
המקפת שוגרה יחד עם הסקיאפארלי, נחתת ששימשה כמדגים טכנולוגי, ונכשלה בנחיתתה, ב־14 במרץ 2016. המקפת נכנסה למסלול סביב מאדים ב־19 באוקטובר באותה שנה.
מטרתה העיקרית של המקפת היא חקר המתאן וגזים אחרים באטמוספירת מאדים, כסימנים לחיים אפשריים על פני מאדים.
המקפת השלימה את משימתה הראשונה: שחרור הנחתת סקיאפרלי ב־16 באוקטובר 2016. הנחתת לא הצליחה לנחות בשלום על פני מאדים. המקפת החלה בשינוי מסלולה, תוך שימוש בבלימה אטמוספירית, ונתונים ממנה צפויים בסוף 2017.
משימת תקווה מאדים.
גשושית מחקר מסוג מקפת של איחוד האמירויות הערביות ששוגרה ב־19 ביולי 2020, ותגיע למסלול של מאדים בשנת 2021. הגשושית תעשה מחקר על האטמוספירה של מאדים.
משימת טיאנוון-1.
סין שיגרה ב־23 ביולי 2020 גשושית המורכבת ממקפת, נחתת ורובר שמתוכנן לנחות על פני המאדים בפברואר 2021.
מאדים 2020.
משימת מאדים 2020 נועדה לבצע מחקר אסטרוביולוגי במטרה לחפש סימנים מיקרוביולוגים לחיים קדומים על המאדים, ולהעריך משאבי וסיכוני טבע לחוקרים אנושיים עתידיים. השיגור בוצע על משגר אטלס 5, ב־30 ביולי 2020 והנחיתה על המאדים התקיימה בהצלחה ב־18 בפברואר 2021. היא מתוכננת להימשך שנת מאדים אחת לפחות (687 ימי כדור הארץ).
המשימה עוזרת לסלול את הדרך למסעות אנושיים עתידיים למאדים ומדגימה טכנולוגיות שניתן להשתמש בהן. אלה כוללים בדיקת שיטה להפקת חמצן מאטמוספירת המאדים, זיהוי משאבים אחרים (כגון מים תת-קרקעיים), שיפור טכניקות נחיתה, ואפיון מזג האוויר, האבק ותנאים סביבתיים פוטנציאליים אחרים העלולים להשפיע על אסטרונאוטים עתידיים החיים ועובדים על מאדים.
המשימה כוללת רובר בשם פרסווירנס (באנגלית: Perseverance) שמצויד במקדח לאיסוף דגימות ליבה של סלע ואדמת מאדים, ולאחסונם עד לאיסוף על ידי משימה עתידית שתעביר אותם חזרה לכדור הארץ לצורך בדיקה מעמיקה. אל הרכב הרובוטי מתלווה מסוק-רחפן בשם אינג'ניואיטי (באנגלית: Ingenuity), פרי פיתוח של המעבדה להנעה סילונית, שמשקלו 1.8 ק"ג. מסוק זה בא כדי להדגים את יכולת הטיסה באטמוספירה הדלילה, להבי הרוטור הקואקסיאלי שלו יסתובבו במהירות של 2,400 סיבובים לדקה – בערך פי 6 מרוטור במסוק על כדור הארץ.
משימת אקסו מארס.
המשימה היא שיתוף פעולה בין שתי סוכנויות חלל והיא מתוכננת לשיגור בשנת 2022 ונחיתה על פני המאדים בקיץ 2023. המשימה כוללת פלטפורמה קרקעית מסוג נחתת בשם קזאצ'וק של סוכנות החלל הרוסית רוסקוסמוס שנבנתה על ידי לאבוצ'קין ורובר בשם רוזלינד פרנקלין של סוכנות החלל האירופאית שנבנה על ידי חטיבת החלל של קבוצת איירבוס.
משימת מקפת מאדים מס' 2.
המשימה של הארגון ההודי לחקר החלל, מתוכננת לשיגור בשנת 2024 והיא כוללת מקפת ונחתת או רובר.
מחקר מאויש.
נכון לעשור השלישי של המאה ה־21, טרם נשלחו אסטרונאוטים אל מאדים, אך הן סוכנות החלל האמריקאית והן גופים אחרים כבר חוקרים במרץ את האפשרות לבצע משימה מאוישת למאדים.
מאדים הוא כוכב הלכת שגורם להתעניינות יותר מכל כוכב לכת אחר במערכת השמש. אחת הסיבות לכך היא האפשרות להאריץ אותו, כלומר להפוך אותו לכוכב לכת שישררו בו תנאים שיאפשרו לבני־אדם להגיע אליו ברבות הימים ולהשתכן בו. עד שנת 2035 מתכוונת נאס"א לשלוח אליו חללית מאוישת, אם ימצא לכך התקציב. עלות מבצע מסוג זה מוערכת בעד 300 מיליארדי דולרים, וההערכה היא כי יידרש לכך שיתוף פעולה בינלאומי.
ב־14 בינואר 2004, לאחר אסון מעבורת החלל קולומביה, הכריז נשיא ארצות הברית ג'ורג' ו' בוש על תוכנית החלל הבאה של ארצות הברית, לשליחת אדם אל הירח, ולאחר מכן אל מאדים. כוונת התוכנית הייתה לפתח טכנולוגיה להקמת בסיס קבע על הירח, על מנת להשתמש בה במשימה אל מאדים. בשנת 2011 בוטלה התוכנית על ידי ממשלו של ברק אובמה בשל חוסר תקציב והסכנות במשימה זאת.
משימה כזו מציבה מספר אתגרים, הנובעים ברובם מאורך המשימה, הצפוי להיות כשנתיים. זאת עקב אופי מסלולי כדור הארץ ומאדים סביב השמש, הגורם לכך ששני הכוכבים קרובים ביותר זה לזה פעם ב־26 חודשים, מה שיוצר הזדמנויות שיגור סביב מועד זה. האתגרים הם:
בתרבות.
צבע פניו של מאדים אדמדם בשל ריבוי בתחמוצות ברזל בקרקעו, ומכאן שמו העברי והכינוי "כוכב הלכת האדום". כמו כן מבין שבע המתכות הקדומות הברזל יוחס לו. שמו בלעז הוא מארס (Mars), משום שהוא זוהה במיתולוגיה הרומית עם אל המלחמה בשם זה (המקביל לארס מהמיתולוגיה היוונית). שם זה ניתן לו בשל מראהו האדמדם בשמי הלילה, שהרי הצבע האדום מתקשר למלחמה. באסטרונומיה הבבלית זוהה מאדים עם אל המלחמה, האש וההרס נרגל. מארס נשאר מזוהה בתרבות עם מלחמה ואלימות. במסכת שבת נאמר כי אדם הנולד ב"מזל מאדים" יעסוק בהוצאת דם: