火星の観測史
火星の観測結果では軌道の速度が一方では他方より40パーセントほど速く、アリストテレスのモデルでの動きが変わることのないという主張に矛盾が生じてしまったのである。そこでプトレマイオスはエカントという点を設け、この点に対して一定の角速度で動くと修正した。また、彼は惑星の順番を月、水星、金星、太陽、火星、木星、土星、固定された星の順であると提案した。プトレマイオスは自身のモデルを『アルマゲスト』に掲載し、西洋の天文学において今後4世紀に渡り信頼のできる専門書となった。
5世紀のインドではSurya Siddhantaという本で火星の角直径が約2分と推測され、地球からの距離は10433000 km(1296600由旬)と推測された。これにより火星の直径は約6070km(754.4由旬)と推定され、現在の6788kmから11%しか誤差がない。しかしこの推測では惑星の角直径の計測が杜撰であり、望遠鏡による測定とのズレが顕著だった。この推測はプトレマイオスが測定した1.57'に影響されたのではないかと言われている。どちらの値も後に望遠鏡で得られた各直径よりかなり大きい。
1543年にニコラウス・コペルニクスは太陽中心のモデルを考え、『天球の回転について』を出版した。
1969年惑星変動を永続的に監視するためにNASAはInternational Planetary Patrol Programを設立した。この組織は火星上の砂嵐を観測するのに焦点を当てている。この計画でもたらされた画像により季節による火星のパターンが分かり、火星に砂嵐が発生するのは太陽に接近しているときに起こりやすいと発表した。
1960年代から火星の軌道上からの観測や表面の探査のために数々の探査機が打ち上げられた。また、地上からのリモートセンシングや軌道望遠鏡で多種の電磁スペクトルを通して観測が続けられた。これには表面の物質を決定するための赤外線による調査や大気の組成を調べるための紫外線やサブミリ波による調査、風速を調べるための調査などがある。
ハッブル宇宙望遠鏡(HST)は火星の体系的な調査を行い、地球から最高解像度の画像が得られた。HSTは太陽からの角距離が50°あれば惑星の有用な画像を撮影できる。地上のCCDが付けられた望遠鏡では火星の有用な画像を撮影することができ、衝のときは天気の監視が可能となる。