Az első sikeres szovjet marsi misszió a Mars-2 harmadik generációs automatikus bolygóközi állomás "vörös bolygójára" történő elküldése volt. A Mars-2 célja volt a Mars felfedezése mind pályájáról, mind közvetlenül a bolygó felszínéről.
Mars-2
Az AMS egy orbitális állomásból (mesterséges műhold a Mars felfedezéséhez) és egy leszálló járműből állt. Az űrben történő navigációt a Naphoz, a Canopus csillaghoz és a Földhöz való orientáció segítségével hajtották végre. A Szovjetunió komoly kutatómunkát kívánt tervezni a Marson, erre a célra az AMS rendelkezett minden szükséges felszereléssel: infravörös fotométerrel a felszíni domborzat tanulmányozására a szén-dioxid mennyiségének mérésével, ultraibolya fotométerrel a felső légkör sűrűségének meghatározására. Kozmikus sugár részecskeszámláló és sok más eszköz. A leszálló járművet szintén automatizálták és konfigurálták az önálló működtetéshez és vezérléshez.
Az állomást a Baikonur kozmodromról indították 1971. május 19-én. Az állomás Marsra tartó repülése több mint 6 hónapig tartott. A repülést a programnak megfelelően hajtották végre, és, mint mondják, semmi nem vetítette előre a bajt, csak az utolsó szakaszban (a legfontosabb, el kell ismerni), a helytelen számítások miatt a leszálló jármű a megadottnál nagyobb szögben lépett a légkörbe, az ejtőernyős rendszer ilyen körülmények között hatástalan volt és miután áthaladt a Mars légkörén, a készülék lezuhant. Hazánk érdeme, hogy leszállónk, bár lezuhant, mégis a bolygó első mesterséges tárgyává vált. A pályaállomás több mint nyolc hónapon átfogó tanulmányokat végzett a Marsról, működésének során 362 fordulatot hajtott végre a bolygó körül.
Mars-3
A következő orosz Mars-küldetés sikeresebbnek bizonyult. A Mars-3 program fejlesztésekor figyelembe vették az előző indítás hiányosságait. 9 nappal a Mars-2 után indult, a Mars-3 állomás hat hónappal később sikeresen eljutott a Mars pályájára. A leszálló a történelem során először hajtott végre lágy landolást a "vörös bolygó" felszínén.
Promóciós videó:
Másfél perces előkészítő periódus után a készülék működni kezdett, és elkezdte sugározni a környező felület panorámáját, de 14 és fél másodperc elteltével a "marslakó műsor" véget ért. Ez a „műsor” természetesen nagy nyújtással hívható: az AMC a fotó-televízió jelének csak az első 79 vonalát továbbította, amely szürke háttér volt, egyetlen részlet nélkül, ugyanez történt a második telephotométerről sugárzott adással is. A készülékek helytelen működésének különféle változatait feltételezték: korona kisülés az adóantennákban, az akkumulátor károsodása … de a meghibásodás okairól nem született végső döntés. Nem más, a marslakók valami okosat csináltak.
Mars-4
1973. július 21-én a Mars-4 AMS-t a Baikonur kozmodromról indították. Az indulás után 204 nappal, 1974. február 10-én az űrhajó 1844 km távolságra repült a Mars felszínétől. 27 perccel e pillanat előtt egy vonalas optikai-mechanikus szkennerek - telefotométerek voltak bekapcsolva, amelyek segítségével a Mars felszínének két régiójáról készítettek panorámaképeket (narancssárga és piros-infravörös tartományban).
Az orosz űrhajózás gyakorlatában először négy űrhajó vett részt a repülésben. Számos feladatot rendeltek a Mars-4-hez: a vízgőz eloszlásának tanulmányozása a bolygó korongján, a légkör gázösszetételének és sűrűségének meghatározása, az elektronok és protonok fluxusainak mérése a repülési út mentén és a bolygó közelében, a Mars légkör belső fényének spektrumának tanulmányozása és még sok más. A Mars-4 fő feladata az volt, hogy kapcsolatba lépjen a Mars felszínén lévő automatikus állomásokkal. A Mars-4 űrhajó fényképeket készített a Marsról a repülési pályáról. A bolygó felszínének nagyon jó minőségű fényképein akár 100 m méretű részletek is felismerhetők, ami a fényképezést a bolygó tanulmányozásának egyik fő eszközévé teszi. Segítségével, negatívok szintetizálásával színszűrők alkalmazásával a Mars felszínének számos területéről színes képeket készítettek. A színes képek szintén kiváló minőségűek, és alkalmasak arológiai-morfológiai és fotometriai vizsgálatokra. Sajnos a Mars-4 nem teljesítette az összes ráruházott feladatot.
Mars-5
A Mars-5 AMS négy nappal a Mars-4 indítása után indult. A számára kijelölt feladatok nem sokban különböztek az előző küldetéstől. A Mars-5 állomás sikeresen bejutott a bolygó körüli pályára, de azonnal nyomástalanították a műszerteret, aminek következtében az állomás működése csak körülbelül két hétig tartott. A Mars-5 állomáson található tudományos műszereket elsősorban a bolygó felszínének és a bolygó közeli űr számos fontos jellemzőjének tanulmányozására szánták a pályáról. Az eszközt Lyman-alfa fotométerrel szerelték fel, amelyet szovjet és francia tudósok közösen terveztek, és amelynek célja a Mars felső légkörében lévő hidrogén keresése volt. A fedélzetre szerelt magnetométer mérte a bolygó mágneses terét.
Egy 8-40 mikron tartományban működő infravörös radiométert a felületi hőmérséklet mérésére szántak. A Mars mesterséges műholdja, a Mars-5 űrszonda új információkat továbbított a Földre a bolygóról és a környező űrről; kiváló minőségű fényképeket készítettek a marsi felszínről, beleértve a színeseket is, a műhold pályájáról. Az űrhajó által a Mars-közeli térben mágneses térrel végzett vizsgálatok megerősítették a Mars-2, -3 űrhajó hasonló tanulmányai alapján levont következtetést, miszerint a bolygó közelében körülbelül 30 gamma mágneses mező van (7-10-szer nagyobb, mint a bolygóközi zavartalan) a napszél által hordozott mezők). Feltételezték, hogy ez a mágneses tér magához a bolygóhoz tartozik, és a "Mars-5" segített további érvek megszerzésében e hipotézis mellett. Első alkalommal a Mars felső légkörében az atomi hidrogén hőmérsékletét közvetlenül mérték a Mars-5 űrhajó hasonló méréseivel. Az adatok előzetes feldolgozása azt mutatta, hogy ez a hőmérséklet megközelíti a 350 ° K-ot. Annak ellenére, hogy az állomás munkája nem tartott sokáig, működése során rengeteg információt szereztek a Marsról, légköréről és mágneses mezőjéről.
Mars 6
Egy másik landolónk a Marson kötött ki a bajonuri kozmodromból 1973. augusztus 5-én indított Mars-6 AMS-nek köszönhetően. Sajnos ezúttal sem volt lágy leszállás. Az ereszkedés során nem volt digitális információ az MX 6408M készülékről, de a Zubr, IT és ID eszközök segítségével információkat szereztek a túlterhelésekről, a hőmérséklet és a nyomás változásairól. Közvetlenül leszállás előtt megszakadt a kommunikáció a repülőgéppel.
A legutóbbi tőle kapott telemetria megerősítette a lágy leszálló motor bekapcsolására vonatkozó parancs kiadását. A jel újbóli megjelenésére 143 másodperccel az eltűnés után számítottak, de ez nem történt meg, de az ereszkedés során kapott adatok már jelentős eredményeket hoztak, és nagyban hozzájárultak a Mars tanulmányozásához. A Mars-6 leszálló landolt a bolygón, és először továbbította a Földre az ereszkedés során kapott marsi légkör paramétereire vonatkozó adatokat. A Mars 6 RF típusú tömegspektrométerrel mérte a marsi légkör kémiai összetételét. A fő ejtőernyő kinyitása után nem sokkal az elemző nyitó mechanizmusa működött, és a Mars légköre hozzáférést kapott az eszközhöz. Egy előzetes elemzés szerint a bolygó légkörében az argontartalom körülbelül egyharmada lehet. Ez az eredmény alapvető fontosságú a Mars légkörének fejlődésének megértése szempontjából. A leszálló jármű mérte a nyomást és a környezeti hőmérsékletet is; e mérések eredményei nagyon fontosak a bolygóról szóló ismeretek bővítése és a jövőbeni marsi állomások működési körülményeinek azonosítása szempontjából.
Francia tudósokkal közösen rádiócsillagászati kísérletet is végeztek - a szoláris rádióemisszió mérését a méteres tartományban. A sugárzás egyidejű befogadása a Földön és a bolygónktól több száz millió kilométerre lévő űrhajó fedélzetén lehetővé teszi a rádióhullám-előállítási folyamat térfogatának rekonstrukcióját, és adatok beszerzését az e folyamatokért felelős töltött részecskék áramlásáról. Ebben a kísérletben egy másik problémát is megoldottak - a rádióemisszió rövid távú töréseinek felkutatása, amelyek feltételezhető, hogy távoli térben merülhetnek fel a galaxisok magjaiban található robbanásveszélyes jelenségek miatt, szupernóva-robbanások és egyéb folyamatok során.
Mars-7
A Mars 7-et 1973. augusztus 9-én indították útjára. Ez a Mars-küldetés sikertelen volt. A leszálló jármű 1400 kilométerre haladt el a Mars felszínétől és az űrbe ment. Így a Mars-7 célprogramja nem teljesült, de egy önálló repülést végrehajtva a leszálló jármű üzemképes maradt, és a KD-1 és RT-1 rádióvonalakon továbbította az információkat a repülõ járműnek. A Mars-7 repülõgéppel 1974. március 25-ig tartották a kapcsolatot.
A Mars-7 1973. szeptember-novemberi üzemeltetése során kapcsolatot rögzítettek a proton fluxus növekedése és a napszél sebessége között. A Mars-7 űrhajó adatainak előzetes feldolgozása az atom-hidrogén Lyman-alfa rezonancia vonalában a sugárzás intenzitásáról lehetővé tette ennek a vonalnak a bolygóközi térben történő becslését és két komponens meghatározását, amelyek mindegyike hozzávetőlegesen egyenlő mértékben járul hozzá a teljes sugárzás intenzitásához. A kapott információk lehetővé teszik a Naprendszerbe áramló csillagközi hidrogén sebességének, hőmérsékletének és sűrűségének kiszámítását, valamint kiemelik a galaktikus sugárzás hozzájárulását a Lyman-alfa vonalakhoz. Ezt a kísérletet francia tudósokkal együttműködve hajtották végre.
Phobos Project
A Phobos projekt a Mars és műholdjának tanulmányozásának következő lépése volt. A nyugati tudományos szervezetekkel folytatott sikeres együttműködés nyomán indult az AMS "Vega" projekt keretében. Annak ellenére, hogy a projekt fő feladata nem teljesült, és a leszálló járművek szállítását a Mars műholdjára tervezték, a projekt eredményeket hozott. A Mars, a Phobos és a Mars-közeli űrkutatás, amelyet 57 napig végeztek a Mars körüli orbitális mozgás szakaszában, lehetővé tették egyedi tudományos eredmények megszerzését a Phobos hőjellemzőiről, a Mars plazmakörnyezetéről és a napszéllel való kölcsönhatásáról.
Például a marsi légkör eróziójának mértékét, amelyet a napszéllel való kölcsönhatás okoz, a Phobos-2 űrhajóra telepített ionspektrométer segítségével becsültük meg a marsi légkört elhagyó oxigénionok áramlása alapján, és a szovjet Mars kutatási program véget ért. A következő, már orosz készülék felfedezésére a Mars felfedezéséhez - a Mars-96 állomás 1996-ban - kudarccal végződött. A Mars és műholdai (Phobos-talaj) vizsgálatára szolgáló következő orosz készülék elindítására 2011. november 9-én került sor. Ennek az eszköznek a fő célja a Phobos-talaj mintájának a Földre juttatása. Aznap az eszköz belépett a referencia pályára, de valamilyen oknál fogva a meghajtórendszer bekapcsolására vonatkozó parancs nem teljesült. November 24-én hivatalosan megszüntették a munkaképesség helyreállításának kísérleteit,és 2012 februárjában a készülék ellenőrizhetetlenül belépett a légkör sűrű rétegeibe, és az óceánba zuhant.