长期以来，火星一直被认为是一颗「死寂」的行星，被称为「红色星球」。其干燥、寒冷的环境条件被认为不适宜生命存在。
火星上的水循环则受制于多种因素，且大气层中的水汽含量极低，且几乎不会形成云和降水。
火星大气层中的水汽含量很低，且大气密度很小，地表温度低，一般情况下，液态水在火星表面上很难存在。
但是，火星上的地下水冰作为一种固态水，却可以在较浅的地下凝结形成。这是因为，火星表面温度较低，地下温度比较高，使得地下水在一定条件下可以凝结成冰。
具体来说，火星地下水冰的形成可能有以下两种途径：一种途径是，火星地下水冰的形成与火星地壳的热状态有关。
火星内部的热量主要来自于行星形成过程中的内部热量和火星表面吸收太阳辐射的热量。火星内部热量的来源主要是放射性元素的衰变和火星内部地球热流的作用。
在这种作用下，火星地壳以下地层的温度相对较高，从而使得地下水在一定条件下凝结成冰。火星地下水冰的形成过程，实际上是火星地壳热状态演化的结果。
另一种途径是，火星地下水冰的形成可能还与火星地质构造和火星大气压力变化有关。
火星地壳的热状态受火星地质构造的影响，地壳较薄，热量传导能力较弱，地热条件较好，地热梯度较大。
地壳内部的高温区域主要分布在火星南部和北部，低温区域主要分布在火星赤道附近。火星地下水冰的分布范围，可能受到火星地质构造的制约，不会像地球上那样广布分布，而呈现为点、线状分布。
火星上的水资源是一个极其稀缺的资源。火星上的水资源更是集中在极少数地方。
一方面，火星的地表几乎没有水，即使有水，也大多以冰的形式存在。另一方面，火星大气层中的水汽含量极低，地下水更是难以获取。正是由于这种特殊性，长期以来被认为不可能存在生命。
人们一直认为，地球上的生命是由水所孕育的。因此，地球之外的星球上是否存在水，是判断其是否存在生命的一个重要线索。
对于火星这样的近邻星球，更是人类探索外太空的首选目标。
对火星的探索，可以追溯到19世纪末。1894年，美国亿万富翁佩奇斯在其遗嘱中留下资金，要求用于寻找火星的外星生命。
这被认为是有记载以来第一次提出火星探测的设想。受当时技术条件的限制，这一设想并未变为现实。
1950年代初，随着火箭技术的突飞猛进，人类首次拥有了真正可望到达太空的能力。在美国和苏联的竞赛中，火星探测成为各国航天大国的重要目标之一。
此后，美国、苏联、欧洲空间局、日本宇宙航空研究开展了多次火星探测尝试，其中有不少载人航天计划的试验任务也与火星探测紧密相连。
上世纪60年代开始，美国和苏联率先发射了多批火星探测器，为人类初步揭开了火星的面纱。
上世纪70年代，美国「维京」号和苏联「火星22」号探测器相继成功飞抵火星，实现了人类探测火星的零的突破。
由于当时的技术条件限制，这两次探测器的任务时间较短，科学目标和科学载荷相对较少，探测器的信息获取能力有限，探测数据传回地球的时间也较长，仅能完成火星的近距离飞行和简单成像探测，未能对火星进行深入观测，更不用说实施精细化探测。
1988年，苏联「花园号」探测器发射失败，这也标志着上个世纪80年代后期，苏联火星探测计划宣告结束。
此后，美国、欧洲空间局、日本等国家和地区的航天探测活动进入低谷期，火星探测进程陷入停滞。
2011年，美国宇航局「好奇号」火星车的着陆点位于火星赤道附近的格尔西奥撞击坑中，这一地区是火星上最大的撞击坑之一。
好奇号着陆后，科学家发现，火星表面的一些岩石中含有水分子。这一发现，被视为迄今为止最有力的火星水证据之一。
2015年9月28日，美国宇航局「洞察号」探测器在火星上成功着陆。作为火星探测的重要一环，着陆器上搭载的「热流探测仪」首次在火星表面开展了水分探测工作。
热流探测仪利用一根长约1.8米的柔性探针，成功钻取火星表面约3米深处，探测到地下存在水冰。这一发现，为科学家们提供了更加直接的证据，有力地支持了火星地下水资源的存在。
2021年2月15日，我国成功向火星发射了「天问一号」探测器，开启了我国探索火星的新篇章。7个月后，「祝融号」火星车成功软着陆，标志着我国成为继美国、苏联之后，第三个成功实施火星着陆任务的国家。
「祝融号」火星车是我国第一辆登陆火星表面的太空车，也是目前行驶在火星表面最新的太空车。它由于是首次实施任务，所以大小和质量都比较小：高1.85米、重240公斤，搭载八轮移动装置、中继通信天线、太阳能电池板、运动平台、动力系统、遥感相机、微波辐射计、风速仪、震动传感器等设备。
「祝融号」火星车已经顺利完成预定的任务，对火星地表环境、气候、地质构造等多个方面进行了深入研究。它还利用自身搭载的科学仪器，分析了大量土壤和岩石样本。
火星的液态水发现不仅让我们对外星生命的探索充满期待，也为未来的科学研究提供了新方向。
