Od svih nebeskih tijela našeg Sunčeva sustava, Mars je trenutno najzanimljiviji objekt moderne astronomije. Ponekad udaljen svega 3 svjetlosne minute od Zemlje, na ovom planetu možemo pronaći svijetle oblačne sustave, pješčane oluje, polarne kape, kanjone i osušena korita, izmjenu dana i noći u nešto više od 24 sata, i mnoge druge djeliće mozaika koji Mars čine "bratskim planetom", vjerojatno nekoć i podobnim za život.
Mars je odavna bio vrlo često spominjan objekt. Njegova karakteristična crvena boja (koja potječe od željeznog oksida) donijela mu je ime rimskoga boga rata, te je često bio znakom nesreća i ratova. Tu su naravno i neizostavni Marsovci / Marsijanci, koji su se uglavnom pojavljivali u nešto manje znanstvenim kontekstima, često u obličju zelene i pomalo deformirane čovječje figure, a ponekad i sa iznimno naprednom flotom svemirskih brodova koji bez milosti uništava Bijelu kuću u Washingtonu ili općenito ljudsku civilizaciju. Čak su se vidjeli i kanali koje su izgradili na Marsu, no samo u očima talijanskog astronoma Giovannija Schiaparellija prilikom promatranja kroz teleskop milanske zvjezdarnice Brera 1877. godine. Iste godine, Asaph Hall je pomoću refraktora promjera 66 cm otkrio dva Marsova prirodna satelita, Fobos i Deimos.
Moderno (astronautičko) doba istraživanja Marsa počelo je prije točno 50 godina (28.11.1964. godine) lansiranjem prvog uspješnog projekta; bio je to američki Mariner 4 koji je u preletu poslao 21 sliku tog planeta. Uslijedili su mnogi sovjetski i američki uspjesi i neuspjesi. Vjerujem da nam je još vrlo svježe sjećanje uspješnog spuštanja NASA-inog rovera Curiosity na površinu crvenog planeta u kolovozu 2012. godine, koji uspješno šalje vrlo vrijedne i zanimljive podatke sa crvenog planeta.

NASA-ina slika koja naglašava geologiju Mount Sharp-a, planine unutar kratera Gale mjesta gdje se
rover Curiousity spustio na Mars. (AP Photo / NASA / JPL-Caltech / MSSS) Source: AP
NASA-ina misija MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) dio je Mars Scout programa, a bavi se proučavanjem gornjeg dijela Marsove atmosfere, ionosfere te međudjelovanja sa Suncem i solarnim vjetrom. Uz prethodno navedeni Curiosity, trenutno su u radnom stanju rover Opportunity, te orbiteri Mars Odyssey, Mars Express i Mars Reconnaissance Orbiter.

Slika kratera Victoria (područje Meridiani Planum) na Marsu smiljena sa HiRISE kamerom na NASA Mars
Reconnaissance Orbiteru. Snimljeno: 18.7.2009. Ovaj krater širine oko 800 metara je istraživao i rover
Opprtonunity od rujna 2006. do kolovoza 2008. Credit: NASA / JPL-caltech / University of Arizona.

Ilustracija NASA-ine Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) misije koja će istraživati dramatične klimatske
promjene na Marsu. Lansirana je 18.11.2013. godine. © Ljubaznošću: NASA / Goddard Space Flight Center

Slika Olympus Monsa i tri vulkana na području Tharsis Montes: Arsia Mons, Pavonis Mons, i Ascraeus Mons,
gledanih sa jugozapada prema sjeveroistoku. Slika snimljena pomoću Mars Orbiter Laser Altimeter
smještenog na Mars Global Surveyoru. (Credit: NASA)
Kao i u slučaju Zemlje, polarna područja Marsa su obložena ledenim kapama. Zbog nagiba osi od 25,2º, polarni ledeni pokrov se uslijed promjene godišnjih doba smanjuje tijekom proljeća i zatim ponovno stvara tijekom jeseni. Čim se ledeni pokrov nađe pod izravnim Sunčevim zrakama, on ubrzano sublimira, snažno zasvijetli te doživljava znatne promjene. Pošto je atmosferski tlak prenizak da bi se voda pretvorila u tekućinu i temperature su obično ispod točke smrzavanja, topljenje polarnog leda nije moguće, već se sublimacijom iz vodene pare u atmosferi Marsa stvaraju izmaglice i oblaci.

Polarne kape na Marsu. Ledena kapa Sjevernog pola je vidljiva pri vrhu lijeve slike. Ledena kapa Južnog pola je vidljiva pri
dnu desne slike. Obje slike su snimljene sa svemirskim teleskopom Hubble. Images courtesy Phil James (Univ. Toledo),
Todd Clancy (Space Science Inst., Boulder, CO), Steve Lee (Univ. Colorado), and NASA (North Pole image);
and NASA, J. Bell (Cornell U.) and M. Wolff (SSI) (South Pole image).
Marsova atmosfera je prilično tanka i površinski pritisak iznosi svega 7 milibara, što je oko 100 puta manje od Zemljinog. Sastoji se uglavnom od ugljičnog dioksida (95,3%), te nešto dušika (2,7%), argona (1,6%) i ostalih plinova poput kisika, ugljičnog monoksida i vodene pare. Temperature se kreću od ugodnih 22ºC na ekvatoru tijekom ljeta, do -153ºC u polarnim krajevima tijekom Marsove zime. Na Marsu nikad ne pada kiša, no zimski oblaci mogu stvoriti mraz u polarnih predjelima planeta.
Tijekom proljeća i ljeta na južnoj polutci, topli vjetrovi koji pušu prema sjeveru mogu otpuhati oblake na visinu od 1 km, a mogu trajati i po nekoliko tjedana. Vjetrovi brzine i do 300 km/h stvaraju snažne pješčane oluje koje mogu obuhvatiti velik dio Marsove površine, a jednu takvu je zabilježio i svemirski teleskop Hubble 2001. godine, kad je gotovo cijeli disk planeta bio pod velom uzvitlane prašine.

Prstenasta pomrčina Sunca od strane Fobosa, koju je snimio Curiosity. Ovaj set od 3 slike snimljen je s razmakom
od 3 sekunde. Slika je snimljena desnom kamerom Mast Camera para, 20. kolovoza 2013. godine,
tijekom 369-og sola Curiosityjevog rada na Marsu.

Fobos - The High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) kamera na NASA Mars Reconnaissance Orbiteru,
Phobos, 23. ožujka 2008. godine. Udaljenost oko 5800 kilometara. Osvijetljeni dio Fobosa vidljiv na slici je
širine oko 21 km. (NASA/JPL-Caltech / University of Arizona)
1984. godine na Antarktici je pronađen meteorit s Marsa težak gotovo 2 kilograma, oznake ALH 84001. Stvorila ga je rastopljena lava marsovskog vulkana prije 4,5 milijarde godina, a na Zemlju je pao vjerojatno prije 13 000 godina. Jedini način kojim takvo tijelo može doći sa Marsa jest da je udar meteorita odlomio dio lave, koja je određeno vrijeme kružila poput malenog asteroida, prvo u orbiti sličnoj onoj Marsovoj, a nakon udara s drugim tijelom ili gravitacijskih utjecaja većih objekata, stiglo do površine Zemlje.

ALH84001, 4,5 milijardi stara stijena koja se odlomila od Marsa prije 16 milijuna godina, pronađena na ledenoj površini
Allan Hills na Antarktici. Čuva se u Laboratoriju za ispitivanje meteorita u Johnson svemirskom centru u Houstonu (SAD).
Prosječno svakih 26 mjeseci događa se opozicija Marsa, a tako je bilo i 8. travnja 2014. godine. Obzirom na položaje Sunca, Zemlje i samoga Marsa, noći prije i poslije tog datuma nude najbolje uvjete za promatranje, jer je Mars bio vidljiv gotovo cijele noći, a i sam prividni promjer planeta je narastao. Minimalna kutna rezolucija ljudskoga oko iznosi oko 1 lučne minute, odnosno 60 lučnih sekundi, tako da bez pomagala ne možemo razlučivati detalje na Marsovoj površini, stoga sve prijevare i teorije o Marsu veličine našega Mjeseca koje smo znali ponekad čuti (koji može dostići kutni promjer od 0,5 lučnog stupnja, tj. 1800 lučnih sekundi) se neće obistiniti niti u jednom mogućem položaju između Zemlje i Marsa, ili bilo kojeg drugog planeta.

Dramatičan, svježi udarni krater uhvaćen High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) kamerom sa
NASA-inog Mars Reconnaissance Orbitera, 19 studenog 2013. godine. Krater je nastao
između srpnja 2010. i svibnja 2012. godine.
Putanje Zemlje i Marsa nisu savršene kružnice, te stoga međusobne udaljenosti tijekom opozicija nisu uvijek jednake, već ovise o tome gdje se točno planeti nalaze na svom putu oko Sunca. Napomenimo i da se između 1. ožujka i 20. svibnja 2014. godine Mars prividno kretao retrogradno, odnosno unatrag prema zapadnom nebu u odnosu na pozadinske zvijezde.
Promatrajući ga sa Zemlje, Mars je najsličniji našem matičnom planetu, jer uz pomoć optičkih instrumenata možemo vidjeti njegovu površinu, izmaglice i oblake u atmosferi, kao i svijetle polarne kape. Stoga je Mars zanimljiv objekt kako stručnjacima tako i promatračima amaterima. Ovdje i dalje vrijedi općenito pravilo da vaš instrument treba imati kvalitetnu i čistu optiku, mora biti pravilno podešen, te po mogućnosti što dalje od ikakvog svjetlosnog onečišćenja, asfalta i zgrada koji bi mogli pogoršati uvjete promatranja, premda je planetarno opažanje kudikamo manje osjetljivo na okolnu svjetlost od primjerice promatranja maglica i ostalih objekata dubokog svemira.

Pet najzastupljenijih plinova u Marsovoj atmosferi, izmjerio instrument Quadrupole Mass Spectrometer koji je dio
sklopa Sample Analysis at Mars (SAM) na Curiosityju tijekom listopada 2012. godine. Lokacija mjerenja je unutar
kratera Gale, tijekom ranog proljeća na Marsovoj južnoj polutci. (Image Credit: NASA / JPL-Caltech, SAM / GSFC)
Što konkretno možemo uočiti prilikom amaterskog promatranja Marsa, posebice za vrijeme opozicije? Zacijelo najzanimljivije bi bilo pronaći znameniti ugasli vulkan Olympus Mons, kad bude na samome pravcu terminatora, odnosno linije koja razdvaja Marsovu noć i dan. Stoga, evo nam prilike da testiramo mogućnosti svoga teleskopa, vlastitih opažačkih sposobnosti, kao i eventualne elektroničke sustave za snimanje koje koristimo! Možda će biti nešto teže promatrati gledajući kroz teleskop, no CCD i / ili planetarne kamere bi to mogle olakšati i zabilježiti ovaj krasan vulkan.
Marsovi polovi vidljivi su kroz cijeli vidokrug već teleskopima promjera 150 mm. Sjeverno polarno područje zajedno s upadljivom polarnom kapom će biti u vrlo povoljnom položaju za promatranje, jer će Mars biti upravo nagnut svojom sjevernom polutkom prema Zemlji od sredine 2013. godine pa sve do listopada 2014. godine. Jednako tako, može se promatrati i južno polarno područje, no tek kada nagib osi Marsa to dopusti. Opažanje ostalih površinskih i atmosferskih struktura ovisi prvenstveno o kvalitetnoj i ozbiljnijoj optičkoj opremi, te uvježbanosti oka promatrača, koje će dopustiti razlikovanje pojedinačnih obrisa.
Pojava takozvanih "Lowellovih pojaseva" se uglavnom veže uz sjevernu polarnu kapu, no u nešto manjoj mjeri postoji i na južnom polu. Naime, radi se o tamnim pojasevima koji okružuju polarne kape prilikom povlačenja ledenog pokrova, a uzrokovani su stvaranjem inja na robovima polarne kape. Taj grubi materijal odbija manje Sunčeve svjetlosti te stoga izgleda tamniji. Objašnjenje da vlažan, otopljeni vodeni led iz polarnih kapa uzrokuje ovu pojavu, još nije znanstveno dokazano. Uz ovaj fenomen veže se i takozvani "efekt kontrasta" između svijetle polarne kape i okolnog tamnijeg područja. Kad su vrlo svijetli objekti smješteni uz onaj nešto manjeg sjaja, liniju koja ih razdvaja čini nam se tamnijom nego što uistinu jest. Obasjanost oka (iradijacija) promatrača također doprinosi stvaranju ove pojave.

Slika sumraka na Marsovom horizontu snimljena lijevim okom Curiosityjeve Mast kamere, sa Zemljom kao najsjajnijim
objektom na nebu. Zemlja je malo lijevo od centra slike, a Mjesec malo ispod Zemlje. Slika je napravljena
80 minuta nakon sumraka tijekom 529-og sola (31. siječnja 2014. godine).
1984. godine sjeverna polarna kapa zauzimala je velik prostor neobično dugo vremena, a tijekom proljeća je čak u tri navrata počela i rasti. Tek u ranom ljetu kapa se počela ubrzano povlačiti. Zaostajanje u povlačenju polarne kape trajalo je oko mjesec dana, tijekom kojih su se pojavilo čak 5 pješčanih oluja. Pored bijelih, bijelo-plavih te žutih oblaka, od atmosferskih pojava možemo uočiti i "ljubičastu vedrinu", koja se prije nazivala i "plava vedrina", a vezana je uz promatranje uz pomoć plavog filtra (W38A). Pod tim uvjetima jedva će se vidjeti pokoji značajniji površinski detalji, uz gotovo bezizražajnu površinu i blistavu polarnu kapu.
Još manje će se vidjeti ljubičastim filtrom, (W47). To se događa jer se plave i ljubičaste valne duljine raspršuju unutar atmosfere Marsa, tako da ono što zapravo vidimo sa plavim ili ljubičastim filtrom je zapravo sâma atmosfera. No, povremeno ipak možemo gledati površinske detalje plavim (npr. W80A) ili ljubičastim (W47) filtrima, i ta "ljubičasta vedrina" može trajati po nekoliko dana. Moguća objašnjenja tog fenomena jesu vezana uz albedo (refleksiju Sunčeva svjetla) površinskih struktura ili stupanj polarizacije toga svjetla. Za suprotan efekt, tj. ako želimo pregledati površinske strukture, potrebno je koristiti žuti ili crveni filtar.

NASA-in Hubble Space Telescope snimio je Mars 2007. godine, na udaljenosti od 88,5 milijuna kilometara (UPI / Landov)
Teleskopima promjera između 15 i 25 cm moguće je, posebice nekoliko mjeseci prije i nakon položaja opozicije, promatrati određene površinske oblike i sezonsku aktivnost oblačnih fronti, dok uz pomoć filtra u boji "ljubičastu bistrinu" se može zamijetiti bez većih problema. Također, ovaj promjer teleskopa omogućuje i praćenje kretanja ledenog pokrova na polovima. Promatranja visoke kvalitete i preciznosti daju teleskopi promjera većeg od 30 cm. Ovdje možemo opaziti i nešto finije promjene u bojama, a velik značaj imaju i filtri u boji koji će naglasiti mnoge detalje, kako na površini tako i unutar atmosfere Marsa.
Za promatranje Marsa najbolje je koristiti okulare s višestrukim premazima (multicoated ili fully multicoated), što bolje kvalitete i žarišne duljine uglavnom do 15 mm. Treba imati na umu i da je, kao i u slučaju ostalih planeta, bitno da okular ima veliko očište, poznatije kao eye relief (tj. maksimalna udaljenost oka od okulara pri kojoj se vidi cijelo vidno polje), kako bi smanjili naprezanje oka pri promatranjima koja iziskuju veća povećanja. Plossl i ortoskopski okulari uobičajenog promjera od 1,25 inča (3,2 cm) dat će dovoljno dobre rezultate. Pri odabiru okulara imajmo na umu i za koju nam vrstu teleskopa trebaju. Za refraktore i Cassegrain teleskope koji imaju veće žarište duljine, dobro je koristiti i okulare veće žarišne duljine, jer ćemo tako doći do većeg očišta i manje kromatske aberacije. Slično tome, kod Newtonovih teleskopa manje žarišne duljine primjenjujemo okulare manje (4-5 mm) ili srednje (7-18 mm) žarišne duljine. Naravno, ne treba očekivati da veće povećanje daje i bolju sliku, stoga moramo odrediti koja nam kombinacija okulara i povećanja najbolje odgovara.
Manja povećanja poput onih na dvogledima (7-20x) daju izgled omanjeg diska, sa jedva vidljivim detaljima. Na nešto većim povećanjima (35-50x) već se razlučuju polarne kape i tamno područje Syrtis Major, a značajnija povećanja od 150x ili 200x odlična je prilika za korištenje dobrih promatračkih uvjeta. Neki astronomi amateri dostižu i iznimno velikih 400x, no to je za obične promatrače i prosječnu kvalitetu optike ipak nedostižno.
Korištenje određenog filtra u boji naglašava pojedinu značajku Marsova diska koju želimo promatrati. Tako se za osvjetljavanje ravnih područja i potamnjivanje plavih / smeđih dijelova koriste žuti filtri (12, 15), narančasti (21, 23A) i crveni filtri (25, 29) povećavaju kontrast i naglašavaju fine površinske detalje, plavi filtri (38, 46, 80, 38A) ističu oblačne strukture i polarne kape, dok plavo-zeleni filtri (64) pomažu kod opažanja polarnih izmaglica.Uz uobičajeno promatranje i snimanje planeta Marsa, koriste se i CCD i digitalne kamere koje znatno olakšavaju pospješuju kvalitetu snimljenog materijala, tako što ubrzavaju proces snimanja, nadomještavaju slab kontrast i oštrinu, te ravnotežu boja. Korištenje web kamera je jednostavan način snimanja uz pomoć jeftinog ili besplatnog računalnog programa kojima se mogu stvoriti odlične slike Marsa, te su vrlo dobar izbor za početnike astrofotografe.Skiciranje je također jedan od načina bilježenja podataka s promatranja Marsa, a zahtijeva precizno i uvježbano oko, mirnu ruku i nešto strpljenja.
Započnite s ocrtanim krugom promjera oko 5 cm, koji možete prirediti prije samog promatranja tako da nacrtane sami kružnice ili potražite predloške na nekoj od internetskih stranica. Zatim nacrtajte liniju terminatora (ako se vidi), te svijetle polarne kape ili oblačne mase. Osjenčajte najtamnija područja, pazeći da ih smjestite na disk što je moguće točnije. Potom dodajte i finije detalje, gledajući kroz različite filtre i povećanja, počevši s rubom na koji pada zalazak Sunca, kako vam određeni dijelovi ne bi uslijed rotacije planeta nestali.
Na kraju, bitno je zabilježiti i tehničke podatke, poput datuma i točnog vremena promatranja, korištene opreme (teleskop, okulari, filtri) i povećanja, vremenskih uvjeta promatranja i ostale informacije za koje mislite da je bitno zabilježiti. Tehnika skiciranja pomoći će da uvježbate svoje oko za sva vaša promatranja, jer ćete lakše primjećivati detalje, vješto ćete koristiti optičke instrumente zajedno s potrebnom dodatnom opremom (okulari, filtri), a ujedno ćete jeftino i zabavno dokumentirati svoja astronomska opažanja.