自 1959 年 4 月 9 日 NASA 在新闻发布会上向全国介绍其七名水星宇航员以来，载人航天计划主导了该航天机构十多年的活动。宇航员们登上了杂志封面，成为了民族英雄，而着迷（有时是持怀疑态度）的公众则在等待着看阿波罗计划能否在本十年末成功登陆月球。但在这个备受瞩目的太空竞赛背后，有一个旨在开始探索我们行星邻居金星和火星的计划，这催生了水手号火星探测计划。
水手号计划始于 1960 年，目标很简单：开发小型航天器，然后利用即将投入使用的阿特拉斯火箭，频繁地将不同型号的航天器送往金星和火星，以收集这两个星球的大量数据。在某些方面，这比“徘徊者号”或“测量员号”的目标要简单，这两个同时进行的月球侦察计划分别旨在在撞击月球表面之前拍摄月球近距离图像并实现软着陆。
每艘航天器都为其特定任务量身定制，但它们都有一些共同点。水手号航天器使用太阳能电池板阵列为其搭载的一整套仪器提供动力，其中包括一台相机，用于拍摄这些近距离世界的地表照片。机载碟形天线可以接收指令，并通过喷气推进实验室新建立的深空仪器设施（深空网络的先驱）将数据发送回地球。
作为一项安全措施，水手号探测器被设计成成对发射；对于每个任务，都准备了两艘航天器，并用独立的火箭将它们发射到同一个目标。这是一种在火箭经常在起飞后不久爆炸的时代增加成功几率的方法。这种双重发射安排被证明是一个明智的举动。1962 年 7 月 22 日，水手 1 号搭载阿特拉斯火箭执行首次金星任务发射，但火箭开始偏离航线，迫使航区安全官在飞行仅 293 秒后将其摧毁。它的双胞胎水手 2 号于一个多月后的 8 月 27 日发射，并出色地完成了任务，成为第一艘飞掠金星并收集其数据的航天器。
下一对航天器瞄准了火星。1964 年 11 月 5 日，水手 3 号发射，但由于火箭顶部的整流罩未能分离而丢失。三周后的 11 月 28 日，水手 4 号成功离开了地球。经过八个月的航行，它抵达了这颗红色星球，并于 1965 年 7 月 15 日进行了最近距离的飞掠。当它以高速飞过火星进入日心轨道时，这艘航天器拍摄了行星表面第一批近距离照片，展示了地平线与漆黑太空的对比，并揭示了一个布满类似月球陨石坑的面貌。这是火星是一个值得研究的多样化世界的第一个迹象。
从那时起，水手号计划的重点转向了偏爱火星而非金星。
水手 5 号被改造为水手 4 号的备用机，成为一艘独立的金星任务探测器，于 1967 年 6 月单独发射。下一对水手号探测器于 1969 年初发射到火星，它们在阿波罗 11 号发射前几个月飞行，受益于为实现月球着陆而准备的技术进步。最值得注意的是，电信系统的进步。五年内，数据传输速率提高了六十倍，获得了更优质的图像。
1969 年 7 月 30 日，水手 6 号飞掠火星赤道；8 月 4 日，水手 7 号飞掠火星南半球。这两艘探测器都比水手 4 号更近距离地飞掠火星，共传回了 201 张照片，其中包括火星的第一个完整全球图像以及新的详细地表图像。这些质量远超以往的火星图像引发了关于这颗行星的新问题，也增加了科学家们进行着陆任务的愿望。为此，水手 8 号和 9 号探测器作为“火星 71”项目的一部分发射，旨在为双子座维京登陆器挑选潜在着陆点。
水手 8 号在发射时失败了，但水手 9 号成功抵达火星。这艘航天器携带的仪器载荷与水手 6 号和 7 号相似，但其推进系统明显更强大。当它于 1971 年 11 月 14 日抵达火星时，它利用该系统减缓了速度，成为第一艘进入该行星轨道的航天器。经过 349 天，水手 9 号发送了 7,329 张图像，覆盖了火星表面 80% 以上的区域。任务揭示了河床、陨石坑、死火山和峡谷，包括比大峡谷还要宏伟的维京海峡，并清晰地表明风、水蚀和天气在过去曾对火星的地貌产生过物理影响。水手 9 号的这些结果最终为 1976 年登陆的第一个探测器——维京 1 号和 2 号——确定了着陆点。
正如水手 4 号作为第一波探索的开端一样，新视野号将于 2015 年 7 月 15 日，也就是水手 4 号拍摄火星首批图像 50 年零一天后，拍摄冥王星有史以来第一批近距离照片。在过去的半个世纪里，成像系统取得了长足的进步，因此冥王星的第一批照片肯定比火星的第一批照片更清晰！我正在协助新视野号团队，将这项任务的激动人心的消息带给公众，所以一定要在 Twitter 上关注我—— @astVintageSpace — 了解冥王星飞掠期间的实时更新（但所有新闻都将来自 NASA。在官方发布之前，我不能透露任何信息！）。
资料来源：水手号 JPL 事实清单；NASA；JPL。
