Zwei Raumsonden werden sich im November 2011 auf den Weg zum Roten Planeten machen, eine russische und eine US-amerikanische. Den Auftakt macht die russische Sonde Phobos-Grunt, die am 9. November starten soll. Ihr Ziel ist nicht der Rote Planet selbst, sondern der innere Marsmond Phobos. Ihn soll die Sonde ab September 2012 aus der Nähe erkunden und schließlich auf ihm landen. Der Clou der Mission ist aber, dass die Sonde eine Rückkehrkapsel mit sich führt, mit der mehrere hundert Gramm des Gesteinsmaterials des Marsmonds zur Erde transportiert werden sollen. Der Rückkehrapparat soll im Februar oder März 2013 auf die lange Reise zur Erde gehen und dort im August 2014 eintreffen. Zudem führt Phobos-Grunt eine chinesische Raumsonde mit Namen Yinghuo-1 als Passagier mit, die nach Erreichen der Umlaufbahn um den Roten Planeten ausgesetzt wird. Sie erkundet auf einer weiten elliptischen Bahn den Mars und kann sich auch dem äußeren Marsmond Deimos dicht annähern.

Phobos-Grunt ist eine ausgesprochen komplexe Raumsonde und soll ein anspruchsvolles Flugprogramm absolvieren. Sie ist nach fast einem Vierteljahrhundert der erste Versuch Russlands, wieder mit einer Planetenraumsonde zu punkten, sieht man einmal vom Debakel bei der Mission Mars-96 ab, die noch nicht einmal die Erdumlaufbahn erreichte. Beim Mars kann die russische Raumfahrt insgesamt nur relativ magere Teilerfolge vorweisen, die meisten Raumsonden versagten aus unterschiedlichen Gründen. Leidlich erfolgreich war zuletzt die Raumsonde Phobos-2, die 1988 immerhin Bilder und Messdaten aus der unmittelbaren Umgebung von Phobos zurückfunkte, bevor sie durch einen fehlerhaften Steuerbefehl ausfiel.

Auch die USA möchten beim Mars nicht zurückstehen und schicken am 25. November 2011 ihren neuesten Marsrover "Curiosity", englisch für "Wissbegier" auf die Reise, der im August 2012 auf dem Roten Planeten landen soll. Dieser neue Rover ist sehr viel größer, massereicher und umfassender ausgestattet als seine beiden Vorgänger Spirit und Opportunity, die im Januar 2004 auf dem Mars landeten. Spirit fiel im März 2010 aus, aber Opportunity ist nach fast acht Jahren nach wie vor auf dem Roten Planeten aktiv und sendet Bilder und Messdaten zur Erde.

Curiosity weist nach der Landung eine Masse von 900 Kilogramm auf und wird im Gegensatz zu seinen Vorgängern nicht mit Solarzellen mit Energie versorgt. Stattdessen nutzt der Rover einen Radio-Isotopengenerator zur Stromversorgung, was ihm eine zuverlässige Stromversorgung unabhängig vom Sonnenstand garantiert. Somit war es möglich, Curiosity mit einer ganzen Anzahl von äußerst leistungsfähigen wissenschaftlichen Instrumenten auszurüsten, die teilweise erstmals auf einer Planetensonde zum Einsatz kommen.

Darunter befinden sich unter anderem ein Röntgen-Analysegerät, das Auskunft gibt über die Minerale und chemische Zusammensetzung der Marsgesteine und ein optisches Spektrometer, das mit einem Laserstrahl in bis zu sieben Meter Entfernung kleine Mengen von Gestein verdampft und die Linien der dabei freigesetzten Atome und Moleküle registriert. Zudem führt der Rover ein hochempfindliches Massenspektrometer mit, das sowohl die Zusammensetzung der dünnen Marsatmosphäre als auch des Materials des Marsbodens mit hoher Präzision bestimmen kann. Dabei erhoffen sich die NASA-Forscher endlich den Nachweis organischer Moleküle auf dem Mars, eine Grundvoraussetzung für gegenwärtiges oder vergangenes Leben. Bislang konnte keine Raumsonde auch nur feinste Spuren organischer Moleküle aufspüren, also Verbindungen von Kohlenstoff mit Wasserstoff und Sauerstoff.

Tilmann Althaus