从2003年的6月开始，地球至火星的航道达到了一个“交通高峰”，目前正有4艘飞船在日夜兼程地赶往那个“红色的地球”，她们分别是欧洲航天局发射的火星特使号飞船，美国NASA一前一后发射的两艘运载着孪生火星车的飞船，以及日本的Nozomi火星探测器。而就在这时，2001年发射后，就一直在火星的卫星轨道上飞行的火星奥德赛探测器，向人类发来了她对于火星的最新现场图片报道。这些迄今为止最清晰的红外和近红外照片，令地球上的行星地质学家们极度兴奋，因为它们揭示了大量的有关火星地质状况的细节﹑以及环境变迁的秘密。
尽管在火星奥德赛探测器之前，从60年代起就已经有多艘飞船进入火星的卫星轨道，但这艘最新式的探测飞船，由于携带了最先进的探测仪器，使得她已经发送给人类的火星信息，比其前辈们的收获的总和还多。而火星奥德赛探测器的最新报道，就是由其先进的热发射成像系统拍摄的，这个系统能够分别拍摄红外图像和近红外/可见光图像，其中红外图像具有达100米的分辨率，而近红外/可见光图像具有达18米分辨率。在这样的分辨率下，它一次能够拍摄宽达32公里﹑不同长度的红外照片，以及宽达18.4公里﹑长达59公里的近红外/可见光照片。相比之下，早期的海盗号飞船拍摄红外照片的分辨率为60公里！
和在地球上面一样，除了表面的地貌能够说明地质状况之外，更加重要的是地表尘土与石块之下的基岩分布状况，因为基岩是类地行星地质演变历史当中的主角，也是构成火星地貌的骨架。因此要想了解火星的地质与环境演变历史，以及其未来的演变趋势，特别是，如果我们人类打算将来能够到火星上面去定居与开发的话，就一定要预先搞清楚火星地壳基岩的分布状况。可是火星地表常常是大片地被风化的红色铁氧化物灰尘覆盖，在火星飞船有限的巡视视野与有限的分辨率下，以前一直很难看到表面没有被掩盖的基岩。如果人类没法走到火星地表去进行实地勘探，又只能在火星上空进行可见光的拍摄的话，那我们是无法知道火星基岩的分布情况的。因此行星地质学家想到的解决办法是采用热发射成像系统对火星地表进行拍摄。
所谓热发射成像的主要特点是能够根据物质所发射的红外线，对地表温度分布进行成像。地表物质在受到白天的太阳光照射时，会受到加热而发射红外光，到晚上尽管没有了太阳光的照射，但由于物体冷却是一个缓慢的过程，因此仍然能够发射逐渐减弱的红外光。由于地表基岩的化学组成﹑结晶状况，以及尺度的不同，以及气候和地形的因素，都会影响其降温或增温的速率，也就是所谓热惯性的不同，导致其透过表面掩盖物而发射出来的红外光也就有相应的不同的减弱与增强的速率。白天的热像与热发射﹑反射﹑以及物体的热学性质和表面倾斜度都有关，而晚上的热像则主要反映了物体自身的热学属性。这样如果飞船的热发射成像系统能够昼夜多次地对同一个地区进行拍摄，那么就能够通过热惯性的差异，分辨出基岩的地质分布状况。
在70年代发射的海盗号飞船上面，就已经开始携带热发射成像系统。当时发现火星地表的大部分地区，都具有非常低的热惯性，这意味着它们主要是松散的尘土，另外三分之一的部分，则遍布后来旅居者登陆器所看到的那种大小在0.1米左右的岩石，使得其热惯性略大一些。但是由于早期系统的分辨率太低，只要露出地面的基岩小于60公里，就不可能被海盗号看见，所以要从其拍摄的图像中获得进一步的地质学结论非常勉强，使得人们对于这种热发射成像系统对于调查被风化层掩盖的基岩究竟有多大用处，一直是有争议的。1997年发射的火星环球探测者则携带了分辨率为3公里的热发射谱仪，尽管很大地改善了图像质量，但仍然对于我们了解基岩助益不多。
这次火星奥德赛探测器发回的100米分辨率的红外照片，则彻底终结了这个争议，由于她的热发射成像系统具有更高的温度检测范围，使得只要是范围大于100米的的露头基岩，其极高的热惯性使得其轻易地能够在照片里面辨别出来。而其不同的化学组分所导致的热惯性的不同，也使得我们能够从照片里面分辨出具有不同矿物组成的地质单位，这样就不需要象以前那样，只能从可见光照片里面，根据表面形态的差异来判别其可能的物理属性的差异。
因此火星奥德赛探测器所肩负的主要任务就是，在100米分辨率下探测沉积物的矿物组分，以便了解其可能发生过的与水有过地质作用的痕迹；搜寻温度分布异常的地点，以便发现可能的地下热源；寻找最有实地勘探价值的未来登陆地点；探测极地冰盖。
迄今为止奥德赛探测器的表现是非常令人满意的。它在100米分辨率下掌握了大量的地质信息，例如在乔治峡谷的岩壁上看到了富含橄榄石的玄武岩；它在很多火山口上面拍摄下来的火山熔岩的照片，其斑驳的图像，能够很直接地解释为由于其喷发年代不同，而重叠堆积所致，这对于了解火山的活动历史，是非常重要的信息；它在火星北极找到了本来封冻在干冰冰盖下面的水的冰块；而目前还没有发现任何地下的内生热源。
其中最引人注目的就是在极地冰盖发现了大量的冰块。由于火星和地球一样，其自转轴和其围绕太阳运动的平面具有一个约24度的偏转角度，使得火星具有鲜明的四季现象。奥德赛探测器正好在这个春夏之交的时候，看到了在火星南极正在形成季度性的干冰盖，而在北极则由于夏季将至，干冰盖正逐渐消退。最吸引人的发现是，在北极的晚上，奥德赛探测器看到了一些温度异常的地方，这些异常分布地区一旦太阳升起，又无影无踪了，这种温度异常分布现象在可见光下是无法察觉到的。科学家们认为，这种尺度在4到20公里的异常地点对于干冰来说是过于温暖了的，因此应该是水的凝结的迹象。而当北极的干冰盖消退之后，在红外照片上确实能够看到很亮的﹑能够持续多天甚至几个月的暴露区域。由于奥德赛探测器的热发射成像系统能够很明确地区分水和二氧化碳，因此可以肯定这些明亮的区域应该就是水冰。这些多数小于1公里的冰块在以前的可见光照片里面，是绝对看不到的。奥德赛探测器的持续观测发现，这些冰块的出现很不规则，有些是每年按时出现，有些是零零散散的出现，研究者认为这些冰块的水源一定就是在本地，并且一定就积聚在接近地表的地方，而不是从别的地方漂移过来的。这个发现对于未来人类登陆火星，是至关重要的，因为水源可以说是人类的生命之源。
由于火星地表温度最高也就是大概摄氏20度，而到晚上，就比较寒冷了，其极地的最低温达到摄氏零下140度。因此人们一直很希望能够在火星上面找到地热资源，以便将来人类到火星拓荒与定居时，有个更加温暖的穴居地点，所以奥德赛探测器还非常希望能够在这个方面有所发现。不过目前为止，由于它的观测活动可以说是才刚开始展开，还没有特别令人激动的发现。但是，专家们预期，在那些火山性质的岩层裂隙，以及岩壁风化层的位置，都有可能找到地热活动的迹象，从而为下一步搜索地热资源打下基础。
当然，除了红外图像之外，火星奥德赛探测器同时拍摄的具有18米分辨率的可见光图像，更清楚地揭示了火星地表的形态细节，特别它在这个分辨率下将拍摄火星的整个表面，这对于地质学家了解整个火星的地质状态具有特别重大的意义。因为早期的海盗号只能得到200米分辨率的可见光图像，而火星环球探测者尽管能够得到3米分辨率的可见光图像，却只拍摄了很小的区域。所以，可以预期，随着未来火星奥德赛探测器给人类发来越来越多的火星现场照片，我们也能够从中看到越来越多的人类定居火星的现实性。