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1971 年 11 月 14 日，美国国家航空航天局 (NASA) 的水手 9 号成为首个成功环绕另一颗行星的航天器。它的摄像成像系统启动，美国科学家们急切地等待着自两年前水手 6 号和 7 号飞掠火星以来首批详细的火星照片。
然而，从深空遥测传回的并非是火星上错综复杂的峡谷、陨石坑和山脉的图片，而是一个被覆盖的世界，一个被尘埃笼罩的谜团。水手 9 号抵达时，正值人类在火星上见证过的最大规模的全球风暴之一。
这对科学家来说并非完全出乎意料，早期的观测已经暗示，当年 9 月下旬在南部诺亚陆地地块开始了一场尘暴。但这个系统的范围令人震惊。火星表面基本上什么都看不见。
在行星际探索的又一个创举中，美国国家航空航天局的工程师们重新编程了航天器，让它等待风暴过去。这真是一项壮举，按照今天的标准，当时的计算机非常原始，数据存储也是如此。以下是 NASA NSSDC 页面详细介绍水手 9 号规格的一段引文
"航天器的控制通过中央计算机和定序器进行，后者具有 512 字的板载内存。指令系统编程有 86 个直接指令、4 个定量指令和 5 个控制指令。数据存储在数字卷盘式磁带记录器上。168 米 8 轨磁带可以存储 1.8 亿比特的数据，记录速度为 132 千比特/秒。播放速度可以使用两条轨道同时进行，速度分别为 16、8、4、2 和 1 千比特/秒。"
与此同时，苏联的火星 2 号任务在水手 9 号之后仅两周到达，但它没有重新编程的选项，并自动将其着陆探测器发送到地表，直接进入尘埃中。目前尚不清楚具体出了什么问题，但从太空冲出并进入微米级尘埃颗粒的浓厚风暴中可能对探测器的机会没有帮助，它最终撞毁在表面。
到 1971 年末和 1972 年 1 月，风暴减弱，水手 9 号开始传回一些壮观的图像——总共超过 7300 张照片，这些照片绘制了整个火星表面的地图，分辨率从每像素 1 公里到每像素 100 米不等。
这里的图像让人感受到风暴的规模。这就是科学家们在尘埃落定后开始看到的景象。唯一可见的特征是塔尔西斯山脉的三座巨大的盾状火山，它们成排地从雾霾中伸出。其中最高的山峰海拔超过 18 公里。这些山峰以及巨大的奥林匹斯山此前从未被航天器拍摄到，早期的飞掠任务错过了它们。
已故的 Bruce Murray (加州理工学院) 曾是相机团队的成员，他回忆说：“当时逐渐放晴，就像舞台场景一样，出现了三个黑点。”从这场风暴中走出的火星是一个启示，从这些巨大的山脉到巨大的水手号峡谷，再到诺克提斯迷宫陡峭的峡谷。
风暴及时消散真是太好了。这些图像和水手 9 号的全球地图为极其成功的海盗号任务铺平了道路，并帮助确定了着陆器应该尝试降落的位置。
从那以后，我们已经在火星上看到了许多其他尘暴。事实上，2001 年，美国国家航空航天局的火星全球勘测者号见证了另一次行星规模的事件——规模可能与 1971 年的风暴相当。
您可以在 Malin Space Science Systems 上查看全球勘测者号全地球图像的时间序列，时间跨度为 2001 年 6 月至 2001 年 9 月。整个星球都被吞没了——哈勃太空望远镜也在这张图片（下图）中捕捉到了这一景象。
通过来自全球勘测者号的数据，我们了解到，尽管尘埃在白天反射了大部分照射到火星的阳光，从而冷却了地表，但这些颗粒也会吸收辐射并在夜间以红外线（热量）的形式重新发射出来。结果是，当地表在其尘土飞扬的覆盖物下变冷时，大气层实际上会升温，升温幅度高达 30 摄氏度。这可能就是这种风暴如何演变成全球性风暴的线索——更温暖的大气层可以驱动更强的风，从而从地表卷起更多的尘埃。
虽然水手 9 号首次看到的红色星球可能令人失望，但它也让我们得以一窥另一个世界非凡的环境。这是一个持续令人着迷的环境，也为我们理解与地球不同的小型岩石行星提供了一个校准点。
事实上，当我们首次直接观察到类地行星大小的系外行星时，行星范围尘暴的热信号可能是我们应该关注的东西。即使我们无法将这些世界视为不仅仅是一个光点，但它们不同的光谱特征可能是我们熟悉的，一个我们会从 1971 年火星风暴日认出的景象。