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Le projet Viking comprenait deux engins, Viking 1 et Viking 2, chacun formé d'un orbiteur destiné à se placer en orbite autour de Mars et d'un atterrisseur capable de se poser en douceur à la surface de la planète.
Viking 1 se pose sur le sol de Mars à l'ouest de Chryse Planitia le 20 juillet 1976 et Viking 2 le 3 septembre sur Utopia Planitia. Ces sondes nous renvoient des images d'un sol désertique et caillouteux. Deux découvertes : le ciel n'est pas bleu nuit mais rose du fait des particules de poussière en suspension dans l'atmosphère; et Viking 2 enregistre un tremblement de Mars ...
En 1976, les sondes Viking ont réalisé des analyses directes depuis la surface de la planète, qui font toujours référence. Ainsi, l'atmosphère de Mars contient 95,32 % de CO2, 2,7 % d'azote et 1,6 % d'argon. Il y a également des traces d'oxygène (0,13 %), de monoxyde de carbone (0,07 %) et d'hydrogène. L'oxygène proviendrait de la décomposition du CO2 des calottes polaires. La présence à l'état de traces d'hydrogène atomique dans l'atmosphère, qui comme l'hélium ne peut être retenu par la gravité martienne, s'explique par la photodécomposition des molécules d'eau.
