La haute atmosphère de Mars est une région clé pour notre compréhension de son évolution. Par analogie, l'étude de Mars permettra de mieux cerner les grands changements climatiques terrestres. Depuis 2003, la sonde Mars Express de l'ESA observe la thermosphère de Mars par le biais des traceurs de sa composition, structure et dynamique que sont les luminescences atmosphériques. Cette étude se concentre sur l'observation ultraviolette de la haute atmosphère de Mars et propose des résultats inédits concernant ses propriétés. Cet ouvrage lance aussi des pistes pour de futures observations grâce à la sonde MAVEN de la NASA.