一張五官俱全的人臉
文森特·迪彼得羅是一位電氣工程師，他有四年的數字電子學研究和圖像處理經驗。迪彼得羅第一次見到“火星臉”是在一本雜誌上，他的第一反應是“這是個惡作劇”，所以沒有在意，因為該雜誌聲稱，它是一本以外星文明考古研究為主題的刊物！
然而，兩年後，迪彼得羅來到NASA戈達德太空飛行中心（位於馬裏蘭州綠地）的國家太空科學數據中心查閱NASA的檔案照片時，無意中打開了幾個玻璃紙信封，他再次見到了“火星臉”的奇怪影像。這一次，他意識到照片恐怕是真的——否則不會被NASA存檔。他後來描述說：“記錄文字是用粗體字打出來的。”不過，麵對這張距離地球幾百萬英裏之外的電視相機拍攝出來的奇怪圖像，迪彼得羅還是懷疑它的說服力，於是他又去查找其他相關的科學研究證據，但是一無所獲。不過，他也注意到，照片旁邊的注解說明它是“光影的巧合造成的”，因此NASA沒有展開進一步的研究。
這不足為奇，因為原始照片剛剛拍攝的時候，與圖像小組合作的“海盜號計劃”科學家們就像一群小孩走進了一家琳琅滿目的糖果店一樣。他們身邊堆滿了各種不同尋常的火星細節照片、古代氣候資料，還有著陸器拍攝的史無前例的奇異景觀。他們忙於解決火星上的“實際”問題，而不想在一些顯然是“光影遊戲”的無聊問題上浪費時間。
NASA檔案中的“火星臉”記錄也引起了迪彼得羅的朋友兼同事格雷戈裏·莫倫納的興趣，他是一位計算機科學家，其專業背景與迪彼得羅相似。莫倫納很快便建議迪彼得羅與他一起對此進行私人研究，通過計算機增益技術提高NASA的圖像細節質量。
“火星臉”的照片是由航天器上的相機拍攝的，這類照片在登上報紙或者電視屏幕之前需要經過多道處理工序。首先，它們被編碼傳送回地球，每個編碼對應著原始圖片中的某個灰度。地球上的超大型敏感天線將其接收下來，以磁脈衝的形式將編碼記錄在大型磁帶盤上，然後再把這些信息轉錄到體積較小的磁帶盤上。科學家隨時可以根據磁帶上的信息對圖像進行“重建”——即在配有電視屏幕或者其他能夠生成照相底片的器材或打印機的計算機上麵播放磁帶上的記錄。
像迪彼得羅和莫倫納這樣的計算機專家拿到磁帶之後，會用NASA二十多年來在處理其他太空項目中拍攝的無數照片時使用的方法處理這些數據。這種對圖像進行計算機增益的技術已經成為行業標準，它通過電子方式調節圖像對比度、去除信號傳輸至地球過程中產生的錯誤，甚至能在一定限度內改善圖像的細節。對原始數據的編輯可以在很大程度上改進從航天器上傳輸回來的原始圖像的質量。像NASA一樣，我們的兩位計算機科學家將會運用這類技術處理“火星臉”的圖像。
經過無數次的辛苦測試與糾錯等多個步驟，迪彼得羅和莫倫納重建了“火星臉”的圖像。他們發現標準的計算機增益技術尚不能完全滿足處理的需要，因此，他們發明了一種與NASA處理太空照片所使用的先進數碼方式不同的新技術，並稱之為“放射狀像素交織技術”（下文簡稱SPIT）。
這種嚴格細致的處理方法能夠將火星沙漠中人臉圖像的更多細節還原出來。當運用最後一道SPIT步驟對方圓1英裏的火星人臉照片進行處理之後，我們可以明顯看出它基本上是一個對稱的圖案：人臉的一隻“眼睛”隱藏在陰影之中，沙漠表麵的反光照亮了它的一部分；而它的“眉毛”似乎也符合人類的麵部特征，包括它的“鼻子”和“嘴”也是這樣。
照片拍攝時，太陽照射角度特別低（隻有10度），因此沙漠中的陰影部分顯得特別暗，不過，足以讓人通過計算機增益技術強化照片的細節，看出圖案的對稱性。而這種對稱性在自然中是找不到的，也與科學家最初認為“火星臉”是自然形成的這一判斷相矛盾。
顯然，NASA最初沒有重視“火星臉”照片的原因之一是缺乏相關的證據，而且火星探測器再沒有拍到類似的照片——“海盜號計劃”的科學家索芬博士聲稱，拍下“火星臉”照片幾個小時之後再次拍攝的照片顯示，這塊區域隻有一個普通的小山丘而已，根本沒有什麽人臉圖案。迪彼得羅與莫倫納也對“海盜號計劃”的相關資料進行了搜索，開始時確實一無所獲。
然而事實上，就算海盜號探測器確實在幾個小時後從其他軌道上對著“火星臉”地區拍過照，那麽鏡頭捕捉不到任何“火星臉”的痕跡也是不足為奇的。這是因為出現了“火星臉”的35A72號照片是大約在傍晚6點（火星當地時間）拍攝的，所以圖像中的地物有很長的影子。而“幾個小時之後”拍攝的照片上肯定是一片漆黑，所以根本就沒有必要在這個時間拍攝——因此索芬說這個時候拍過照片是不可能的。這說明“海盜號”項目組的科學家沒有查看過“海盜號”的照片文件，就自以為是地認為“火星臉”是光照造成的錯覺。這種寧願主觀臆測也不想親自驗證的態度一直在影響著對“火星臉”及其周邊地區的考察過程。
科學的發展並不依賴權威人物的斷言，而是依靠證據的發現。迪彼得羅與莫倫納幸而沒有輕信索芬的意見，他們翻遍了“海盜號項目”的所有文獻資料，逐個數據、逐幀圖片地查找，終於在一份歸錯檔的文件中找到了一組照片，這些照片是35天之後在“火星臉”地區拍攝的，拍照時的太陽照射角度與第一張照片不同。兩人翻開其中一張編號為70A13（第70圈，探測器“A”，第13張照片）的照片時，奇跡發生了：“火星臉”赫然出現在照片上，隻是太陽的照射角略微變化了20度，加之這第二張“火星臉”照片是火星探測器從另一個角度拍的，因此通過多圖比對，可以生成小山丘及其周邊地區的立體效果。
對第二張照片進行的SPIT處理又增強了多處細節，足以證明“火星臉”並非光影的巧合所形成，照片中“人臉”的“下巴”非常明顯，“眼窩”清晰可見，第一張中隱藏在陰影中的那隻“眼睛”也出現了，甚至看得出左右對稱的“發際線”。
有了第二張照片及其包含的立體地形信息，我們可以描摹出刻畫了“火星臉”的山丘表麵的輪廓。研究者發現，圖中的凹陷恰巧組成“眼睛”與“嘴巴”，一塊隆起的地區則形成“眉弓”和“鼻子”，而且，“火星臉”的左右兩側具有驚人的對稱性，讓人很難相信它是火星上出現的一種純粹的自然現象。
迪彼得羅與莫倫納設想了各種可能導致“火星臉”現象的地質以及氣象原因，最後發現，無論從風蝕還是地質構造角度都無法解釋形成這種奇怪圖案的原因。
兩位計算機專家又對“海盜號項目”拍攝的該地區的其他照片進行了掃描，研究了“火星臉”周邊的環境，卻找不到“風蝕”形成的任何與人類麵孔相似的地貌。他們研究的主要是拍下兩張“火星臉”照片之間的35天內火星探測器所記錄的影像——兩人至少找出了10張“火星臉”毗鄰地區的照片——覆蓋麵積大約為4000平方英裏！在偌大的一個區域內，卻沒有任何與“火星臉”相似的東西。但是，兩人有一個同樣令人震驚的發現：在編號為70A13的照片上，有一座巨大的金字塔，約1英裏寬，1.6英裏長。他們在研究報告中寫道：“金字塔的四個麵以極為陡峭的角度斜插地麵，四個角結構勻稱，似乎因為侵蝕而被加固過。如果是一座自然形成的金字塔形山丘，那麽侵蝕應該出現在中央部分，而不是四個角。”
火星上的“金字塔”並不鮮見。1971年，美國在“海盜號計劃”之前成功實施了“水手9號計劃”。當時派出的探測器在第一次繞火星軌道運行的時候，就首次發現了多個“金字塔”。卡爾·薩根為了呼籲美國發射無人航天器進一步探索火星，即把可以在火星表麵漫遊的交通工具攜帶過去，曾經畫過一些想象圖。圖的內容是某天下午，一台機械裝置從“水手9號”發現的幾座金字塔前方駛過，該裝置將這些畫麵傳回地球，在電視上播出，科學家與公眾才弄明白火星的伊利森區那些“金字塔”究竟是什麽東西……
然而，沒有人（甚至包括薩根）相信，火星上的金字塔形物體，竟然真的是金字塔。
顯然，這次“海盜號”在遠離“伊利森金字塔群”（該區域位於“火星臉”另一側的半球）的火星表麵又發現了一個類似金字塔的物體，迪彼得羅與莫倫納發現，它的走向是與火星的自轉軸對齊的，而且，令他們震驚的是，“金字塔”距離“火星臉”不過10英裏之遙。
上述發現隻是該區域中眾多“巧合”現象的九牛一毛。兩人在尋找伊利森區金字塔的研究資料時，意外地發現還有一些圖片也被歸錯了檔，人們把它們和與伊利森區相對的另一半球上某個區域的照片給放在一起了。 這說明，如果“海盜號”也拍攝了卡爾·薩根提到的“金字塔”（因薩根的電視係列片《宇宙》而聞名）的照片，那麽這些照片可能也被放錯了地方。
對“海盜號項目”的資料進行了4個月的圖像處理、計算機增益與數據搜尋工作之後，迪彼得羅與莫倫納決定公布他們的發現。某一天的上午10點，兩人在馬裏蘭州蘭哈姆的拉馬達酒店中召開了新聞發布會，會議的報告人是迪彼得羅、莫倫納以及NASA行星研究方麵的人士。但與兩位獨立研究者在另一顆行星上發現了非自然造物這種事件（盡管兩人並沒有完全肯定它們就是非自然造物）相比，人們顯然更加關注當時正在持續發酵的伊朗人質危機。
一個月後，輿論對這項“發現”的看法似乎開始朝好的方向發展。
迪彼得羅與莫倫納受邀參加了極有威望的美國天文學協會在6月舉行的年會，會議剛剛開始，便有無數的新聞機構要求他們提供研究資料的副本。參會者包括來自全美各地的一千多名天文學者，其中的一百多人排隊觀看了著名的“火星臉”的三維立體展示，了解到它的左右對稱性。迪彼得羅與莫倫納被科學家們提出的各種問題包圍，許多問題都與“火星臉”所在地區的地質情況有關——人們懷疑是風蝕作用導致“火星臉”與“金字塔”的形成。但是迪彼得羅與莫倫納駁斥了所謂“相鄰金字塔與‘火星臉’左右對稱的非均勻性說明它們可能是自然形成”的說法。
美國天文學協會年會結束後，迪彼得羅與莫倫納繼續運用新技術研究現有的“火星臉”土丘的影像資料，由於原始圖片的對比度非常低，他們決定利用計算機再玩一些“花樣”：用某一色域（從最淺的紅色逐漸過渡到最暗的藍色，紅色代表亮區，藍色代表暗區）代替不同的亮度值（灰度），結果令人震驚。
照片中顏色最深的陰影處，毫無疑問地顯現出一隻“眼球”，而且中間還有“瞳孔”！