1942年6月28日爆发的斯大林格勒战役，对世界反法西斯战争的意义是无可替代的。这场人类历史上罕见的惨烈战役中，苏军以113万人的代价，歼灭轴心国部队150万，彻底打破德军的战略企图，此役也被视为整个二战最伟大的转折点。鲜为人知的是，在斯大林格勒战役爆发前，苏军高层曾策划了另一场战役，投入的精力丝毫不逊于前者；相对于斯大林格勒，此役苏军对德军的优势更加明显，几乎可以用“碾压”一词来形容，然而结局却令人难以相信，它便是勒热夫战役。
1942年初，在苏联军民的顽强抵抗下，莫斯科的危机暂告解除。苏军高层希望用一场规模更大、决定性更强的战役扩大战果，因此策划了历史上著名的“火星行动”。值得一提的是，莫斯科战役后，德军为再次进攻莫斯科，专门派重兵把守勒热夫地区。然而就当时的局势来看，德军此举浪费大量兵力物力却无任何战略价值。对苏军来说，在形势一片大好的情况下，强攻勒热夫的德军也并非好的选择，但朱可夫认为一旦消灭勒热夫地区的德军，便可为肃清整个中央集团军群打开局面，因此执意发动进攻。为此，苏军集结两大方面军共计7个集团军，总兵力达到190万，装备火炮2.4万门、坦克3300余量、飞机1100架，对盘踞在勒热夫突出部地区的德军展开碾压式进攻。
1942年1月8日，规模庞大的苏军率先对勒热夫-维亚济马方向发起进攻，在不计伤亡的进攻下，苏军持续向前推进，然而这种情况并没能持续多久，苏军就因为后继无力而被迫停滞。随后，朱可夫再次集中优势兵力，企图通过一次足够强势的进攻瓦解德军的防御。然而在接下来3个月的时间内，苏军付出了极为惨重的代价，也仅仅是为“火星行动”做了前期准备。
在苏军的进攻陷入僵局时，德军那边也不太平。其实，早在苏军进攻之前，德军高层就对固守还是撤退这个问题发生分歧。勒热夫地区德军指挥官莫德尔认为，占据该地区极大地拖长了补给线，但战略价值极其有限，根本不值得固守；然而希特勒却不依不饶，下令必须坚守。在元首打算插手这场战役时，莫德尔甚至生气地质问对方：到底是你指挥还是我指挥？
1942年11月25日，“火星计划”正式执行，当苏军发动进攻后，德军压力陡增。战役开始的第一周，由于兵力处于绝对劣势，莫德尔不得不采取弹性收缩的防御策略消耗苏军。而苏军在东、西、北三面的进攻都取得了一定进展，胜利似乎就在眼前。然而进入第二周后，巨大的伤亡令苏军士气低落，难以为继，1942年2月7日，当苏军的攻势逐渐陷入停滞后，德军立刻策划反击，仅用3天时间就将苏军第41集团军的4万余人包围。
朱可夫不肯轻易认输，命令包围圈中的部队坚守，原地待命等待救援。12月11日，苏军再次投入2个坦克军，从正面向德军防线发起突击，试图洞穿敌军在东面的防御。然而经过长达数天的惨烈交战后，苏军再次付出数万人的伤亡，并丢下300多辆坦克残骸草草收兵。这场战斗让苏军彻底失去了进攻能力，16日凌晨，朱可夫不得不下令让包围圈中苏军自行突围。至此，气势磅礴的“火星行动”宣告失败。
此役，苏军无论是人数还是武器装备上都占据优势，却遭遇一场实打实的惨败，溃败的过程更像是一场屠戮。苏军阵亡和被俘共计26万人，伤残超过50万人；损失坦克1847辆，值得一提的是，这一数字直接超过了斯大林格勒战役苏军参战坦克的总数。同时，苏军也损失大批优秀将领，这其中就包括卓越的战术大师叶夫列莫夫中将。相比之下，德军仅仅伤亡约4万人。苏军的这场惨败被视为朱可夫传奇生涯中的一大败笔，也被视为其“打仗缺乏技巧性”的一大铁证。不过，回看历史我们就会发现，苏军的失败背后却藏着种种争议。
首先，勒热夫突出部战役成就了莫德尔，但他在总结中提到朱可夫的表现时称，后者的指挥在战役初期展现出了卓越的技巧性与适应性，然而导致苏军失败的是俄国人对蛮力的迷信，部队盲目遵从战前部署，缺乏应变能力，一旦遭遇不测会立刻陷入慌乱。对于朱可夫来说，虽然他在指挥勒热夫突出部战役的同时还要指挥斯大林格勒战役，因此不得不在两条战线之间来回，但他对这场战役倾注的精力的确是超过斯大林格勒战役的。
除此之外，有证据表明苏军在此役的战略部署遭到泄漏，德军提前掌握了苏军动向；不过，为德军提供情报的间谍却受到了苏联高层授意，目的就是为了分散德军在斯大林格勒的注意力。显然，苏军的计划是奏效的，“火星行动”中，莫德尔获得了来自于中央集团军群的6个装甲师的增援，而假如这些部队出现在斯大林格勒，那么局势将对苏军非常不利。
虽然说法多种多样，但我们已经很难考证它们的真实性了，有趣的是，战役过程中还跟莫德尔吵得热火朝天的元首，在战役结束后也不得不承认：“比起那些夸夸其谈的将军，还是莫德尔更值得信赖。”
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