У 1957—1959 та 1961—1963 роках брав участь у двох радянських експедиціях в Антарктиді (третя і сьома).
У третій експедиції під керівництвом Євгенія Толстикова основним завданням Мркоса було фотоелектричне вимірювання світла нічного неба та полярних сяйв. Влітку як штурман і астроном він брав участь у дослідницьких походах. Антонін Мркос став другим чеським полярним дослідником в Антарктиді після Вацлава Войтеха[cs].
У сьому радянську експедицію Чехословацька академія наук направила окрему групу у складі чотирьох вчених. Мркос був керівником групи, іншими членами групи були геофізик Алоїз Кочі та два фізики Павло Чалупка і Ярослав Петровський. Завданням чехословацької експедиції було продовження раніше проведених робіт і, крім того, вимірювання інтенсивності космічного випромінювання і дослідження магнітного поля Землі.
Після повернення з Антарктиди до Словаччини не повернувся, з 1965 року працював завідувачем обсерваторії в Клеті у. Чеські Будейовіце. Свою професійну діяльність він зосередив переважно на спостереженнях малих тіл Сонячної системи, планет і комет. За своє життя він відкрив або співвідкрив загалом 273 планети і 13 комета. Викладав астрономію на педагогічному факультеті Південночеського університету[cs] в Ческе-Будейовіце.
Антонін Мркос був одружений зі словацькою астрономкою Людмилою Пайдушаковою, але їхній шлюб розпався.
Naši v Antarktidě: vyprávění a snímky československých účastníků třetí, čtvrté a páté sovětské výpravy do Antarktidy (Наші в Антарктиді: розповіді та світлини чехословацьких учасників третьої, четвертої та п'ятої радянських експедицій до Антарктиди) — Antonín Mrkos, Stanislav Bártl, Oldřich Praus, Oldřich Kostka; mapy Pavel Semrád, uspořádal Josef Vávra; předmluva Josef Novák. Praha: Práce, 1963
Fotoelektrické, visuální a spektroskopické pozorování polárních září v Antarktidě v r. 1962 (Фотоелектричні, візуальні та спектроскопічні спостереження полярних сяйв в Антарктиді в 1962 р.) – B. m.: b. t.,1963
Фотографії до книг
Svět hvězd (Світ зір) — Pavel Petrovič Parenago; z ruského originálu přeložil Jaromír Široký; předmluva k českému vydání Josef Mikuláš Mohr; fotografie Antonín Mrkos. Praha: Nakladatelství ČSAV, 1953
V zajetí ledu a hvězd (В полоні льоду і зір)– Antonín Jakeš; fotografie Antonín Mrkos, Ota Sep a Julius Janeba. České Budějovice: Jihočeské nakladatelství, 1983
BÁRTL, Stanislav; PRAUS, Oldřich; KOSTKA, Oldřich. Naši v Antarktidě: vyprávění a snímky československých účastníků třetí, čtvrté a páté sovětské výpravy do Antarktidy. Praha: Práce, 1963. 160 s. Předmluva: Josef Novák.
