Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) muốn gửi các phi hành gia lên sao Hỏa vào thời điểm năm 2030. Đưa con người lên sao Hỏa cũng là mục tiêu dài hạn của Trung Quốc.
Người tham vọng nhất là tỉ phú Elon Musk với mục tiêu đưa con người lên sao Hỏa trong thập kỷ này. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho biết sẽ có rất nhiều thách thức lớn cho mục tiêu này.
Phi hành gia tàu vũ trụ Apollo có thể bay lên Mặt trăng trong vài ngày, nhưng chuyến đi tới sao Hỏa mất từ 6 đến 9 tháng. Điều này khiến hoạt động hậu cần trở nên phức tạp hơn nhiều.
Khi thám hiểm Mặt trăng, luôn có khả năng giải cứu, dự phòng hoặc cung cấp từ Trái đất hay một trạm vũ trụ ở giữa đường, nhưng đó không phải là trường hợp của sao Hỏa.
Trong chuyến bay dài từ Trái đất đến sao Hỏa, phi hành gia cũng đối mặt với nỗi kinh hoàng lớn nhất khi du hành vũ trụ: Các tia lóe sáng mặt trời (solar flare), loại tia mạnh nhất trong Hệ Mặt trời, tương đương với 100 triệu bom nhiệt hạch.
Từ trường của Trái đất có thể che chắn cho các phi hành gia ở quỹ đạo nhưng khi du hành sâu trong vũ trụ, bức xạ như vậy khiến họ không thể sống sót quá vài ngày.
Vỏ tàu vũ trụ được làm từ vật liệu tương đối dày có thể giúp bảo vệ các phi hành gia khỏi bức xạ. Tuy nhiên, lớp che chắn quá dày có thể làm tăng lượng bức xạ thứ cấp mà các phi hành gia tiếp xúc.
Bên cạnh đó, sao Hỏa có bầu khí quyển mỏng hơn nhiều so với Trái đất và không có lá chắn từ trường toàn cầu, vì vậy con người trên bề mặt hành tinh đỏ có nguy cơ tiếp xúc với bức xạ mặt trời và vũ trụ.
Hơn nữa, bề mặt sao Hỏa phần lớn là bụi. Các cơn bão lớn có thể tạo ra các đám mây bụi ngăn cản Mặt trời. Trong một cơn bão như vậy, trên sao Hỏa sẽ gần giống như nửa đêm suốt 2 tháng.
Nếu con người sống trên sao Hỏa và dùng các tấm pin mặt trời để cung cấp năng lượng, có thể con người sẽ không thể sống sót vì không đủ năng lượng để giữ ấm.
Tiếp theo các nhà khoa học vẫn cần phải giải quyết việc làm thế nào có đủ nước để con người sống sót trên sao Hỏa. Tiếp đó là những điều kiện thiết yếu khác như oxy và thức ăn.
Trừ khi chỉ đăng ký đi một chiều, con người du hành đến sao Hỏa cần tên lửa để đưa trở lại Trái đất. Tìm ra cách để lấy nhiên liệu cho tàu vũ trụ trở lại là trở ngại công nghệ lớn nhất mà các nhà thám hiểm sao Hỏa phải đối mặt.
