那么人类的火星之旅面临着哪些必须克服的难题呢？难题之一：抵达目的地

　　根据美国国家航空和航天局制定的计划，美国将利用核能推进设备将大量的物资和设备运送到月球，并在那里建立太空基地。但是要将宇航员顺利送到火星却并不是一件轻松的事，而且科学家还要尽量缩短宇航员抵达火星的时间，同时避免他们在探险过程中遭受过度的辐射。难题之二：辐射问题

　　无论是对于首批在月球长期居住的“太空居民”还是那些将前往火星探险的宇航员都将面临着遭受过量辐射的问题。太阳“风暴”以及宇宙射线“风暴”常常会持续数日之久，如果宇航员在那个时候暴露在射线之下，身体就很容易受到损伤。难题之三：呼吸的空气

　　无论是在月球的太空基地还是火星上，人类可以呼吸的空气是必不可少的生存条件。保持空气供应的重要方法之一就是建立一个能够除去二氧化碳等废气的循环系统。科学家们还在研究如何从月球以及火星上提取矿物质，利用这些矿物质来制造氧气。难题之四：充足的食品

　　在目前的太空短途旅行中，宇航员的食品都是航天器中携带的太空食品，但是如果要进行长途的火星之旅或者在月球基地上长期生活，宇航员就必须学会在太空中“生产”大部分所需食品，比如在温室中种植蔬菜，利用实验室的营养液来制造肉类产品。难题之五：废物循环利用

　　在太空旅行中，处理人体垃圾和其它废弃物是一件非常棘手的事情，必须要使用相当先进的循环设备。目前在空间站的宇航员已经可以利用这些设备将自己的尿液和汗液加工成水。人体的固体排泄物则可以被加工成温室中所需的化肥。难题之六：充足的饮用水

　　太空旅行中充足的饮用水自然是必不可少。科学家们已经于1998年在月球两极的永冻带中发现了可以加工成水的原料，目前还在火星上探测是否有类似的资源。

　　此外，航天器使用的燃料电池系统工作中产生的副产品之一就是水。尽管如此，饮用水对太空旅行还是一大挑战，任何可以利用的水资源都不能被浪费，所以无论是宇航员的尿液还是其它液体在太空旅行中都是相当宝贵的原料。难题之七：保持实时联系

　　在地球上，我们可以借助各种通讯工具保持实时联系，但是在太空旅行中保持这样的联系就变得非常困难。由于地球和火星之间漫长的距离，无线电信号在两个星球之间传输至少需要20分钟时间，这样一旦出现紧急情况，宇航员将无法及时获得地球控制中心的帮助，必须凭借自己的经验和知识来解决这些问题。难题之八：在微重力下生活

　　在太空站长期生活的宇航员都会出现肌肉松弛或者骨质变轻等现象，这是长期在微重力下生活的结果。对于那些需要在太空中生活更长时间的火星探险者来说，这一问题显得更加严峻。难题之九：温度的急剧变化

　　月球表面的温度从华氏零下233度到212度，平均温度是华氏零下7度；而火星表面的温度从华氏零下170度到17度，平均温度为零下76度。这些温度的急剧变化显然和地球的环境相差太远。对于那些要在月球基地长期生活以及在火星探险的宇航员来说，向他们提供稳定的工作和生活环境至关重要。难题之十：能源需求

　　未来的月球居民和火星探险人员对能源的需求是非常大的，如何确保太空旅行的能源也是一个不容忽视的问题。