人类移民火星有许多技术难题及巨大挑战，最主要的是八大挑战。
　　人们已经登上过月球，接下来的目标是火星。火星离地球路途遥远，距离为5576万公里，按现代航天飞机每小时3万公里的速度计算，从地球飞往火星需1858小时，约77天，也就是两个半月的时间。
　　一年多前，荷兰一家非营利性企业“火星一号”公布全球20万名申请者中选出的100人作为候选人（其中有4名华人），最终仅有4名入选者将在2025年被送往火星，在那里定居，而且这次的火星旅行是有去无回的。人类移民火星有许多技术难题及巨大挑战，最主要的是以下八项：
　　一、燃料
　　较大型的宇宙飞船以地球飞向火星当然需要更多的燃料，保障燃料供给是去火星执行任务的最低需求，特别是其总量便于携带，这绝对是个关键。
　　解决方案：在飞往火星的整个旅程中，化学发动机可轮换使用不同来源的燃料，包括诸如太阳能电力或离子推进，在火星上甚至还可能生产出来自火星水和大气层中的二氧化碳作燃料。
　　二、污染
　　到另一个世界去执行任务和生活最害怕是免不了会污染这块净土，我们要用生命去浇灌它，将来我们去探寻外太空生命迹象时，可能会产生人为的误解。
　　应对措施：被传送到火星的每一件装备都必须全面广泛地进行消毒，达到无菌状态，确保地球上任何细菌和微生物不被携带到火星。但运用当今最新技术却还没有一个能胜任的方法，防止来自人体这一相类似的污染。
　　三、食物
　　当这些太空旅行者降落火星后，仅能依靠的是有效载重的容器内携带的有限食品，容器内还要携带其他货物，食物总量极为有限，他们在火星上如何来维持生存呢？
　　解决方法：最近实验表明，在火星上有可能种植庄稼和植物，或者设计特殊的温室，也可利用现实版的3D打印技术来生产不同种类的食物。
　　四、费用
　　人们常说去火星最大挑战是耗资巨大，最近，一个专家评价小组进行了评估，认为该项目在20年内的费用是520亿～650亿英镑（约800亿～1000亿美元）。专家们确信，没有哪一个国家能单独承担这一巨额费用。
　　解决方案：实际上这些不是全部都不可接受的，目前新制定的方案每年估计在26亿英镑（40亿美元）到32亿英镑（50亿美元）之间，NASA美国航空航天局在人类探索宇宙空间计划一年就花费40亿美元，与ISS国际空间站运作的总额相仿。ISS最迟到2028年退役，停止运营，因而对于探索火星的费用来说，不是一个不可逾越的障碍。
　　五、设备故障
　　太空旅行者安全着落火星几天后进入执行任务阶段，而这时如果生存所需要的生命维持系统失灵，而又不能再从地球上传输替代品，那他们如何在火星继续维持生命存活下来呢？
　　解决方法：不用害怕，因为NASA已回应了这个难题，目前正在国际空间站测试，在火星上执行任务的任何维持生存的工具和部件同样都可以通过3D打印机来复制。
　　六 、低地心吸力/微重力
　　在太空失重的环境里人的骨质会退化变坏，在火星上同样如此，那儿的吸引力仅为地球的38%。
　　解决方案：对于去火星旅行者来讲，他们应像宇航员一样，需要轮换去住舱休息，由它来提供人造的地心吸力在火星上，更应经常地锻炼身体，保障骨骼强健。
　　
　　七、心理影响
　　人类长期生活在被禁锢和狭小的空间里，到底是什么可能会削弱人的心理防线？是令人恐惧的孤立寂寞，乘员之间的争执，极度的乏味无聊，这些状况也是未来去火星执行任务的人都可能面临的难关。
　　解决对策：从2010年6月3日到2011年11月4日，有6个人在地球上模拟的太空舱内封闭生活了520天，模仿在火星上生活和工作，该项目最终获得巨大成功，没有什么巨大的心理障碍，这证明人类在火星上工作和生活的心理状态并非会如此强烈的不堪一击。
　　八、辐射
　　
　　在火星生活或执行任务时遭辐射的危险确切地说还未全部明了，但普遍的看法是如没有地球大气层保护，会增加在太空受高能宇宙射线辐射的风险，同样在火星上工作或生活的人们也存在类似危险。
　　应对措施：首先是在太空飞船上设置防辐射的保护盾，内壁用灌满水的方法来做一道水墙也是一个可取的方法，如果预测辐射程度还会上升，那么为火星上的人们营造一个防辐射的安全房是完全有必要的。