Οι επιστήμονες αναλύουν την πιθανότητα ενός ταξιδιού στον Άρη με σοβαρό τρόπο τουλάχιστον από το 1952, όταν ο Βέρνχερ φον Μπράουν δημοσίευσε το σημαίνον βιβλίο του Das Marsprojekt. Έκτοτε, έχουν πραγματοποιηθεί πολλές πολύ επιτυχημένες αποστολές τροχιακών και ρόβερ, επιτρέποντας στον Άρη αναγνώριση και πολύ καλύτερη κατανόηση των συνθηκών εκεί, ανοίγοντας το δρόμο για μια πιθανή επανδρωμένη αποστολή.
Την ίδια στιγμή, η επιτυχία των αποστολών ανιχνευτών οδήγησε ορισμένους επιστήμονες να αμφισβητήσουν τη σοφία μιας επικίνδυνης και δαπανηρής επανδρωμένης αποστολής. Σε κάθε περίπτωση, δεν υπάρχουν επί του παρόντος σταθερά σχέδια για επανδρωμένη αποστολή στον Άρη στο άμεσο μέλλον, αν και το Vision for Space Exploration των ΗΠΑ αναφέρει τη δυνατότητα ταξιδιού στον Άρη μετά το 2020. Σε αυτό το άρθρο εξετάζουμε μερικά από τα ζητήματα που θα πρέπει να αντιμετωπιστούν πριν το ταξίδι στον Άρη είναι εφικτό.
Η απόσταση του Άρη από τη Γη κυμαίνεται από 36 εκατομμύρια μίλια έως πάνω από 250 εκατομμύρια μίλια, τη μεγαλύτερη διακύμανση απόστασης που έχει η Γη με οποιονδήποτε πλανήτη. Η μέση απόσταση είναι περίπου 140 εκατομμύρια μίλια, 1.5 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου. Περίπου κάθε δύο χρόνια, η Γη έρχεται σχετικά κοντά στον Άρη, περίπου 50 εκατομμύρια μίλια. Συγκριτικά, η απόσταση από τη Γη στη Σελήνη είναι μόνο περίπου 236,000 μίλια (380,000 km), πάνω από 200 φορές μικρότερη. Εάν το ταξίδι από τη Γη στη Σελήνη διαρκεί περίπου τρεις ημέρες, τότε ένα διαστημόπλοιο παρόμοιας ταχύτητας που ταξιδεύει στον Άρη θα απαιτούσε τουλάχιστον 600 ημέρες (1.6 χρόνια). Αυτός ο χρόνος διέλευσης είναι περίπου τυπικός για διαστημικά σκάφη που έχουν εκτοξευθεί στον Άρη μέχρι στιγμής.
Το να περάσετε πάνω από τρία χρόνια με ένα μικρό πλήρωμα -που πιθανότατα αποτελείται από μόνο τρία ή τέσσερα άτομα, σε ένα στενό διαστημόπλοιο- μπορεί να ωθήσει τα όρια της ανθρώπινης ψυχολογικής ανοχής. Αυτό υπερβαίνει την απομόνωση που βιώνουν τα πυρηνικά υπο-πληρώματα, τα οποία μπορεί να περνούν μήνες υποβρύχια σε στενούς χώρους, αλλά όχι χρόνια. Για να γίνει αυτή η κατάσταση πιο ανεκτή, οι αστροναύτες θα πρέπει να εφοδιαστούν με κάποια μορφή ψυχαγωγίας για να κάνουν το ταξίδι χωρίς να σκοτωθούν ο ένας τον άλλον. Η πρόσβαση στο Διαδίκτυο είναι μια δυνατότητα (αν και θα υπήρχε σημαντική καθυστέρηση λόγω μεγάλων αποστάσεων) και τα προγράμματα εικονικής πραγματικότητας είναι μια άλλη. Για να ταξιδέψετε στον Άρη ρεαλιστικά, αυτή η πρόκληση πρέπει να ξεπεραστεί.
Μια άλλη σημαντική ανησυχία για τα ταξίδια στον Άρη είναι το επίπεδο έκθεσης στις κοσμικές ακτίνες για μια τόσο μεγάλη αποστολή. Ωστόσο, λίγες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία από παραμονή ενός έτους ή μεγαλύτερου σε διαστημικούς σταθμούς σε χαμηλή τροχιά της Γης υποδηλώνουν ότι αυτό μπορεί να μην είναι τόσο μεγάλο πρόβλημα όσο αρχικά πιστεύαμε.
Επειδή το ταξίδι είναι τόσο μεγάλο, οποιαδήποτε επανδρωμένη αποστολή στον Άρη θα απαιτούσε σημαντική ποσότητα τροφής και νερού επί του σκάφους και ένα αποτελεσματικό μέσο ανακύκλωσης του νερού αφού περάσει από το σώμα. Διαφορετικά, το ωφέλιμο φορτίο του σκάφους θα ήταν απαγορευτικά μεγάλο. Ένα σκάφος του Άρη δεν θα χρειαζόταν μόνο να μεταφέρει τους επιβάτες του, τον εξοπλισμό, την τροφή, το οξυγόνο και το νερό, αλλά και τα καύσιμα που είναι απαραίτητα για την εκτόξευση από τον Άρη και την επιτάχυνση πίσω προς τη Γη στο ταξίδι της επιστροφής. Αυτό οδηγεί σε άνευ προηγουμένου απαιτήσεις βάρους, πολύ πέρα από οτιδήποτε έχει επιχειρήσει ακόμη σε διαστημικές αποστολές.
Εάν ξεπεραστούν όλες οι τεχνικές προκλήσεις, οι άνθρωποι θα επισκεφθούν τελικά τον Άρη. Η χρήση πυρηνοκίνητων διαστημικών σκαφών θα ήταν μια προσέγγιση στην πρόκληση της πρόωσης και της ελαχιστοποίησης του βάρους ωφέλιμου φορτίου. Ωστόσο, θα μπορούσε να περάσει λίγος χρόνος μέχρι να ταξιδέψουν οι αστροναύτες στον Άρη – ένας υπαινιγμός πρότεινε μια ημερομηνία το 2037.