雖然人類到目前為止還沒有親臨火星，只是派出了探測器登上了這顆紅色星球，但人類的幻想是無窮無盡的。這些各國大膽的太空計劃將是人類移民火星的第一步。
隨著人們對火星認識的不斷加深，許多科學家，特別是美國宇航局的研究人員，已經開始探索未來人類向火星遷移的可行性。對於將火星轉變成「綠色星球」的驚人想法，許多科學家認為至少需要2萬到10萬年，但美國工程師、火星協會創始人羅伯特·祖伯林認為，火星的轉變可以在1000年左右完成。這一「千年改造火星」的詳細規劃，將使人類在1000年內，像「愚公移山」一樣，逐步把這顆沒有生命的火星改造成供人類居住的綠色星球。如果「火星改造」計劃能夠成功實施，或許1000年後，當溫室效應最終可能摧毀地球家園時，火星將成為人類太空「諾亞方舟」的「綠洲」。
100年後：火星「全球變暖」
火星上的溫度很低，平均溫度為-63℃，夜間可降至-140℃。科學家們認為，在火星永久凍土帶的土壤中有大量的固體二氧化碳，一旦火星氣候變暖，大氣變厚，壓力增大，這些二氧化碳就會釋放到大氣中。有了二氧化碳氣體，植物將能夠在火星上生存，產生生存所需的氧氣。火星變暖也會融化永久凍土帶的冰，產生生命賴以生存的水。
改造火星的第一步是使其升溫。與地球抑制溫室效應的努力不同，人類將在火星上產生「巨大的溫室效應」。祖伯恩提出了三種讓火星變暖的方法。
第一個計劃是利用太空鏡加熱火星表面。鏡子的直徑將超過120公裡。它將在距離火星表面21公裡的軌道上運行。「太空鏡」可以將太陽光反射到火星的指定區域，從而加熱火星表面，釋放火星表面凍結的二氧化碳和水。然而，這面太空鏡太大了，而目前人類的科學水平還不能做出這樣的太空鏡。
第二種選擇是改變小行星的軌道，使其撞擊火星，它所產生的巨大能量將使火星表面約1萬億噸的冰融化成水。空氣中的許多小行星是由冰凍的氨構成的，一種重要的溫室氣體。祖伯林計劃用一顆直徑約2.5公裡的小行星撞擊火星，這顆小行星將使1萬億噸的冰融化成水，而小行星釋放出的氨也可能使火星升溫。他估計，40次這樣的撞擊將使火星和人類一樣適合居住。然而，它的科學性不亞於第一個計劃方案
祖伯恩的第三個選擇，被認為是最可行的，是在火星上人工製造溫室氣體。和許多科學家一樣，祖伯恩認為四氯化碳是最有效的溫室氣體。他計劃在火星上建造幾座化工廠，以持續生產四氯化碳。根據計算，如果每小時排放1000噸這種氣體，30年後火星平均溫度將上升27.8℃。這一過程預計耗電5000兆瓦，5座核電站將能夠滿足這些能源需求。
200年後：釋放火星土壤中的大氣
今天火星上只有稀薄的大氣層，但30億年前，火星表面被厚厚的二氧化碳大氣所包圍。由於火星寒冷，大部分二氧化碳被土壤吸收並凍結。當人類完成改造火星的第一步時，溫暖的氣候就會釋放出這些二氧化碳。」祖伯林說：「從土壤中釋放出的二氧化碳可以在20年內使火星的溫度再升高5.6℃，這時一些冰開始融化成水，水也開始蒸發，形成雨雪等天氣現象。」。根據他的計算，到2200年，火星表面將有0.1大氣層的二氧化碳。
200年後，當火星逐漸升溫時，火星表面釋放的二氧化碳氣體足以在火星上空形成一定的大氣壓，然後火星表面就會有液態水流動，水開始蒸發，火星上還會出現雨雪等天氣現象。隨著火星平均溫度上升到零下15攝氏度，二氧化碳、氮和水將繼續從地殼中滲出，而且會越來越多。大氣將繼續變厚，雲層將出現在天空中，天空將從粉紅色慢慢變為藍色。深峽谷中會形成水池。當平均氣溫達到零下25℃時，苔蘚植物可以在較溫暖的緯度生存。600年後：火星上出現氧氣
600年後，當微生物在火星表面產生足夠的有機土壤，並向大氣釋放一些氧氣時，人類可以將南極極端氣候中仍然存活的細菌和苔蘚植物帶到火星進行繁殖，微生物、藻類和苔蘚植物可能都生活在火星的巖石上。
人類將可以向火星表面移植一些開花植物，針葉樹或溫帶林最後將可能在火星上生根。植物的生長，意味著火星上將會產生更多的氧氣，光合作用將會使越來越多的二氧化碳變成氧氣。
1000年後：人類可以在火星「綠洲」上散步
900年後，人類將可以在火星上建造殖民地，火星上將會建立核電站、風力發電站，為火星殖民地提供源源不斷的能源。
在1000年以後，人類將能夠移民到火星，那裡將有許多帶有圓頂的封閉城市。此時，火星赤道的平均溫度高達4℃。火星大氣層將含有50%的二氧化碳、40%的氮、5%的氧和5%的其他氣體。然而，由於1000年後火星上的含氧量仍然很低，火星人在火星表面行走時仍然需要戴上氧氣面罩，就和在水下潛水一樣需要帶上面罩。
不過美國科學家克裡斯稱，即使通過這一系列方法改造火星，1000年後的火星仍然只適合像南極一樣充當「科考研究站」，而不適合普通人移民居住。他認為，改造火星的漫長過程，完全可以藉助微生物和植物自己來完成。
也許1000年後，當溫室效應最終摧毀地球家園時，已經成為綠洲的火星將成為人類太空中的「諾亞方舟」。然而，由於火星的體積和引力遠小於地球，火星的引力僅為地球引力的38%左右，未來地球生物移民火星後，很可能會逐漸演化成「巨人」或類似《阿凡達》中潘多拉生物的各種「巨人」。和「龐然大物」。