人類自從1969年實現踏上月球這一偉大壯舉之後，雖然50多年來航空航天和深空探測技術取得了突飛猛進的進展，但是卻仍然沒有在第二個地外星體上開展載人登陸探測。拿火星來說，作為地球的近鄰，自古以來就受到了人們的普遍關注，近現代以來，以前蘇聯和美國為代表的國家，先後向火星發射了眾多探測器，為我們了解火星的基礎狀況打下了堅實的基礎。那麼，為何登陸火星這和難呢？
對火星的探測歷程
火星的公轉軌道處於地球的外側，其公轉半徑約為地球的1.5倍，繞太陽公轉一圈需要687天。在火星與地球處於太陽一側時最近距離為5500萬公裡，而處在太陽的不同側則距離最近可以達到4億公裡，與月球相比，火星即使在近地點，也與月地38萬公裡遠上100多倍。從上世紀60年代開始，人類共向火星發射了大約差不多50多顆火星探測器，比較有代表性的有：
1960年，前蘇聯發射了一顆火星探測器，雖然沒有飛出地球軌道，但是這顆探測器是人類歷史上第一顆以實現火星探測為目的的探測器。1962年，前蘇聯發射了火星一號探測器，飛入了火星軌道，但與地球失聯。1964年，美國發射了水手4號探測器，經過228天掠過火星，並傳回20多張照片，成為人類歷史上第一顆成功到達火星並且傳回數據的探測器。1969年，美國發射了水手6號探測器，經過155天掠過火星。1969年，美國發射了水手7號探測器，經過128天掠過火星。水手6號和7號在火星軌道上運行中，對火星大氣組分進行了詳細分析，並且拍回了大量照片傳回地球。1971年，美國發射了水手9號探測器，經過168天進入火星軌道，成為人類歷史上首次圍繞火星運行的探測器。1973年，前蘇聯向火星發射了4顆探測器，其中火星5號成功環繞火星運行9天，傳回第一張火星彩色照片。1975年，美國發射了海盜1號和2號，用時10個月成功登陸火星，拍攝了火星的周景全彩色圖。1996年，美國發射了火星環球勘探者探測器，經過10個月成功到達火星，並且向火星降落了探路者著陸器，這是第一顆在火星表面能夠正常開展工作的火星車。進入新世紀，美國先後發射了機遇號、勇氣號、鳳凰號、好奇號探測器，對火星開展了立體化探測。
當然，人類向火星發射的探測器，從目前來看，有一半多的都失敗了，這其中可能有技術方面不成熟的原因，也與發射和飛行過程中的一些不可控因素有密切關係。
載人登陸火星的難點
在航空航天特別是深空探測中，載人飛船和無人探測器有著本質的區別，對於火星這樣的行星來說，雖然是我們的近鄰，但是如果實現載人登陸，從現今的技術水平來看，面臨著如下不可迴避且難以破解的瓶頸問題。
第一是太空人長時間在太空中飛行的適應問題。雖然美國、前蘇聯的太空人都有過在空間站工作超過1年的先例，表面上看已經超過了探測器從地球飛行火星的時間，但是從地球軌道飛往火星軌道的會合周期為26個月，而且到達火星之後肯定還要工作一段時間，不可以立即返回，仍然需要再等待幾個月，最終太空人在太空中的飛行時間可能會遠大於之前在太空站的工作時間，這對於太空人來說，如何安全、健康、可靠地度過這麼長的時間，是一個大問題。
第二是生命支持系統問題。載人飛行器必須要擁有獨立的生命支持系統，以維持太空人在漫長的太空飛行過程中的食物、水源、氧氣等物質來源。由於太空探測特別是深空探測，如果要實現載人的話，一般都是由多人共同完成，每人都承擔著相應的工作任務，而且太空旅行的時間相當漫長，這就給生命支持系統的容量和物資貯備數量帶來了嚴峻的挑戰，這些物資的增加，會大大增加飛船的質量，為了保障飛船的發射升空、在一定時間內到達火星，必須搭載大功率的發動機以及巨量的燃料。雖然現在有科學家正在研究「冬眠」技術來降低飛行過程中的食物消耗和活動空間，但是這項技術還處於技術攻關階段，對人體的刺激和影響還未可知。
第三是飛行過程中的不可控因素問題。在人類已經發射的眾多探測器中，其中就有一部分會因為高能粒子的衝擊、太空巖石或者星際塵埃的撞擊、還有太空垃圾的影響而在飛行過程中出現各種問題，從而造成直接損毀、功能失靈、運行軌道偏離、與地球失聯等問題，沒有達到預定的探測目標。實施載人探測的話，無論是飛船的體積、質量、能源和物質貯備都有了大幅度的提升，同時也增加了上述不可控因素發生的機率，而且這將是直接與太空人的生命息息相關的，如果用探測器能解決的問題，就沒有必要再冒這個險實施載人探測了，所以各國對深空載人探測都是慎之又慎。
第四是火星的環境異常惡劣。火星地表的引力只有地球的1/3多一點，因此火星的大氣層極其稀薄，大氣密度僅有地球的1/100，主要組成為二氧化碳，其次是氮氣、氬氣，此外還有少量的氧氣和水蒸氣。火星的內核已經完全冷卻，因此失去了磁場，來自太空和太陽的高能粒子和輻射可以直接到達火星表面，而且火星表面溫差強烈，達到100攝氏度，最高溫度只有在赤道處的20攝氏度左右，最低溫在兩極可以達到零下130多度，表面沒有液態水的存在，因此植物無法在上面生存。太空人在到達火星表面之後，不可能利用現有的攜載物質進行氣候的改造，因此也就無法進行飛船的有效補給，只能在從地球出發時一次性帶夠所有的能源和物資。
一次有去無回的「旅行」
我們現在向火星發射的探測器，其實都是有去無回的，造成這種問題的主要原因就在於我們無法為探測器提供足夠的返回能源。無論是已經降落在火星表面的火星車，還是始終圍繞火星進行周期性運轉的軌道探測器，如果要從火星返回，則首先都要突破火星的逃逸速度。
按照萬有引力定律，我們如果在星球表面垂直發射一個物體，這個物體如果速度值過小，則物體在上升一段時間和距離後，就會在引力作用下重新降落。如果發射速度超過一定數值，則物體就會脫離星球的引力束縛而飛出這個星球。那麼，在此過程中，就會存在著一個剛好可以脫離星球引和束縛的最小速度值，這個值就叫作這個星球的逃逸速度。
我們通過動能定理，將一個物體在星球表面引力勢能-GMm/R降為無窮遠處的0時，可以計算出其逃逸速度值V＝√(2GM/r)，其中G、M、r，分別代表為萬有引力常數、星球質量和星球的半徑。我們將火星的相關常量代入，即可求得火星的逃逸速度為5.02千米/秒，雖然這個值與地球上的相比小不少，僅有一半左右，但是，由於火星表面沒有可以供飛船發射的設施和支撐火箭，不能夠為飛船提供可以達到逃逸速度的加速度能量來源。而如果考慮提前建造這些，就又涉及到載人、載重的上述問題，很難在火星表面完成這樣的建造任務。
總結一下
雖然火星是地球的近鄰，但是從目前太空探測技術水平的角度來看，火星和地球的距離仍然顯得過於遙遠，如果進行載人探測的話，那麼無論是從這麼遠的路程所需要花費的時間、能源和物資的消耗、以及期間所經歷的諸多不可控因素來考慮，代價實在是太大，而且保障的技術水平還有限，安全率不高。特別是對於登陸以後無法實施再次點火發射，不能脫離火星的引力束縛而返回地球，這是載人登陸火星的又一大難題。因此，沒有足夠的把握、沒有充分的前期基礎、沒有高超的技術水平，載人登陸火星都會顯得遙不可能。