正如每一位航天愛好者所知曉的那樣，人類預計將在未來20年內登陸火星 。
當然，這樣的說法在過去半個世紀裡一直在被重複著，在過去的50年裡，我們距離登陸火星的日子似乎永遠都是20年。 在1950~2000年期間， 美國宇航局和其它多個獨立組織一共制定過超過1000項詳細的載人火星飛行計劃。 但其中沒有任何一個真正得到實施。 但至少在紙面上，火星目前仍然被作為美國宇航局的一項終極目標，隨著最新的好奇號火星車著陸成功，從某種程度上說，它就是載人火星登陸的探路先鋒。
美國宇航局局長查爾斯·博爾頓(Charles Bolden)在好奇號著陸火星的當天表示：“今天，好奇號的輪子已經開始為人類最終踏足火星開闢道路。”
但儘管如此，火星事實上並不存在於美國宇航局的目標清單上。 在預計於2013年發射升空的火星大氣和揮發1氣體演化探測器(MAVEN)之後，該局便已經沒有具體的針對火星的探測計劃了。 航天歷史學家大衛·潑切(David Portree)表示：“當然了，現在還沒有人真正去認真看待載人航天的問題。”
但有關這樣做的方案仍然層出不窮，其中有些非常大膽冒險，如艾倫·馬斯克(Elon Musk)計劃在未來20年內遠征火星的計劃，還有一些則顯得荒誕不經，如有人提出要執行一次有去無回的自殺式火星載人登陸計劃。
而在這裡，我們列出了歷史上一些火星探測計劃，這些計劃的設計是理性和瘋狂的結合，其中的一些有很好的機會，在日後或許會被變成現實。
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馮·布勞恩的計劃
火箭學先驅馮·布勞恩是世界上首位基於確實的科學和工程基礎系統地提出載人火星飛行計劃的人。 在他加入美國宇航局之前，他曾經寫過一本書，名叫《火星計劃》 (Das Marsprojekt)，這本書於1952年在西德出版。 在這本書裡，馮·布勞恩設想了一個火星探測計劃，其中包括一艘重4000噸的飛船，裝載70人前往這顆紅色星球。
一旦抵達火星，幾位宇航員將搭乘有翅膀的小飛船，腳踩滑雪板降落在火星極地的冰蓋上。 隨後這些人將進行長達4000英里(約合6400公里)艱苦的長途跋涉前往赤道地區建立起營地和降落跑道，從而讓其他人同樣可以著陸火星。 在這裡，馮·布勞恩的計劃至少非常宏大。
一個對這項計劃的簡化版本變成了一系列文章，相繼於1952~1954年發表在美國的《Collier's》雜誌上。 這項計劃還啟發迪士尼公司在1957年推出的美國廣播公司節目《火星之外》(Mars and Beyond)。
儘管這項計劃聽上去似乎有些吸引力，但事實上沒有任何航天機構給予了認真的支持，也沒有任何人知道實施這樣一項計劃將會花費多少錢。 馮·布勞恩估計他的火星計劃僅僅是燃料費用就將高達5億美元，如果考慮現代的幣值，那就相當於今天的40億美元。 這個計劃也對行星際空間的概念缺乏基本的了解，馮·布勞恩的飛船對微小隕星體的撞擊作了周詳的考慮，但是卻沒有考慮太空輻射造成的影響。 並且現在我們已經知道，火星的大氣太稀薄，是無法支持一艘裝有“翅膀”的飛船降落的
美國宇航局最初的計劃
隨著1971年火星距離地球距離縮小，很多美國宇航局的官員和工程師們從1960年代開始便將他們的目光瞄準了火星。 歷史學家大衛·潑切表示：“或許在美國宇航局製定計劃的黃金時期便是這一階段。”
這項早期計劃是由位於美國俄亥俄州的列維斯研究中心(即今天的格林研究中心)設計的。 這項計劃是後來許多後續計劃的基礎。 根據這一計劃，人們將在地球軌道上組裝一枚核動力火箭，上面載有7名宇航員並使其飛往火星。 到達目的地之後，一個2人小組將登陸火星表面，宇航員們隨後將在火星表面開展一段時間的考察並最終以傳統的氫氧化學燃料火箭點火返回火星軌道，在這里和等待他們的飛船對接並一起返回地球。
但所有這些火星探測的設想在1961年美國總統肯尼迪宣布載人登月計劃之後都退居次席。 不過，在這一期間由於載人航天的重要地位也確實激發了人們對於載人火星航行的興趣。 當年的“早期載人行星-行星際雙程遠征計劃”(EMPIRE)曾經計劃將一個小型的考察組送至火星和金星附近空間近距離飛過。
儘管這一計劃中並沒有載人登陸這些行星的內容，但是他們在近距離飛過行星時將會釋放自動登陸器，它們將發回大量數據，這樣的數據在當時還是非常匱乏的。 而考察組成員則將在飛船上遙控指揮位於行星地面上的自動探測器完成一些它們無法自動完成的工作並實現從火星表面的取樣返回任務——這是一項時至今日仍然吸引科學家們目光的目標。
潑切認為，類似EMPIRE這樣的任務計劃是所有這些計劃中最接近變成現實的一部分。 依靠阿波羅時代的技術它就可以得到實施，並且當時美國國會曾經對此進行過嚴肅的論證。 在當阿波羅1號飛船在1967年發生嚴重事故，造成3名宇航員遇難之後，美國國會便不再對實施如此復雜的行星際載人飛行感興趣了。 潑切說：“這樣想非常有趣，那就是，如果阿波羅1號沒有出現意外，那麼這項計劃可能就已經被實施了。”
被擱置的火星計劃
在成功實施載人登月之後，美國宇航局內外的很多人都認為這一機構應當著手開展下一部行動：登陸火星。 但是在1970年代所發生的事情卻恰恰與此相反。 美國宇航局所製定的最後一項載人火星飛行計劃是在1971年，隨後美國宇航局的主要工作便開始轉向在低地球軌道上運營航天飛機和空間站計劃。 潑切說：“在1970年代，如果你要提出任何涉及空間站和航天飛機項目之外的計劃，你的職業生涯都將受到影響。”
國會只會對眼前的事情有興趣。 登月計劃完全是出於政治目的，而登陸火星缺乏這樣的動機，他們可沒有時間考慮這顆紅色行星的問題。 因此在整整10年間，火星探測計劃非常稀少。 這一時期主要是美國宇航局之外的民間組織和人士對火星探測繼續進行著設想。
1981年，一群為美國宇航局工作並自稱“火星地下”(Mars Underground)的工程師開始組織一系列的會議，他們每3年聚會一次，商討在火星建立永久性基地的計劃。 在1983年，美國行星學會——一個非營利性的空間科學民間組織製定了60年代以來最詳盡的火星探測任務計劃之一。 該計劃要求執行18次航天飛機航次，在軌組建一個可以容納4名宇航員的飛船，這一飛船可以自轉以在飛往火星的過程中模擬1/4的地球重力。 這些乘員中將有3人降落到火星地表開展實驗和探測工作。 在18個月之後，所有4名成員將返回地球。
然而，1986年發生的挑戰者號航天飛機爆炸事件讓這一計劃被最終擱置，人們已經不再願意設想使用航天飛機來在軌構建一艘載人飛船了。 這是對這一計劃支持者們的一次沉重打擊，當時他們認為航天飛機將成為便捷的天地往返運輸工具。
最瘋狂的計劃
1970年代末期，由於受到宇航局外部火星載人飛行的熱情影響，美國宇航局決定也要製定自己的詳盡方案。 不幸的是，他們最終選定了一位可能是最糟糕的人來負責這一計劃，這就是該局前局長托馬斯·佩因(Thomas Paine)。 潑切說：“我想佩因一定是看了太多的《星際迷航》了。他有太多瘋狂的想法，這嚇到了很多人。”
佩因的計劃是使用當時最先進的設備，如核動力裝置和航天飛機重新登陸並開發月球。 建造可以容納數百人的地球軌道空間站 ，宇航員們將在軌道空間站和月球基地之間往返。 當某艘飛船接近其使用壽命時，它就將被發射飛向火星，在那裡它將被用於建造一個空間站和其它基礎設施。
這樣宏偉的計劃將要求美國每年進行20次土星-5號級別的火箭發射，要知道每次這樣的發射任務將耗資5億美元。 整個計劃的實施將需要耗費額外的數十億美元。 潑切說：“這樣的計劃讓人們產生了這樣的印象，那就是載人火星飛行是規模巨大且耗資驚人的。”
甚至連航天先驅馮·布勞恩也認為佩因的計劃有些過頭了。 當有關這一計劃冗長的詳細報告於1984年出爐之後，當時的美國里根政府很高興的接了過來並束之高閣，並且在那之後再也沒有翻閱過它。
賴德的地球探測方案
美國前宇航員薩利·賴德 (Sally Ride)是美國首位女性宇航員，在1980年代時她在美國宇航局一個負責制定未來規劃的委員會擔任負責人職務。 她領導制定的《領導地位與美國未來在空間計劃》賦予了美國宇航局在阿波羅計劃之後一直缺乏的東西：遠景規劃。 潑切說：“我認為賴德的方案是非常務實的，其中沒有包含諸如核動力推進和其它新技術。”
賴德的方案並非一個詳細計劃，而是承認美國宇航局有時無法準確預計20年後的優先任務和技術發展方向。 因此她在報告中給出了一種靈活的選項方案，讓領導人們可以從中進行選擇。
其中排位第一併且最為便宜的選項是“前往行星地球的方案”，該方案包括實施一系列使用衛星和自動機器人對我們的地球展開考察並觀察其變化現象的計劃。 耗資稍高，更為大膽的備選方案則是對太陽系展開一系列自動無人探測計劃。 隨後可以實施在月球上建立逐步推進的落腳點。 最後，賴德設想了一系列往返火星的計劃，這些計劃並非和阿波羅計劃那樣是受到政治原因驅動，而是真正穩紮穩打逐步建立火星基地的方案。
這4個選項都是相互獨立的，也可以按照不同的步驟逐步實施。 取決於撥款數額和政治意願，其中的一部分方案可以實施，而另一些則暫時擱置。
老布什的太空探測規劃
進入90年代，人們對火星的興趣再次高漲起來。 當時的美國總統布什讓很多人吃了一驚，他竟然公佈了一項踏空探測規劃，旨在重振美國宇航局。 這位總統可能希望重現當年肯尼迪總統的那種風貌，因此他大膽地呼籲重返月球並向火星進軍，即使當時的人們還遠未做好準備。 潑切說：“大部分的人對此感到大吃一驚。我想唯一對此感到高興的是芭芭拉·布什 (布什總統的妻子)”
這項太空探測規劃拋開了現有的計劃，一切從零開始。 宇航局約翰遜航天中心受命負責計劃方案製定。 根據這一方案。 美國應當在2000年之前建成一座空間站，隨後建造一座月球基地，在那之後，到2010年之前要實現火星遠征計劃。
這一時期制定的火星載人飛行計劃中包含3種不同的遠征計劃，步步為營，並最終實現建立火星基地的目標。 除此之外，宇航員們還將在火衛一和火衛二上建立推進劑補給站，從而幫助未來的探險者們。 潑切說：“這是一個有趣的時期，他們做了很多有意思的工作。”
但是布什總統的這項方案的實質是想在冷戰結束之後讓防務承包商們繼續有些事情可做，而並非真的想探索太陽系。 當然，這項方案所要求的4400億美元賬單也讓國會議員們受到了驚嚇。 最終，這一太空規劃被迅速遺忘了，速度幾乎和它被提出來時一樣迅速。
未來的火星計劃
在小布什任職期間，他在2008年再次提出了火星探測的方案。 根據該方案，美國將實施新型的“星座”飛船計劃，這一新型飛船將把宇航員送往月球，並承擔起在2030年代將宇航員送上火星的重擔。 這一計劃的很多內容來源於老布什總統時期的太空探測的規劃，並結合當時的現狀進行了製定。
然而這項方案隨後被一再推遲並且預算也超標了。 因此在奧巴馬政府執政初期，這項方案被悄無聲息地擱置一邊。 不過其中的一部分目標仍然得到了繼續保留行，包括計劃中的小行星載人登陸方案，以及未來載人登陸火星的計劃等等。 不過就目前來說，美國宇航局並沒有在積極地推動任何方案。
或許未來的方向正隱藏在這麼些年裡我們所設想的一個個方案裡。 最新的計劃方案中已經不再追求將人類宇航員放置在火星表面，因為這將需要大量的燃料，新型的飛船，大量的研究工作，並存在讓宇航員暴露在沙塵暴和強輻射環境中的風險。 因此取而代之的是人類宇航員在火星軌道上駕駛母船飛行，並釋放自動機器人探測器登陸火星開展工作。
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