火星上目前的地貌情況和溫度情況，並不適合人類居住。

火星基本就是一個沙漠星球，到處是沙丘，還不定時有沙塵暴的出現。火星的地下有一些冰層，美國NASA曾經宣佈火星上有少量水的存在。

火星的空氣密度只有地球的1%，火星的大氣層非常薄，空氣中主要成分是二氧化碳，但是造就的溫室效應非常有限。而且火星上是沒有臭氧層的，無法阻擋對人體有害的宇宙射線，這些有害射線容易讓人體產生癌變。火星的重力是地球的三分之一，長久待著火星上，人類的肌肉會萎縮，會有骨質疏鬆。火星上冬天最低溫度零下200多度，夏天最高溫度80度，這麼高的溫差人類是無法生存的，目前火星上也沒有任何生命存在的確切依據。

人類如果要在火星上生存，要耗費巨大的人力物力，要多次運送大量的裝置和人員去火星搭建一個小迴圈系統，要把火星地層大量的冰融化，水解成氧氣，要利用光和作用，在特殊的迴圈系統中，種植大量的植物，吸收火星中的二氧化碳，釋放出人類需要的氧氣。另外要能夠高效使用太陽能和核能系統，維持這個小迴圈系統的執行。

這樣的夢想固然很好，但是實施起來難度還是相當大的，我們現在從地球到火星就需要至少7個月時間，而且目前技術連單程到達都顯得力不從心，不要說分批次多次來到火星建設人類基地了。目前就算是美國，也沒有能力動員舉國之力開展類似的探險行動，難度太大了，而且經濟效益也不顯著。這點財力還不如發展國內經濟價效比更高。

火星環境與地球相去甚遠，稀薄的空氣、高輻射低重力，所有這些條件都對人類在火星的居住甚至殖民構成了巨大的挑戰。

而人類如果想要在火星上長期生活，繁育後代顯然是不可避免的。在地球上理所當然的事情在火星上則危險重重。根據發表在《Futures》期刊上的一項研究探討了在火星上繁育後代面臨的挑戰。

研究人員認為，許多問題都可以透過更先進的技術和更好的醫療來解決，但火星上的人類必須調整社會標準和道德標準，來適應危險的新生存環境，這意味著，殖民者將需要建立一種文化——集體價值高於個人價值，愛情這個概念可能需要為生存讓步，男女配對可能是出於生物學而非感情，有些人攜帶的突變因為不利於殖民地而將禁止生育後代等等。研究人員同時指出，編輯嬰兒基因可能是增加生存的最簡單方法。

火星，很久以前可能存在大氣層，但不知道為啥都逃逸了，留下現在非常稀薄的大氣層，這使得火星救上一片荒蕪，地表沙丘、礫石遍佈，而且還經常發生席捲火星的颶風和沙塵風暴。

人類要是想常住火星，必須對火星進行強力改造，首先就是要增加大氣層的濃度，讓火星上的溫度升起來，不再那麼寒冷，其次是要找到穩定的液態水來源，因為水是人類生存的基礎，之後就是生態環境建設，儘管人類在地球上位於食物鏈的最頂端，但火星上目前沒有任何有機物，人類自然也不會長期生活下去，意思是得有吃的，而且來源穩定。還有一點估計無法實現，就是增強火星磁場，至少也要和地球類似，強磁場可以保護火星免遭星際輻射。

儘管人類真正造訪火星仍要一段時間，但我們現在就要考慮的問題就是人類在登陸火星之後如何才能在環境惡劣的遙遠環境下共同生活和工作？想要解決這個問題一種解決方案就是在地球上模擬建設火星基地。而這正是HI-SEAS成立的初衷，它在夏威夷Big Island上的活火山上模擬建設了星際棲息地。

自2013年至2018年，夏威夷大學在棲息地內進行了模擬火星任務。人們在HI-SEAS內生活了數月時間，以模擬建設他們在登陸火星後可能會遭遇的各種困難。這意味著他們要節約用水、使用醃製影片，模擬地球和火星之間的無線電通訊延遲。而且在離開棲息地進行戶外任務的時候，需要全副武裝佩戴服裝。

夏威夷大學在HI-SEAS成功完成5次模擬任務。不過在2018年年初開展的第六次任務中，由於一名機組人員嘗試開啟備用電機時候受傷導致任務時間壓縮。不過目前HI-SEAS正處於轉型期。該棲息地的所有者決定重新利用該基地結構來模擬月球任務，因為美國宇航局最近將注意力重新集中在將人類送到月球表面的任務上。不過，HI-SEAS有可能在未來重新擴充套件火星任務，此前有計劃在2020年開始執行登陸火星計劃。