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火星殖民指人類在火星建立永久定居點的設想。

火星是太陽系內，除地球外，最適宜人類居住的行星，所以火星是學術研究的焦點和外星殖民的候選地之一。

人類在外星居住是科幻作品最為流行的設定之一。隨着科技進步，人外星殖民已是可以實現的設想。

最近研究火星永久定居者包括公共空間機構NASA，ESA，俄羅斯航太和ISRO及私人組織（如SpaceX，洛克希德·馬丁和波音）等。

火星與地球的相似

雖然，金星在總體成分、體積和重力方面比較接近地球，但是對外星殖民而言，火星更加接近地球的環境。

• 火星一日的時間與地球一日的時間十分接近。火星的太陽日時長24小時39分35.244秒（參見火星時）。

• 火星表面面積相當於地球表面面積的28.4%，稍微小於地球陸地面積（占地球表面面積的29.2%）。火星半徑只有地球的一半，所以體積更小，平均密度也更低。

• 火星的轉軸傾角為25.19°，與地球的23.44°較為接近，因此火星季節與地球相似。但是，火星的1年相等於地球的1.88年，因而火星上各季節的長度，比地球長將近一倍。火星北方上空並不是小熊座，而是天鵝座。

• 火星有大氣層，但非常稀薄，僅相當於地球大氣層的0.7%，因此，火星只可以抵擋部分的太陽輻射和宇宙線。不過，宇宙船可以利用火星的大氣層進行大氣制動（Aerobraking）。

• NASA的火星探測漫遊者、鳳凰號火星探測器和ESA的火星快車號最近在火星進行過觀測活動，證實火星蘊藏凍結的水。

火星與地球的差異

• 大部分動植物都不可以在火星的極端環境生存，只有部分微生物和地衣能做到這一點。

火星地表重力（Surface gravity）只有地球重力的38%，而目前人類對重力相關的健康問題並沒有系統上的防治和治療方法。

• 火星的平均溫度在186與268 K（零下87°C與零下5°C）之間，相較於地球的最低溫紀錄只有零下89.2°C(南極洲)而言，要寒冷得多。

• 火星離太陽較遠，其大氣層所接收的太陽能（太陽常數）大約只有地球所接收的一半。不過，*火星並沒有濃厚的大氣層和磁圈阻擋太陽輻射。

• 火星的軌道離心率較地球為大，造成氣溫與太陽輻射的變化較大。

• 目前火星上的大氣壓只有約7.5百帕，遠低於阿姆斯壯極限的61.8百帕，不足以讓人類在未配備壓力設備的狀況下生存。由於火星地球化工程屬於長期的計劃，短期內火星上的人造建築都必須如同太空飛行器一樣，配有壓力設備，維持約300至1000百帕氣壓。

• 火星大氣層中有95％的二氧化碳，3％的氮，1.6％的氬氣和其它氣體的痕跡，包括共計小於0.4％的氧氣。

• 火星空氣的二氧化碳分壓有7.1百帕，而地球的二氧化碳分壓是0.31百帕。若二氧化碳分壓高於約1毫巴,人類會發生二氧化碳中毒。即使是植物，在二氧化碳遠高於1.5毫巴的環境也會有中毒症狀。這意味着火星的空氣不利於地球的植物和動物生存。

• 火星上的磁場極小，所以，火星干擾太陽風的能力不足。

火星環境

衛星、NASA探險車收集到的數據顯示，火星對人類而言並不舒適。地球大部分地方都與火星大為不同，只有南極在溫度方面和火星比較接近。氣壓極低，二氧化碳極多（地球二氧化碳含量較低），幾乎沒有氧氣（21%的地球空氣都是氧氣），重力較低，火星表面間歇性存在液態水。都是火星與地球之間的其中一些不同之處。儘管如此，部分人仍然認為，人類還是可以在火星居住的。人類如果在火星居住，就要在人造建築當中生活。未來人類可能會親自探索火星，不過，人類能否在火星永久居住這個問題，目前仍然沒有答案。

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