miniaturadaimagem|Desenho artístico mostrando a colonização inicial de Marte.
thumb|400px|right|Concepção artística de uma base humana em Marte. No corte, é mostrada uma área de horticultura interna. A colonização de Marte refere-se à proposta de instalação de assentamentos humanos permanentes no planeta Marte.
Tal proposta é objeto de estudo sério. Depois da Terra, Marte é o planeta com maiores condições de habitabilidade do sistema solar. Ele tem sido considerado como um dos principais candidatos à colonização humana extensiva e permanente, não apenas por estar mais próximo ao nosso planeta mas também pelas condições da sua superfície - que são mais semelhantes às da Terra, comparativamente a outros planetas do Sistema Solar. A favor de Marte destaca-se, por exemplo, a disponibilidade de águas superficiais, embora congeladas. Em 2018 foi descoberto depósito de água em estado líquido embaixo do gelo do planeta. Embora a Lua, devido à sua proximidade, tenha sido proposta como o primeiro local para a colonização humana, a gravidade lunar corresponde apenas a 16% da gravidade da Terra, enquanto a gravidade de Marte é mais elevada: corresponde a 38%. Há mais água presente em Marte do que na Lua, e o planeta tem uma atmosfera tênue. Esses fatores dão a Marte maior capacidade potencial de abrigar a vida orgânica e a colonização humana.
A habitação humana permanente, em um corpo planetário que não seja a Terra, é um dos temas mais frequentes na ficção científica. Como a tecnologia tem avançado e as preocupações sobre o futuro da humanidade na Terra têm aumentado, a tese de que a colonização do espaço é uma meta alcançável e válida ganha impulso.House Science Committee Hearing Charter: Lunar Science & Resources: Future Options | SpaceRef — Space News as it Happens
Comparações à Terra Semelhanças thumb|direita|300px|Representação realista de Marte Terraformado. Embora o vizinho mais próximo da Terra seja Vênus considerando a distância no espaço, Marte é muito mais similar à Terra. As razões incluem:
O dia Marciano é mais parecido com o da Terra. Um dia solar em Marte tem 24 horas, 39 minutos e 35,244 segundos.
Marte tem uma área de superfície similar em 28,4% à da Terra, somente menor no quesito porção de terra arenosa (que é de 29,2% da superfície da Terra). Marte tem uma inclinação axial de 25,19°, comparada com os 23,44° da Terra. Por causa disto, Marte tem estações muito parecidas com as da Terra, embora elas durem o dobro por causa do ano marciano durar cerca de 1,88 vezes o ano terrestre. Um calendário foi criado para ser usado no planeta (o calendário dariano). O polo norte Marciano aponta para Cygnus, em vez da Ursa Menor como a Terra. Marte tem uma atmosfera. Embora muito menor, cerca de 0,7% da atmosfera terrestre, isso permite alguma proteção contra a radiação solar e a radiação cósmica e tem sido usada com sucesso como aero-freio para espaçonaves. Recentes observações feitas pelo Mars Exploration Rover (carro-robô de exploração de Marte) da NASA e do Mars Express da ESA confirmam a presença de água em Marte. O planeta parece ter uma significante quantidade de todos os elementos químicos necessários para o suporte da vida.
Diferenças Porém, Marte também apresenta diferenças com relação ao nosso planeta: A gravidade superficial em Marte é apenas um terço à da Terra. Não se sabe se esse nível é bastante alto para causar problemas de saúde associados à perda de peso. Marte é mais frio que a Terra, isto significa temperaturas entre 18 °C e -140 °C. Por Marte estar mais longe do Sol, o nível de energia solar que alcança a superfície (a chamada constante solar) corresponde apenas à metade do nível da Terra ou da Lua. A órbita de Marte é mais excêntrica do que a Terra, exacerbando a temperatura e constantes variações solares. A pressão atmosférica em Marte é inferior à necessária para humanos sobreviverem, sendo necessário trajes de descompressão (controle da pressão); e as estruturas habitacionais em Marte necessitariam de câmeras de descompressão similares às das espaçonaves, capazes de suportar a pressão de um bar. A atmosfera marciana consiste principalmente de dióxido de carbono. Entretanto a pressão parcial de CO2 na superfície de Marte é 52 vezes mais alta do que na Terra, possivelmente permitindo o suporte à vida em Marte. Marte tem dois satélites e eles são muito menores e mais próximos do planeta em relação à distância da Lua à Terra. Fobos e Deimos podem provar serem úteis como testes para a conceituação da colonização de asteroides. Marte quase não tem campo magnético para refletir o vento solar. Diferente dos polos da Terra, os polos marcianos são cobertos de CO2 congelado (gelo seco).
Habitabilidade thumb|250px|direita|Bandeira de Marte aprovada e proposta pela Sociedade Planetária e pela Mars Society. Fisiologicamente, a atmosfera de Marte pode ser considerada vácuo. Um ser humano desprotegido perderia a consciência em cerca de 20 segundos e não sobreviveria mais do que um minuto na superfície sem um traje espacial.
As condições em Marte são mais habitáveis do que em outros planetas que têm temperaturas mais altas e baixas do que ele, como Mercúrio, ou a superfície superaquecida de Vênus, ou o frio criogênico do espaço sideral. Somente a uma altitude acima da malha de nuvens, Vênus é melhor em condições de habitabilidade do que Marte.
Há condições na Terra exploradas por humanos próximas às condições de Marte. As altitudes mais altas atingidas por um balão em ascensão, como um registro em maio de 1961, em que foram atingidos 34 668 metros (113 740 pés). A pressão nessa altitude é a mesma da superfície de Marte. O frio extremo no Ártico e Antártida são semelhantes à mais extrema temperatura em Marte. Também há desertos na Terra muito similares ao terreno marciano, como o Deserto de Kaʻū, no Havaí.
Terraformação de Marte Marte é um fortíssimo candidato à terraformação. Nesse processo, o desafio será adensar a atmosfera de 0,008 atm a 1 atm, que corresponde a um aumento de efeito estufa, nivelando a temperatura diurna de -50 °C a 20 °C, logo após um breve aumento do escudo contra a radiação solar.
Mesmo assim não podemos esquecer que a terraformação é um processo com alto risco de erro, extremamente caro e demorado (nesse caso, uma visão otimista engloba algo entre dois séculos e duas décadas, se levarmos em conta a possibilidade de usar formas de vida geneticamente modificadas, robôs controlados com inteligência artificial, redirecionando asteroides), mas cálculos apontam que a terraformação de Marte será a mais fácil do Sistema Solar. Por exemplo, para a da Lua e de Ceres, seria preciso criar a atmosfera e para a terraformação de Mercúrio, engrossar a atmosfera com gases que ajudam ao máximo o resfriamento da superfície, e a de Vênus (a mais difícil), será preciso diminuir a pressão da atmosfera de 92 atm para 1 atm, remover partículas ácidas da atmosfera superior e isso provavelmente pode durar até um milênio numa visão realista.
Mas vale lembrar que a terraformação é um passo muito posterior ao da colonização, tendo em conta que sua necessidade só ocorrerá ao término do povoamento de toda a Lua e de habitações espaciais.
Radiação Marte não tem nenhum campo geomagnético global parecido com o da Terra. Combinado com a sua fina atmosfera, isso permite que uma significante porção de radiação ionizada e erupções solares atinjam a superfície de Marte. A espaçonave 2001 Mars Odyssey levou um instrumento, o Mars Radiation Environment Experiment (MARIE), para medir quanto isso seria perigoso para os humanos. MARIE descobriu que os níveis de radiação na órbita de Marte são 2,5 vezes maiores do que na Estação Espacial Internacional.
A dose média foi de 22 milirads por dia (220 micrograys por dia ou 0,8 gray por ano). Uma exposição de três anos a tais níveis atingiria os limites de segurança adotados pela NASA. Os níveis na superfície de Marte podem variar significativamente para diferentes locais dependendo da altitude e do campo magnético local.
Ocasionais SPEs (solar proton events) ou erupções solares produzem altas doses de radiação. Astronautas em Marte podem ser avisados dos SPEs por sensores próximos ao Sol e presumivelmente se abrigar durante estes eventos. Alguns SPEs foram observados por MARIE que não foram observados por sensores próximos da Terra confirmando o fato dos SPEs serem direcionais. Isto implicará na necessidade de uma rede de espaçonaves em órbita do Sol para assegurar que todas as SPEs que ameacem Marte sejam detectadas. E em tais casos emergenciais os colonos precisariam ser avisados o mais rápido possível, tornando assim necessária a construção de ambientes blindados ou subterrâneos. O que acabaria tornando ainda mais difícil a colonização do planeta, já que levar materiais que bloqueiam a radiação torna a missão mais cara por conta do seu peso.
Falta muita informação sobre a radiação espacial. Em 2003, O Lyndon B. Johnson Space Center da NASA abriu uma instalação, a NASA Space Radiation Laboratory, no Brookhaven National Laboratory que emprega aceleradores de partículas para simular a radiação espacial. A instalação estudará os efeitos em organismos vivos juntamente com técnicas de proteção desses.
Há algumas evidências que esse tipo de radiação de baixo nível, ou radiação crônica, não é perigosa como se pensava; e do que a radiação hormesis.
O consenso geral entre aqueles que estudam o assunto é que os níveis de radiação, com a exceção do SPEs, que seriam experimentados na superfície de Marte, e enquanto se viaja para lá, são certamente preocupantes, mas não são intransponíveis se for usada a tecnologia atual.
De qualquer modo, não dar a atenção necessária para a saúde dos colonos com relação à radiação pode resultar em problemas sérios de saúde, como o desenvolvimento de fetos com deficiências e até mesmo tornar alguns colonos estéreis.
Comunicação A comunicação com a Terra é relativamente direta até meio-dia quando a Terra está acima do horizonte Marciano. A NASA e a ESA incluem equipamentos de comunicação para retransmissão em vários de seus equipamentos que orbitam Marte, assim Marte já tem satélite de comunicação. Entretanto, eles se tornaram gastos e necessitam ser substituídos durante a preparação da expedição de colonização.
A Comunicação pode ser dificultada em alguns dias no período sinódico, e parcialmente pela conjunção superior (planetas formando uma linha aparente) quando o sol está diretamente entre a Terra e Marte. A viagem de ida e volta para a retransmissão da comunicação na velocidade da luz varia em cerca de 6,5 minutos na aproximação mais próxima a 44 minutos na conjunção superior. A conversação em tempo real com a Terra como o telefone ou a mensagem instantânea não é possível com o presente conhecimento científico, considerando que para que haja uma comunicação entre Terra e Marte, haveria uma demora de mais ou menos 30 minutos para enviar e 30 minutos para voltar, com o uso de ondas de rádio. Deve ser lembrado que a grande maioria das colonizações e explorações da Terra foram conduzidas sem o benefício das comunicações em tempo real com o "lar".
Normalmente os rádios de duas vias podem funcionar em pequenas distâncias (limite da visão). Marte tem uma ionosfera, mas ela não poderá ser usada em toda a sua extensão para refletir comunicações de grande distância e alta frequência entre pontos muitos distantes na superfície marciana.
De qualquer forma, uma constelação de satélites de comunicação, talvez incluindo um satélite convenientemente localizado possam evitar dificuldades durante a conjunção superior, teria um menor dispêndio no contexto de um programa de colonização de Marte.
Possível localização das colônias Marte pode ser dividido em extensas regiões para discutir o local da possível colônia.
Região Polar