最早提出載人火星飛行構想的是馮?布勞恩,1946年他就提出“火星飛行計畫”,從此以後美國和蘇聯的科學家就開始研究這個問題,並不斷推出各種各樣的載人火星飛行方案。20世紀60年代後期,美國以馮?布勞恩為首,蘇聯以科羅廖夫為首,分別提出一系列的載人火星飛船設計方案。 1997年7月,美國航宇局在“設計參考任務”方案的基礎上又設計出一種新型載人火星飛船。這種飛船乘坐6人,飛往火星時間150天,在火星上停留時間610天,返回地球時間120天,總飛行時間880天。飛船重137.4噸。與1993年的“設計參考任務”方案不同的是,不需要研製重型運載火箭,火星飛船的重量比1993年的方案減輕了75噸。
1998年春天,美國航宇局又提出一種載人火星飛行方案。首先要研製出一種能發射89.5噸有效載荷的運載火箭。用這種火箭將載人火星飛船和其他設備發射到地球低軌道上,從低軌道又上升到高軌道,然後再從高軌道飛往火星。從地球到低軌道的發射要進行三次。計畫在2011年發射。載人火星飛船能乘坐4人,飛往火星時間200天,在火星上停留580天,返回地球時間190天,總飛行時間970天。
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