Biorąc pod uwagę rosnącą populację Ziemi, kwestia kolonizacji Układu Słonecznego pozostaje istotnym zagadnieniem w debacie naukowej. Na tym etapie eksploracji kosmosu, Mars jest najbardziej odpowiedni do kolonizacji. Tak ambitny projekt, wymaga jednak przekształcenia tej pustynnej planety, aby stała się bardziej zdatna do zamieszkania.

Terraformowanie Marsa, wymaga zwiększenia temperatury i gęstości jego atmosfery. Równie istotne, jest przekształcenie składu chemicznego marsjańskiego powietrza, poprzez zwiększenie zawartości procentowej tlenu. Hipotetycznie, można to osiągnąć symulując naturalne procesy z Ziemi. Mowa tu, o wprowadzeniu szczególnie wytrwałych organizmów takich jak porosty. 

Naukowcy z rosyjskiego Joint Institute for Nuclear Research wskazali nawet najdogodniejsze miejsca na Marsie, w którym można byłoby rozpocząć kolonie porostów i bakterii autotroficznych (organizmy syntetyzujące materię organiczną z nieorganicznych). Astronomowie, wskazują na dolinę Mariner i równinę Hellas, położone blisko równika planety. Mikroorganizmy będą tam chronione przed ekstremalnymi temperaturami, silnymi wiatrami i promieniowaniem ultrafioletowym.

Dolina Mariner to system kanionów, które obejmują jedną czwartą obwodu planety i rozciągają się ze wschodu na zachód tuż poniżej równika. Równina Hellas to zaokrąglona płaska nizina na południowej półkuli Marsa, której powierzchnia leży 8,2 km poniżej otaczających ją wyżyn. Zdaniem badaczy, są to idealne miejsca aby zapewnić mikroorganizmom niezbędną ochronę. Należy tu zauważyć, że całkowita różnica temperatur na Marsie wynosi około 160 ° С. Na biegunach planety, rejestruje się temperatry rzędu –125 ° С, podczas gdy na równiku dochodzi nawet do + 35 ° С.

Najkorzystniejsze warunki temperaturowe występują na szerokościach zbliżonych do równikowych. Są one porównywane do warunków na wybrzeżu Antarktydy. Porosty to mikroorganizmy o niespotykanej odporności na najbardziej niesprzyjające warunki, ponieważ potrafią pobierać wilgoć na różne sposoby. Powierzchnia porostu może przez krótki czas zatrzymywać wodę w formie pary lub cieczy. Według badaczy z Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Astronautyki, jeden z badanych porostów, przetrwał eksperyment symulujący warunki na Marsie. Był on w stanie funkcjonować przez 34 dni i wykazał dobre wyniki adaptacji.

Porosty i bakterie autotroficzne razem są dobre nie tylko do rozwoju środowiska, ale także do użyźniana gleby. Jednak nawet tak odporne organizmy, potrzebują stosownych warunków, aby z powodzeniem istnieć. Nawet jeśli mikroorganizmy zdolne do przetrwania w środowisku Marsa zostaną umieszczone w obecnych warunkach, będą się namnażać bardzo powoli. Przybliżony czas transformacji planety można oszacować na tysiące lat, a może nawet więcej. 

Rozważając różne scenariusze terraformowania Marsa, większą uwagę zwraca się na podejścia związane ze zwiększeniem ciśnienia i uczynieniem temperatury na planecie bardziej zdatną do zamieszkania. Popularna teoria, zakłada „zepchnięcie na Marsa” asteroidy o dużej zawartości lodu, co zapewni dużo energii i gazu, co w konsekwencji, podniesie ciśnienie atmosferyczne planety. Elon Musk uważa, że można to osiągnąć o wiele prościej, zrzucając bomby termojądrowe na bieguny czerwonej planety. Możliwe jest również uruchomienie automatycznych stacji, które stopiłyby czapy polarne, to rozwiązanie, zajęłoby jednak około stu lat.

Zespół badawczy z Uniwersytetu Harvarda, Uniwersytetu w Edynburgu i centrum badawczego Jet Propulsion Laboratory ustalił natomiast, że zastosowanie aerożelu krzemionkowego pozwoliłoby wywołać na Marsie efekt cieplarniany. Wyniki eksperymentów oraz modele komputerowe wskazują, że wystarczyłoby pokryć niektóre obszary Czerwonej Planety warstwą aerożelu o grubości 2-3 centymetrów. W ten sposób można byłoby zablokować promieniowanie ultrafioletowe i przepuszczać wystarczającą ilość światła dla roślin na potrzeby fotosyntezy, a także podnieść temperaturę do powyżej 0 stopni Celsjusza.