داستان واقعی انسان و مریخ کمتر انگیز است، ولی به همین اندازه جذاب است. تلسکوپ ها نقطه قرمز در آسمان را به یک صفحه خالدار تیره تبدیل کرد که عامل شروع همه آن رویا ها و کانال ها شد. 50 سال پیش ، اولین عکس از مریخ که از یک فضا پیمای در حال حرکت گرفته شد جوی مه آلود را نشان داد. حال پس از دهه ها تحقیق روی این سیاره یافته شده است که زمانی در این سیاره آب ، عنصر ضروری برای زندگی وجود داشته است. تب مریخ، حتی در  عصر اینترنت نیز به پایان نرسیده است. یک برنامه نویس کامپیوتر به نام اندی ویر، که به صورت تفریحی می نوشت و نوشته هایش را روی وبلاگ خود آپلود می کرد ، یک سری داستان در مورد فضانوردان ناسا در مریخ شروع کرد. محبوبیت باعث شد که او نوشته های خود را به یک رمان خیلی موفق  به نام " مریخی ها" تبدیل کند، که به صورت فیلمی در آمده است که در همین ماه منتشر خواهد شد.
" مریخی ها" تخیلات و واقعیت ها را در مورد مریخ روایت می کند و در مورد کارهایی است که ناسا در زمینه پژوهش در مورد مریخ انجام داده است. داستان در سال 2030 اتفاق می افتد، زمانی که فضانوردان ناسا به طور مرتب به مریخ سفر می کنند و برای انجام تحقیقات روی سطح آن زندگی می کنند. اگرچه این اتفاق ها در 20 سال آینده اتفاق می افتند ، ناسا در حال به تحقق رساندن بسیاری از اتفاقاتی است که در این رمان می افتند.
سکونت
روی سیاره مریخ، وتنی زمان قابل توجهی را در یک واحد مسکونی --- به نام هاب--- زندگی می کند، خانه ای که از خانه اش دور است! فضانوردانی که روی مریخ فرود می آیند ناچارند در چنین خانه هایی زندگی کنند تا مجبور نباشند همیشه با لباس های فضا نوردی و در میان گرد و خاک سر کنند.
در مرکز فضایی جانسون ناسا، افراد برای ماموریت های طولانی مدت در آنالوگ تحقیقات اکتشافی بشر (HERA) تعلیم می بینند.
HERA یک محیط زیست خود شامل است که فضا را شبیه سازی می کند. این زیستگاه دو طبقه دارای محله های زندگی، فضای کاری، واحد بهداشت و هوابند شبیه سازی شده است. در این واحد، افراد مورد آزمایش، وظایف عملیاتی را انجام می دهند و به مدت 14 روز با هم زندگی می کنند ( این مدت به زودی به 60 روز افزایش پیدا می کند) ، و ماموریت های آینده را شبیه سازی می کنند. فضانوردان از این امکانات برای شبیه سازی ماموریت های ISS استفاده می کنند. این آنالوگ های تحقیقاتی داده های با ارزشی از عوامل انسانی، سلامت رفتاری، اقدامات متقابل برای کمک به درک بهتر ناسا برای انجام عملیات های فضایی را ارائه می دهد.
کشت گیاه
امروزه،به فضانوردان در پایگاه های فضایی بین المللی غذاهایی از جمله مواد غذایی تجاری توسط وسایل نقلیه عرضه محموله، رسانده می شود. روی مریخ، انسان ها قادر نخواهند بود که از زمین مواد غذایی دریافت کنند – حتی اگر برای آن ها چیزی فرستاده شود نه ماه طول می کشد تا به دست آن ها برسد. برای این که انسان ها بتوانند روی مریخ دوام بیاورند نیازمند یک منبع غذایی دایمی هستند.آن ها ناچارند که گیاه بکارند.
در " مریخی" واتنی هاب خود را به یک مزرعه خود کفا تبدیل می کند. گوجه فرنگی می کارد که اولین گیاه به دست آمده روی سیاره مریخ است. امروزه در مدار پایینی زمین، کاهو فراوان ترین محصول در فضاست. در ایستگاه فضایی بین المللی سبزیجات یک سیستم تولید غذای تازه ی قابل گسترش است. با استفاده از نور های آبی، قرمز و سبز، گیاهان در بالش ، کیف های کوچک حاوی یک سطح فیتیله سازی شده شامل پوشش میانی و کود که توسط فضانوردان کشت می شود ساخته می شوند. در سال 2014 فضانوردان از این سیستم برای رشد کاهوی قرمز استفاده کردند و اخیرا برای اولین بار این محصول فضایی را برداشت کردند. این قدمی بسیار بزرگ در کشاورزی فضایی است و ناسا در حال گسترش انواع سبزیجاتی است که می توانند نیازهای غذایی فضانوردان در مریخ را برآورده کند.

بازیابی آب
هیچ گونه دریاچه، رودخانه، و یا اوقیانوسی روی سطح مریخ نیست، و فرستادن آب از روی زمین بیش از نه ماه طول می کشد.  فضانوردان روی مریخ باید قادر به تامین آب مورد نیاز خود باشند. اعضای Ares 3 حتی یک قطره را هم از دستگاه تصویه آب خود هدر نمی دهند. و واتنی  ناچار است از نبوغ خود برای یافتن راه هایی برای هیدراته ماندن خود استفاده کند تا روی این سیاره قرمز زنده بماند.
در ایستگاه فضایی بین المللی هیچ قطره ای از عرق، اشک و حتی ادرار هدر داده نمی شود. کنترل محیط زیست و سیستم پشتیبانی زندگی آب را از هرچیزی بازیافت می کند: ادرار، دست شستن، آب دهان و منابع دیگر. در سیستم بازیافت آب (WRS) آب اصلاح و فیلتر، و قابل استفاده می شود. به قول یکی از فضانوردان " قهوه دیروز به قهوه امروز تبدیل می شود."
مایعات مشکلات غیر قابل پیش بینی را در فضا به وجود می آورند. WRS و سیستم های مرتبط باید این موضوع را در نظر داشته باشند که مایعات در محیط هایی با جاذبه میکرو رفتار های متفاوتی از خود نشان می دهند. قسمتی از WRS که ادرار را پردازش می کند باید از یک سانتریفیوژ برای تقطیر استفاده کنند در حالی که روی زمین گاز ها و مایعات به این صورت از هم تفکیک نمی شوند.
ناسا در حال گسترش فن آوری های جدید برای بازیافت آب است. تحقیقات برای گسترش بستر های چند فیلتری یکبار مصرف انجام گرفته است ( فیلتر هایی که آلاینده های آلی و غیر آلی را جدا می کنند) تا جز دائمی تری از سیستم باشند. در ماموریت های آینده فرستادن انسان به فضا ، افراد وابستگی کمتری به آبی که از زمین فرستاده می شود خواهند داشت.
تولید اکسیژن
غذا، آّب، خانه: سه عنصر اساسی زنده ماندن روی زمین. اما یک عنصر چهارم هم وجود دارد که ما به آن فکر نمی کنیم، چرا که به صورت رایگان موجود است: اکسیژن. روی مریخ، واتنی نمی تواند برای هوا خوری بیرون رود، او ناچار است که هرجا که می رود کپسول اکسیژن خود را نیز با خود حمل کند. اما اول ناچار است آن را بسازد. در هاب خود از " اکسیژناتور" استفاده می کند، سیستمی که با استفاده از کربن دی اکسید تولید شده از MAV ژنراتور سوخت دستگاه صعود به مریخ اکسیژن تولید می کند.
در ایستگاه بین المللی فضایی، فضانوردان سیستم تولید اکسیژن دارند که اتمسفر فضاپیما را پردازش می کند تا به طور دایمی هوای موثر و پایدار و قابل تنفس را تولید کند. این سیستم از طریقی برقکافت تولید می کند که مولکول های آب را به اتم های اکسیژن و هیدروژن تبدیل می کند. اکسیژن در هوا پخش می شود ، اما هیدروژن در فضا هدر می رود و یا در سیستم ساباتیر محو می شود.
ناسا در حال کار کردن روی این است که اکسیژن بیشتری از محصولات جانبی موجود در اتمسفر برای آماده سازی برای سفر به مریخ تولید کند.
لباس فضایی مریخ
سطح مریخ خیلی مناسب برای انسان ها نیست. جو سرد است و تقریبا هیچ هوایی برای تنفس وجود ندارد. فضانوردی که سطح آن را می پیماید باید لباس مخصوص فضانوردی بپوشد تا در حالی که نمونه جمع می کند و از سیستم نگهداری می کند، زنده بماند.
مارک واتنی سل های زیادی را ( سل به معنی روز مریخی است) برای کارکردن روی لباس فضایی اش صرف می کند. او ناچار است راه پیمایی های طولانی را روی سطح مریخ انجام دهد تا از انعطاف پذیری، راحتی و قابل اطمینان بودن لباسش اطمینان حاصل کند.
ناسا در حال حاظر در حال ساخت لباسی است که بتوان روی سطح مریخ پوشید. مهندسان هر چیزی، از قدم زدن روی سطح مریخ تا برداشتن نمونه های سنگ را در نظر می گیرند.
یکی از چالش ها در برابر قدم زدن روی مریخ گرد و غبار است. خاک قرمز سطح مریخ می تواند روی فضانوردان و سیستم های فضاپیما ها تاثیرات منفی بگذارد. برای حل این مشکل، لباس های فضایی جدید دارای قابلیتی هستند که فضانوردان پیش از ورود به فضا پیما آن ها را در بیاورند تا گرد و غبار به داخل نیاید.
مریخ نورد
وقتی که فضانوردان روی سطح مریخ پیاده می شوند، ناچارند تا حداقل یک سال آنجا بمانند، تا سیاره ها در موقعیتی قرار گیرند که فاصله زمین و مریخ به کم ترین حالت خود برسد. این امر به فضانوردان زمان زیادی را برای انجام آزمایش ها و تحقیق در محیط را می دهد، اما آن ها نمی خواهند به این که تا چه حد می توانند دور روند محدود بمانند. فضانوردان ناچارند از مریخ نورد های قابل اعتماد و همه کاره، برای سفر به دورتر ها استفاده کنند.
در " مریخی" وتنی مریخ نورد خود را برای چند گردش کوتاه بیرون می برد ، او حتی ناچار است وسیله خود را با چند تغییر غیر معمول مجهز کند تا بتواند دوام بیاورد.
امروزه روی زمین، ناسا تلاش می کند تا روی هر پیش آمدی با خودرو اکتشافی فضایی چند ماموریتی (MMSEV) را آماده کند. MMSEV در پروژه های آنالوگ ناسا برای حل مشکلاتی که سازمان از آن ها مطلع است، و کشف آن هایی که نمی دانند استفاده کند. MMSEV ناسا برای شناسایی مشکلاتی مانند تیر رس، ورودی و خروجی سرعت و حفاظت در برابر تشعشع کمک بسیاری کرده است. بعضی از نسخه های این خودرو دارای شش چرخ قابل مانور هستند. به محض این که یکی از چرخ ها صاف شود، خودرو آن چرخ را بلند می کند و به راه خود ادامه می دهد.
یون دافعه
آهسته و پیوسته همیشه مسابقه را می برد. یون دافعه این امر را اثبات می کند.
در "مریخی" اعضای Ares 3 ، ماه ها روی فضاپیمای هرمس، براس سفر به سیاره قرمز زندگی می کنند. و از یون دافعه به عنوان متدی لازم برای گذر در فضا برای بیش از 280 میلیون مایل استفاده می کنند. یون دافعه با شارژ الکتریکی گازهایی مانند زنون و آرگون کار می کند و یون را با سرعت بالا، تقریبا mph 200000، شارژ می کنند. فضاپیما نیرویی برابر با نسیم ملایم را تحمل می کند. اما با شتاب مداوم برای سال ها، فضاپیما های به سرعت های بسیار بالا می رسد. یون دافعه همچنین به فضاپیما این امکان را می دهد که مدار خود را بارها عوض کند، سپس شکسته می شود و به دنیای بسیار دور می رود.
این تکنولوژی به فضاپیماهای مدرن ،مانند فضاپیمای Dawn امکان کاهش مصرف سوخت را می دهد و مانور های دیوانه کننده ای انجام می دهد. Dawn بیش از پنج سال است که با شتاب مستمر برای تغییر شتاب کلی تا حدود mph 25000 حرکت می کند ، و بیش از هر فضاپیمای دیگری با سیستم نیروی محرکه خود عمل می کند.

پنل های خورشیدی
هیچ پمپ بنزینی روی سطح مریخ وجود ندارد. هیچ نیروگاهی وجود ندارد. وقتی که نوبت به ماموریت های انسانی روی سطح مریخ می رسد، نیروی خورشیدی است که می تواند انسان ها را به جایی برساند. فضاپیمای هرمس در کتاب از آرایه های خورشیدی برای نیرو استفاده می کنند و مارک وتنی ناچار است از راه های غیر متعارف از پنل های خورشیدی برای دوام آوردن نجات آوردن روی مریخ استفاده کند.
در ایستگاه فضایی بین المللی ، چهار مجموعه از آرایه های خورشیدی 84 تا 120 کیلووات برق تولید می کنند- انرژی کافی برای برق رسانی به 40 خانه! نیروگاه به همه این برق نیاز ندارد، اما این فراوانی باعث می شود که ریسک در هنگام خطر کاهش بیابد. سیستم نیروی خورشیدی روی ایستگاه فضایی بسیار قابل اعتماد است و امنیت از نظر برق را از اولین سفرهایش از سال 2000 فراهم می کرده است. Orion، فضاپیمای ناسا که انسان ها را به جایی می برد که تا به حال نبرده بوده است، در ماموریت های بعدی از آرایه های خورشیدی استفاده می کند. آرایه ها می توانند وقتی که آفتاب است انرژی ذخیره کنند تا از آن برای باتری های لیتیوم- یونی استفاده کنند. اگر نور خورشید وجود نداشته باشد و، برای مثال Orion بخواهد به پشت ماه برود، هنوز انرژی کافی برای انجام این کار وجود دارد.

RTG
برای بیش از چهار دهه، ناسا از مولد گرما- الکتریکی ایزوتوپی (RTGs) برای تولید برق برای دو هزار ماموریت فضایی استفاده کرده است، که شامل ماموریت های آپولو به ماه نیز استفاده شده است. فضاپیمایی مانند مریخ پیمای  Curiosity و مریخ پیمای Mars 2020 به عنوان نسل بعدی نیروی برق استفاده خواهند شد.
RTGs ها " باتری های فضایی هستند که گرما را از تجزیه رادیواکتیو طبیعی پلوتونیوم- 238  به نیروی الکتریکی قابل اطمینان تبدیل می کند. RTG روی Curiosity حدود 110 وات نیرو و یا کمتر تولید می کند. این مقدار کمی بیشتر از برق مصرفی لامپ است.
در " مریخی" افراد منبع انرژی RTG مبتنی بر پلوتنیوم را برای وسیله صعود به مریخ در فاصله بسیار زیاد از هاب ، برای جلوگیری از نشت رادیواکتیوی زیر زمین دفن می کنند. برای جلوگیری از نشت ، همانطور که در فیلم نشان می دهد، پلوتونیوم- 238 لایه های زیادی از مواد قوی و پیشرفته دارد که در برابر نشت حتی در مواقع رویدادهای خیلی خطرناک جلوگیری می کنند. RTG به طور عمده تابش آلفا را ساطع می کند که تنها می تواند چند اینچ در هوا حرکت کند و به لباس و پوست انسان نفوذ نمی کند و تنها در صورتی سلامت انسان را تهدید می کند که به صورت ذرات خیلی ریز و پودری تبدیل شده، تنفس  یا خورده شدود. ایزوتوپ در یک فرم سرامیکی درست شده است ، در نتیجه اگر به طور تصادفی تنفس شود و یا داخل شود در مایعات حل نمی شود.
در حقیقت محیط هایی که به طور طبیعی مورد تشعشع هستند از تشعشعات تولید شده از RTG شدید تر می باشند . تشعشعات یونیزه که از فضا روی مریخ به صورت باران باریده می شوند، بسیار برای سلامت انسان خطرناک تر می باشند. ماموریت های اکنون مریخ محیط رادیواکتیوی مریخ را بررسی می کنند تا برنامه ریزان ماموریت بتوانند سیستم های امنیتی برای فضانوردان در آینده طراحی کنند. محققان آینده به راه های تامین انرژی قابل اعتماد، مطمئن و دایمی برای نجات یافتن پیش از رسیدن به سطح مریخ نیاز دارند. گزینه های سیستم نیرو می تواند شامل ترکیبی از سیستم های نیروی رادیوایزوتوپ کافی، نیروی خورشیدی، سلول های سوختی و شکافت های هسته ای باشد.
سفر به مریخ
پروازهای فضایی انسان تجارتی بسیار خطرناک می باشد. ناسا در تلاش است که تا سال 2030 انسان ها را به سطح مریخ بفرستد. اما مسایل زیادی پیش رو است تا بتوان مطمئن شد که فضانوردان سالم به زمین بر می گردند. فضانورد اسکات کلی، که هم اکنون یک سال است در ایستگاه فضایی بین المللی است به خوبی بیان می کند که : فضا دشوار است با این حال ما چیزهای بسیار زیادی را در سفر به مریخ یاد می گیریم که درک ما را از جهان بیشتر می کند، و هرکاری که ما می کنیم یا یاد می گیریم به طور مستقیم به زمین برمیگردد تا سودی برای انسان داشته باشد.