Kolonizacja, a tym bardziej terraformacja Marsa wiąże się z większą ilością wyzwań, niż moglibyśmy się spodziewać. Najnowsze badania naukowe dowodzą bowiem, że jest to glob dla życia niezwykle toksyczny.
W zasadzie marsjańska gleba w połączeniu z działaniem promieniowania UV mogłaby stanowić doskonałe środowisko dezynfekujące. Naukowcy z Centrum Astrobiologii Uniwersytetu w Edynburgu w laboratorium odtworzyli glebę marsjańską i starali się w niej zaszczepić ziemskie bakterie. Nie były one sprostać solom znajdującym się w marsjańskiej glebie i wodzie, głównie nadchloranom. O ile jeszcze w środowisku bez promieniowania UV były w stanie przeżyć jakich czas w tej glebie, to po potraktowaniu promieniowaniem UV o sile w jakiej dociera ono do gleby marsjańskiej, niemal natychmiast wymierały. Należy podkreślić, że z uwagi na cienką marsjańską atmosferę promieniowanie UV na powierzchni Marsa jest znacznie silniejsze, niż to, które dociera do powierzchni Ziemi. Przed nadmiernym promieniowaniem UV chroni nas przede wszystkim warstwa ozonowa, której na Marsie nie ma.
Nie ma wątpliwości, że na Marsie występuje woda, a okresowo, gdy temperatura w niektórych miejscach rośnie, pojawiania się w stanie ciekłym. Przy czym ze względu na niskie ciśnienie atmosferyczne, ponad 10-krotnie niższe, niż ziemskie, woda ta niemal natychmiast paruje. Aby zapobiec takiemu parowaniu należałoby zwiększyć ciśnienie atmosferyczne, a to możliwe byłoby jedynie dzięki ogrzaniu Marsa, co doprowadziłoby do zwielokrotnienia dominującego składnika marsjańskiej atmosfery, czyli dwutlenku węgla. Wiadomym jest, że rośliny w następstwie fotosyntezy, dwutlenek węgla w atmosferze zmieniają w tlen. Potrzebują do tego jeszcze światła słonecznego. I pierwotnie były pomysły terraformacji Marsa, aby właśnie po zwiększeniu ciśnienia dwutlenku węgla, zaszczepić na Marsie zieloną roślinność, która po jakimś czasie stworzyłaby atmosferę tlenową, być może nawet z warstwą ozonową. Problem tkwi jednak w tym, że promieniowanie UV, które dociera do marsjańskiej powierzchni jest zbyt silne i mogłoby uszkodzić chlorofil w roślinach. Dopóki więc ludzkość nie wypracuje technologii pozwalających na to, aby do powierzchni Marsa docierało tylko takie promieniowanie UV, jakie dociera na Ziemię, rośliny ziemskie na Marsie, nawet przy zapewnieniu odpowiedniego ciśnienia, temperatury, wody, szybko by wymierały.
Wszystko wskazuje na to, że koloniści marsjańscy przez setki, jeśli nie tysiące lat od kolonizacji będą, żyć w kopułach izolujących ich od środowiska marsjańskiego, które będą stanowić osłonę przed nadmiernym promieniowaniem UV. O stworzeniu drugiej Ziemi możemy pomarzyć. Nawet w tych kopułach będą jednak musieli coś jeść. Import żywności z Ziemi, uczyniłby kolonizację wysoce kosztowną. W konsekwencji, żywność powinna być produkowana na miejscu. Korzystając z marsjańskich zasobów, niewątpliwie marsjańskiej wody nie wystarczy rozpuścić, a należałoby ją również odsolić.
Czy można skorzystać z marsjańskiej gleby np. do upraw ziemniaków, jak to zobrazowano w filmie Marsjanin z 2015 roku, czy też koloniści byliby skazani na uprawy hydroponiczne? Międzynarodowe Centrum Ziemniaków (CIP) z siedzibą w Peru i NASA prowadzą wspólne badania w tej sprawie. Ich wstępne wyniki wskazują, że ziemniaki są zdolne do wzrostu w suchych i zasolonych glebach, takich jak występujące na Marsie. Niewykluczone więc, że ziemniaki będą stanowiły odpowiedź na potrzeby żywieniowe marsjańskich kolonistów. Być może także dzięki bakteriobójczym właściwościom marsjańskiej gleby, znaczna część chorób ziemniaczanych występujących na Ziemi nie wystąpi.