Однако самым амбициозным проектом в изучении Марса в настоящее время является российская программа «Фобос-Грунт». Это пока единственный российский национальный проект по исследованию тел Солнечной системы, включённый в Федеральную космическую программу. Осуществление проекта — первый шаг к знакомству с загадочной планетой и её спутниками. К марсианскому спутнику Фобос уже летали российскиё аппараты. Скоро будет запущен в направлении к спутнику Марса — Фобосу украинский ИСЗ (искусственный спутник Земли), он доставит на Землю образцы грунта, образующего поверхность Фобоса. Интерес к Фобосу объясняется ещё и тем, что малые небесные тела, где нет тектонических процессов, сохранили в первозданном виде протовещество, из которого образовалась Солнечная система, в том числе Земля.
Для организации и координации всех подготовительных работ по осуществлению грандиозного космического проекта — полёту на Марс, в 2004 году в США была образована Международная научно-производственная компания «Созвездие». С июня 2010 года группа добровольцев из 3-х россиян, француза, итальянца и китайца находилась более 500 суток в изолированной камере при Институте медико-биологических проблем РАМН. Камера представляла собой прототип будущего аппарата, где «марсонавты» провели свыше 100 «марсианских» опытов по заранее разработанной программе. 04 апреля 2011 года камеру открыли. За время «заключения» в камере среди «марсонавтов» не было отмечено случаев проявления психологической несовместимости, никто из них не болел, однако у некоторых «марсонавтов» иногда наблюдалось нарушение режима сна, все они стали потреблять меньшее количество продуктов суточного рациона питания. Рассматриваемый «марсианский» эксперимент решено повторить в ближайшее время на МКС с проведением более сложных опытов.
При реализации проекта Марсианского полёта сразу же возникли серьёзные трудности, наиболее существенная из которых — огромная масса корабля. Прежде всего, до прибытия астронавтов на Марс космические корабли должны доставить туда высокотехнологичное оборудование, материалы и продукты питания для долговременного обеспечения жизнедеятельности первых поселенцев. Кроме того, нахождение одного космонавта на борту космического корабля в течение одного месяца требует 1 тыс.- 1200 кг сопутствующих грузов, в основном — продуктов жизнедеятельности (питания). На возвращение кораблей обратно на Землю необходимо иметь топливо для старта с Марса. А его нужно завезти с Земли. Таким образом, общая масса посылаемого к Марсу космического корабля вместе с сопутствующими грузами значительно превзойдёт 200 тонн. Т. к. с помощью одной ракеты такую совокупную массу отправить в космос пока невозможно, было решено послать на Марс два корабля Long Fellow (пассажирский и грузовой), грузоподъемностью почти 100 тонн каждый. Один из них останется там, полностью израсходовав свои энергетические ресурсы, в т. ч. и для марсианского старта на Землю первого.
Подъём 1 кг груза в космос в настоящее время стоит 20–30 тыс. долларов. Стоимость всего проекта существенно превысит гигантскую сумму в $750 млрд. Поэтому программа полёта астронавтов на Марс серьёзно усложнилась из-за проблемы их жизнеобеспечения. Для длительных полётов астронавтам потребуется огромное количество продуктов питания, которое невозможно будет отправить по техническим причинам. Поэтому с целью уменьшения массы корабля биофизики стали разрабатывать аэрокосмические агротехнологии замкнутого цикла по производству продуктов жизнедеятельности астронавтов на борту корабля во время его полёта. Регенерация воздуха и воды разработана достаточно хорошо и широко используется в настоящее время в космических полётах. Воспроизводство продуктов питания растительного и животного происхождения тоже возможно, но оно оказалось многоступенчатым (8-10 этапов от бактерий до растений и животных, годных для употребления человеком в пищу) и длительным (до года и более). Ясно, что этот способ регенерации продуктов питания в космосе пока не может быть использован. За решение проблемы аэрокосмической агротехнологии брались многие научные коллективы в разных странах мира, но все попытки оказались неудачными, главным образом, потому, что не учитывался факт экранирования внутреннего помещения ИСЗ от магнитного поля Земли (ГМП), которое является определяющим фактором в жизни флоры и фауны на нашей планете.