美国航空航天局精心策划了一次为期1000天的火星往返旅行，其中前往火星的首批宇航员们将会体验到一生中最长的等待，他们不得不在月球轨道上等待1年时间。美国宇航局的格雷格·威廉姆斯（Greg Williams）透露，该机构计划将人类送往火星的第二阶段包括在二十一世纪二十年代末在月球轨道上进行一年的停留。

美国宇航局表示，美国宇航局希望在月球周围建立一个月球轨道基地，作为所谓的“深空门户”，用作第一批火星任务的试验和考验场所。月球轨道基地也将作为任务的节点，从月球发射首个载人航天器前往火星。如果NASA能够在月球轨道基地上对这个深空运输进行长达一年的测试和飞行任务，那么NASA相信它可以进行长达1000天的火星任务。

考虑到火星旅行耗时，在月球上花一年时间，以确保一切正常工作有很大的意义。美国航空航天局将于2018年至2026年间开始第一阶段的火星任务。在此期间，该机构将派出四个任务到月球，以提供火星任务所需的各种部件。第二阶段将于2027年开始，其任务是将深空飞船运送至火星任务起始点。

实际的火星旅行将在21世纪30年代进行，如下图所示：