Mars Direct est un plan pour un programme d’exploration habitée de Mars, décrit pour la première fois par Robert Zubrin et David Baker en 1990. Mars Direct se concentre sur l’accès rapide à Mars, en utilisant les technologies spatiales actuelles, le lancement direct depuis la Terre et l’atmosphère martienne à la place des produits chimiques. apporté de la Terre. Mars Direct a ensuite été examiné par la NASA et l’Université de Stanford, et bien que plusieurs plans de la NASA basés sur Mars Direct aient été publiés, aucun n’a reçu le statut officiel de plan de la NASA pour amener les humains sur Mars.
Sous Mars Direct, le véhicule utilisé pour retourner sur Terre est lancé séparément de l’équipage, deux ans à l’avance. Ce véhicule, transportant un compartiment d’équipage, des moteurs de fusée et un réacteur nucléaire, atterrit sur Mars bien avant l’arrivée de l’équipage et commence à produire du carburant de fusée pour le voyage de retour. Le combustible utilisé est le méthane, ou gaz naturel, qui peut être produit en utilisant de l’hydrogène apporté de la Terre et du dioxyde de carbone de l’atmosphère martienne. Le méthane peut également être utilisé pour alimenter des générateurs et des moteurs sur Mars, et les réactions chimiques peuvent également produire de l’oxygène à l’usage de l’équipage.
Deux ans plus tard, l’équipage de Mars Direct se lancerait, à l’aide d’un véhicule de transport lourd similaire au Saturn V du projet Apollo. Le vaisseau spatial de l’équipage est lancé en un seul morceau depuis la surface de la Terre, au lieu d’être assemblé dans l’espace, et atterrit en un seul morceau sur la surface de Mars. Une fois que l’équipage a terminé son exploration de Mars, il se dirige vers le véhicule de retour, qui est maintenant entièrement ravitaillé, et décolle pour la Terre.
Plusieurs versions alternatives de Mars Direct ont été proposées par la NASA et d’autres. La version NASA de Mars Direct utilise trois lancements; le lancement supplémentaire est utilisé pour placer un véhicule de retour terrestre en orbite martienne, avec lequel l’équipage s’amarrerait alors qu’il revenait de la surface martienne. Bien que Mars Direct évite délibérément les technologies spéculatives ou non développées pour rendre la mission plus simple à réaliser, plusieurs technologies non testées telles que les fusées thermiques nucléaires et la gravité artificielle peuvent être incorporées dans la conception si elles sont disponibles.