随着人类科学技术的发展特别是航空航天技术的飞速进步，人类的探测器已经飞往了太阳系内多个天体，而通过天文望远镜，人们则了解到更远、更广阔宇宙的壮丽画卷。在这些太空探测任务中，搜寻生命存在的基本条件以及生命直接存在的证据，则成为重要的探索任务之一，不过截至目前我们在这方面还没有确切的证据和成果。
此外，随着人类经济社会的发展和人口数量的增加，对自然资源和能源开采和消费强度不断提升，在提高人类文明水平的同时，也带来了诸多环境污染以及全球气候变暖的一系列问题，地球的可持续承载能力越来越接近极限。物理学家霍金则警告世人，如果这种发展模式再不改变的话，在200年内地球将变得不再适宜居住，必须要加快星际探索步伐，尽快找到宜居的系列行星实施星际移民，否则人类文明将很难延续。
而除了实施星际移民外，一些科学家将拓展人类生存空间、选择地外星球作为人类聚居地的目标，放在了太阳系内部的天体上。众所周知，地球是太阳系中唯一遍布生命的星球，如果以地球上大多数碳基生命所必须的支撑条件来看，也就是必须是岩质行星、拥有适宜的温度、大气层、拥有液态水和稳定的磁场，那么其他行星以及卫星都不怎么宜居，甚至可以说自然环境非常恶劣。
比如月球虽然距离地球非常近，是实施星际移民成本最低的星球，然而由于月球的质量相对地球太小了，表面引力不足以束缚住大气层，而且在20亿年前内核完全冷却，磁场消失殆尽，致使表面的自然环境与地球相差甚远，作为深空探测和星际移民的跳板和中转站还说得过去，在它上面长期居住的可行性较差。
而水星距离太阳又太近，质量也较小，表层大气层被太阳风吹得几乎完全消失，太阳辐射也异常强烈。像木星和土星这两个巨无霸，则是气态行星，没有可供人类居住和活动的岩质地壳，大气层的内部压力、温度以及引力又非常高，自然环境异常恶劣。天王星和海王星是冰巨星，由于距离太阳很远，表层温度非常低，大气基本上都凝结成固态覆盖在行星表面。上述这几个行星也都不具备地球生命栖息的基本条件，即使未来想通过改造的方式也很难达到宜居的目标。
近几十年来，不少科学家们将目光放在了近地行星以及相关卫星上，提出并逐渐完善地球化改造的方案，也就是说通过不同的人为干预手段和措施，使目标天体表面的自然环境，包括大气组成、大气压力、温度、磁场等因素，逐渐与地球相类似，使这些天体能够支撑地球生命包括人类的安全、舒适栖息目标。根据地球化改造方案的核心内容，以及太阳系内天体的基本特征和演化规律，金星、火星以及围绕木星、土星运行的一些卫星，则成为这些方案潜在的候选者。
拿金星来说，它的质量和体积，是太阳系内所有行星与地球最为相似的天体，同时也是平均距离与地球最近的行星，而且金星在大约10亿年前，还是一个分布着广袤海洋的蓝色星球。
除月球外，金星也是人类最早实施探测器环线和着陆探测的天体。只不过现在的金星大气层太过于浓厚，而且二氧化碳这种温室气体的占比非常高，达到97%以上，所以金星的全球性温室效应非常严重，表面温度甚至比距离太阳最近的水星还要高。
所以，要想对金星进行地球化改造，必须要克服大气层过厚、温室效应强的问题，有不少科学家提出了两大类的改造方案，一种是向金星大气层中投放大量氢气和含铁的气溶胶，来引爆金星的大气层，使之生成诸多水分子，然后降落汇聚成海洋，从而不断降低大气层的气体浓度，并在金星表面形成广袤的海洋。这种方案从化学反应的理论上看是可行的，但所需的氢气和铁的数量会非常庞大。
第二种是在用一群太空飞船悬停在金星与太阳之间，或者直接在金星的上空架设一面巨型的反射镜。无论是太空飞船还是反射镜，都可以放置在金星和太阳系统中的拉格朗日点L1上，一方面能够遮挡住或者反射部分太阳光线，另一方面还能够屏蔽掉部分太阳风，从而实现为金星降温的目的。这种方案如果使用反射镜的话，不但可以从金星上就地取材，而且依靠金星浓密的大气层，反射镜可以比较容易悬空架设，具有一定的可行性。以上两种方案如果同时可以实施，那么在大幅降低金星大气层的二氧化碳含量，温度降低400摄氏度时，改造任务的结果就将可能使其变得适宜人类居住。
再看看火星。如果从表面的自然环境来看，火星显得要比金星温和得多，而且在大约
20亿年前，火星也可能是一个遍布全球性海洋、存在生命形态的蓝色星球。不过与现在的地球相比，它目前的问题也非常明显，主要表现在磁场几乎完全消失，在太阳风的吹拂下，表面的大气层和液态水也几乎全部消散，变成了异常干燥、毫无生机的荒凉星球。
所以，要想实现火星的地球化改造，必须从增强大气压、提高表面温度作为根本性的目标，可以说正好与火星相反，而达到这个目标的最关键手段，就是要重启火星的磁场或者重构类似行星磁场的人工设施，当然要重启火星的磁场难度非常大，所以有一些科学家将目光放在了帮助火星恢复磁场的方式，即在火星轨道上放置一个巨型的磁性护盾。
通过这个磁性护盾，可以有效降低火星大气层被剥离的速率，然后通过火星的引力、从内部释放的气体物质等内生方式，逐渐增强大气层的密度，从而达到逐渐提升气温的目的。当达到一定程度的大气压和升温幅度以后，火星便可以自主朝着自我修复的方向演变，人类在没有宇航服的保护下，也可以短时间内行走在行星的表面，这样对于后续的人类聚集区建造、人类活动的灵活性和机动性、实施更多的人类干预改造活动提供了便利条件。
从上面的分析可以看出，从理论上看，在将来人类对金星和火星实施地球化改造是完全可行的，但是无论是在金星上建造大型的反射镜，还是在火星上布设磁性护盾，都需要巨量的物质、能量和成本投入，是一项长期性、复杂性和艰巨性并存的巨大工程。
如何改造火星，使其成为宜居星球
