मंगल ग्रह पर मानव जीवन को बनाए रखने के लिए पृथ्वी की भाँति तीन मुख्य वस्तुओं को पुनः बनाना होगा: वायुमंडल (वायु), जलमंडल (जल) और चुंबकीय क्षेत्र। ये तीनों पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए अत्यंत आवश्यक हैं।

इनमें से वायुमंडल को मंगल ग्रह पर प्रतिकृत करना सबसे कठिन लगता है। पृथ्वी का उचित आकार इसके गुरुत्वाकर्षण को वायुमंडल की गैसों को रोकने में सक्षम बनाता है, जो जीवन को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

मंगल ग्रह का आकार और गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी की तुलना में कम है। इसी कारण मंगल ग्रह का वायुमंडल पृथ्वी की तुलना में 100 गुना कम सघन है। यदि हम मंगल पर वायुमंडल बनाने का प्रयास करें, तो उसका दुर्बल गुरुत्वाकर्षण गैसों को रोक नहीं पाएगा और वे अंतरिक्ष में पलायन कर जाएँगी।

इसके अतिरिक्त, वायुमंडल हरितगृह प्रभाव के माध्यम से उपयुक्त तापमान बनाए रखता है। बिना एक सघन और स्थायी वायुमंडल के, जल का अस्तित्व भी संभव नहीं होगा। अतः गुरुत्वाकर्षण की कमी के कारण वायुमंडल का निर्माण और उसे बनाए रखना सबसे बड़ी चुनौती है।