NASA载人航天的目标已经转向小行星并最终登陆火星。

JPL的方案
JPL的科学家认为，一步到位登陆火星表面开展科学考察，并顺利返回地球的技术难度和工程压力太大了，更好的选择是将任务分为两步：第一步先将宇航员送到火卫一，然后再载人登陆火星。这种方案既降低了任务的复杂度和开销，也可以通过实际飞行验证并降低载人登陆火星的风险。
硬件和早期测试
JPL载人登陆火星的方案用到的硬件，基本可以分为运载发射工具、空间推进系统、人员居住舱和火星表面模块等4个部分。发射工具是著名的SLS火箭和配套的探索上面级（EUS），空间推进部分包括100千瓦的太阳能电推拖船和空间化学推进器，载人舱部分包括猎户座飞船和可以支持4人生活500天的居住舱，火星表面模块包括20吨级火星着陆上升器和20吨级火星基地着陆模块。
根据规划，2018年SLS火箭首次发射后，将在2020年左右发射小行星重定向飞行器，对大功率太阳能电推进行验证。NASA还计划在EM-2等任务中验证猎户座飞船和深空生活舱（DSH），在2028年使用SLS Block II火箭发射无人验证火星着陆器的进入下降和登陆部分（EDL），未来还打算在2035年到2036年间使用火星着陆器载人登月，既满足了重返月球的噱头，又对着陆器的可靠性尤其是火箭反冲着陆系统进行充分验证。
福博斯先导任务
2029年到2033年，NASA将进行登陆火卫一福博斯的先导任务。福博斯登陆任务使用4枚的SLS火箭，进一步验证未来载人登陆火星所需的硬件。第一枚SLS火箭发射100千瓦功率的太阳能电推（SEP）拖船、地球返回级和福博斯转移段，第二枚SLS火箭发射电推拖船和福博斯生活舱。这两枚货运火箭将分别在2029和2030年发射，两艘电推拖船花费3年多时间将载荷送到火星高轨道上，生活舱随后降落到福博斯卫星表面。
2032年和2033年，后两枚SLS登场，其中一枚发射深空生活舱和火星轨道插入段，另一枚发射猎户座飞船。由于猎户座飞船只有20多吨重，SLS的EUS上面级剩余足够的推进剂，可以将猎户座飞船、深空生活舱和火星轨道插入段的组合体送入奔火轨道，它们将在200多天后抵达火星附近，并减速进入火星高轨道。
火星高轨道上宇航员转移到猎户座飞船并与福博斯转移段对接，前往福博斯卫星，进行为期300天的科学考察工作，随后福博斯转移段将猎户座飞船送回火星高轨道和深空生活舱对接。最后地球转移段点火工作，将深空生活舱和猎户座飞船的组合体射入地球转移轨道，经过200多天的飞行后返回地球。
载人福博斯登陆任务实际上可以看作是载人环绕火星任务的改良版，这个任务验证了除火星着陆和基地模块以外的所有硬件，而这些硬件也在更早的测试中进行过飞行验证。其中太阳能电推拖船就是小行星重定向飞行器放大一倍的结果。为了执行火星任务，深空生活舱设计上要求支持4人生活500天，作为一种30吨级的舱段，它增加了太阳翼但没有姿态控制系统，可选用国际空间站的生活舱或是天鹅座飞船放大版设计，对美国航天工业来说没有什么难度。火星轨道插入段、福博斯转移段和地球轨道转移段等模块使用传统肼类推进剂，这也是美国十分熟悉的技术。简而言之，载人登陆福博斯使用的硬件相对成熟的，所需费用和技术难度都很低。
为了降低研发和使用成本，JPL的方案还重点考虑了缩小任务规模。JPL的科学家一已开始就排除了技术难度大、研发成本高的核热推进系统，直接选择了成熟的太阳能电推系统，其中大功率太阳翼和大功率电推技术都相当成熟，太阳能电推拖船主要进行技术整合。为了弥补太阳能电推系统推力小轨道转移慢的劣势，只将其用于转移生活舱等货物载荷，载人部分则通过EUS上面级快速转移，兼顾了缩小任务规模和提高安全性。

NASA正在研制的SLS运载火箭，将成为载人登陆火箭的主力运载火箭。

登陆火星
载人火星登陆任务作为重头戏将在2035年登场，和稍早的福博斯登陆任务相比，增加了两枚SLS火箭的发射量，用于将一个两人制的火星着陆器送到高火星轨道待机，结合一个生活舱用于补给，实现长达1000天的载人登火任务。简而言之，载人登火任务中包括着陆器在内的硬件，都进行过太空环境的飞行试验。更重要的是，载人登火项目循序渐进而来，降低了研发和运行的开销，任务可靠性很高。
JPL的载人登火计划中，两艘电推拖船再次提前3年多发射，将必要的载荷部署到火星高轨道，其中火星上升器高轨道转移段还将使用气动刹车进入火星低轨道待机；火星着陆器发射到地球轨道后和EUS上面级对接，被送入火星转移轨道，也通过气动刹车进入火星高轨道；最后是如出一辙的载人任务，猎户座飞船、火星轨道插入段和深空生活舱被EUS上面级送入火星转移轨道，经过200多天后减速进入火星高轨道。
火星轨道上的飞行时间长达450天左右。2039年两名宇航员将乘坐着陆器抵达火星地表，进行约24天的火星科学考察，然后乘坐上升器抵达火星低轨道，在这里和待机的转移段对接后，飞向高轨道和深空生活舱对接。最后宇航员返回地球。
JPL方案中火星着陆上升器也尽量使用成熟设计，它的防热罩类似“好奇号”，而着陆器部分类似“凤凰号”。当然，这个重达23吨的着陆上升器高达9米，直径12米。由于质量太大，它不可能使用降落伞减速缓冲，而将使用超音速反冲减速的新技术，进入火星大气层气动减速并抛防热罩后，直接启动反冲发动机减速并最终着陆，这个反冲过程和“嫦娥三号”的着陆极为相似，这也是JPL的科学家计划先使用这个着陆上升器试验载人登月的重要原因。
为了降低自身重量，这个火星着陆上升器不仅使用气动刹车进入火星轨道，而且上升器只能将宇航员送到火星低轨道，进入高轨道必须对接轨道转移段，通过这样斤斤计较的设计，它的重量要比火星参考任务方案中的着陆上升器轻小得多，从而最大限度地减少了载人火星任务的规模。火星着陆器还将用于运送火星基地设备，如将支持4人火星表面生活一年的生活舱和原位资源利用设备等物资送到火星表面，建设起一个支持宇航员长期生活的火星基地。

人家NASA做的图好有科幻大片即视感

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