科学家们设想过一种接力式的方案：转乘几次航天器，主要原因是一次直达不可能携带足够的燃料。大体设想是：在地球与火星之间的宇宙空间建立3个空间站，即近地轨道空间站、地球与火星之间的自由点空间站和火星轨道空间站。这3个空间站既是转运站，又能补充燃料。其交通线将是这样的：从地球上乘航天飞机到第一站——近地轨道空间站，换乘转运飞船到第二站——自由点空间站，在这里补充燃料后再起飞与巡天飞船对接。这种巡天飞船使用核动力，在固定的轨道上航行，当巡天飞船载着转运飞船接近火星时，转运飞船脱离巡天飞船飞向第三站——火星空间站。到此站后再换乘火星登陆器在火星上降落，从而实现登陆火星。由此可见，到火星去旅行要比登月复杂得多，费时又需大量资金。
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