Mars est un désert glacé avec une température moyenne de moins 60 degrés. Pour la réchauffer sans biologie, les scientifiques proposent trois approches partageant une idée commune : créer une couverture dense qui retient la chaleur.
La première consiste à déployer au-dessus des bases des films-couvertures transparents. Ils laissent passer la lumière du soleil et retiennent la chaleur, permettant de collecter de l'eau du sol et de faire pousser des plantes. La deuxième est de placer en orbite des miroirs géants. Ils dirigeront davantage de lumière solaire vers les calottes glaciaires afin de vaporiser le dioxyde de carbone gelé. La troisième est d'épaissir directement la couverture gazeuse de la planète en ajoutant du dioxyde de carbone et d'autres substances retenant la chaleur dans l'atmosphère.
Sur Mars, il existe déjà une couverture mince d'air raréfié. En doublant sa densité, on pourrait élever la température de plusieurs dizaines de degrés – comme un verre d'eau sous une couverture, lentement mais irréversiblement. De plus, le sol martien est riche en gaz : une fois le réchauffement amorcé, ils commenceraient à se libérer d'eux-mêmes, amplifiant l'effet. Un seul miroir de la taille d'une ville pourrait déclencher une réaction en chaîne. Pour l'instant, tout est testé sur Terre : par exemple, on cuit du plastique pour les dômes directement à partir de l'air et du sol locaux. De petits investissements aujourd'hui préserveraient la possibilité d'envelopper un jour la planète rouge dans la chaleur.
Sur Mars, le dioxyde de carbone se condense hors de l'atmosphère et tombe sous forme de givre – un peu comme la glace carbonique utilisée pour créer des effets de brouillard lors des concerts.
Dans la science-fiction classique, par exemple dans la « Trilogie de Mars » de Kim Stanley Robinson, les humains déploient des miroirs géants en orbite pour faire fondre les calottes polaires et créer une atmosphère.