人类若要在火星长期生存，需构建一套完备且高度集成化的生命支持系统，该系统需针对火星极端环境特点，全方位保障人类的生命需求和生活质量：

大气与氧气循环系统：火星大气稀薄，主要成分为二氧化碳，人类无法直接呼吸。需通过化学手段，如利用萨巴蒂尔反应，将二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水，再通过电解水产生氧气，实现氧气的持续供应 。同时，需建立密封的居住舱，维持舱内大气压力和成分稳定，模拟地球大气环境。水资源循环利用系统：火星上虽存在水冰资源，但提取和利用难度较大。一方面要开发高效的水冰开采和提取技术，另一方面需建立先进的水循环系统。通过蒸馏、过滤、反渗透等技术，将生活污水、尿液、呼吸产生的水汽等进行回收处理，实现水资源的循环再利用，以满足人类饮用、种植、清洁等多方面需求 。食物生产与供应系统：依赖地球运输食物无法满足长期生存需求，需在火星建立自给自足的食物生产系统。采用受控环境农业技术，在封闭的温室中种植蔬菜、水果和粮食作物，利用 LED 灯光模拟阳光，通过水培、气培等无土栽培方式，提高作物产量和生长速度 。同时，也可尝试养殖小型动物，如昆虫、鱼类等，补充蛋白质来源。温度调节与气候控制系统：火星表面昼夜温差巨大，且整体温度较低，居住舱需具备高效的温度调节能力。利用隔热材料和先进的温控设备，维持舱内适宜的温度范围。此外，还需控制舱内的湿度、通风等环境因素，为人类提供舒适的生活环境 。辐射防护系统：火星缺乏像地球一样的磁场和浓厚大气层，宇宙辐射和太阳辐射强度高，对人体健康危害极大。居住舱需采用特殊的辐射防护材料，如含铅、氢的屏蔽材料，阻挡辐射。同时，可在地下或利用火星的天然洞穴建造基地，利用土壤等物质提供额外的辐射防护 。废弃物处理与资源回收系统：对人类生活产生的固体废弃物、有机废物等进行分类处理。通过堆肥技术将有机废物转化为肥料，用于植物种植；对可回收的金属、塑料等材料进行回收再加工，制成新的生活用品或建筑材料，减少资源浪费，实现资源的循环利用 。医疗与健康保障系统：建立完备的医疗设施和远程医疗系统，配备基本的医疗设备和药品，能够应对常见疾病和突发医疗状况。同时，需关注长期火星生活对人体生理和心理的影响，开展相关研究和监测，制定相应的健康保障措施，如定期体检、心理疏导等 。能源供应系统：稳定的能源供应是生命支持系统运行的基础。可综合利用太阳能、核能等多种能源。利用高效太阳能电池板收集太阳能，同时配备先进的储能设备，如锂离子电池，储存多余电能；也可考虑利用小型核反应堆，提供稳定、持久的能源 。