В работе обсуждаются проблемы колонизации Марса и возможность их частичного решения – создания базы на Фобосе. Рассматриваются три различные схемы экспедиций к Марсу: с безвитковым уходом от Земли, с многовитковой раскруткой от Земли и с запуском многоразового тяжёлого межпланетного аппарата, постоянно курсирующего между Землёй и Марсом. Задачи космодинамики решались на основе построения лестницы задач. Экспедиция с безвитковым уходом от Земли исследовалась вначале на основе оптимизации комбинации задач Ламберта, затем были построены экстремали Понтрягина в задаче с ограниченной комбинированной тягой.