太空人還必須經過體能訓練，才能安全地在外太空執行任務。巴拉特說，雖然月球表面的重力是地球的六分之一，但太空人必須穿著很重的裝備，在月球上挖掘、攀爬、探索，「這就是風險所在，就算有太空衣保護，一不小心摔跤還是可能會骨折」。此外還要克服月球表面的粉塵造成咳嗽、呼吸困難，以及遽增的輻射量，據悉在月球表面的高能輻射，比160公里到2000公里的近地軌道還要多達3倍。
挑戰二：登月太空船「獵戶座」
載人前往月球的太空船，將會是美國「洛克希德馬丁公司」（Lockheed Martin Corp）建造的新一代登月艙「獵戶座（Orion）」，這重達10噸的機械，運用了遠比1960年代還要先進、創新的技術，包含4台自動飛行電腦，擴增實境（AR）鏡片，太空人可以在現實場景中看到機械數據、工作指南，更輕鬆、有效率地完成任務，如同科幻片的劇情。
當「獵戶座」返回地球時，它將彈出有史以來最大的防熱罩，保護機組人員免受降落時，摩擦大氣產生的攝氏2760度高溫，緊接著將有11個降落傘幫忙降速，使它平安落在太平洋海面上。
挑戰三：登月火箭「太空發射系統」
載著太空船上太空的登月火箭「太空發射系統」（Space Launch System，SLS）也是致關重要的元素。它是一個高達30層樓、可負荷130公噸的重型運載火箭，然而發射面臨一項巨大的挑戰，必須確保火箭引擎能承受推進器的劇烈晃動，此外SLS的開發成本更是天價，目前已經花費125億美元，今年6月政府監督機構指出，NASA已為此超支18億美元。
開發商「波音」（Boeing）的SLS項目經理尚農（John Shannon）表示，狀況正在好轉，「我們已經挺過最艱難的時候（也就是硬體設計與測試），我們現在進展不錯，廠房正在嗡嗡作響地運作，在今年底前我們的第一台火箭就會出產。」不過直到2020年6月以前，NASA都不會進行火箭試飛。
挑戰四：建造月球太空站
NASA正在推動大計畫「繞月軌道平臺——門戶」（Orbital Platform-Gateway），旨在搭建一個環繞月球的太空站，未來可作為太空人往返火星時能停留的太空中轉站。「波音」SLS項目經理尚農2011年在NASA工作期間，完成了「門戶」的設計架構，他表示：「若能圍繞月球，建立一個小型太空站，那將會很有意義。」
尚農表示：「『門戶』讓機組人員在登陸月球之前，有空間可以事先做整頓…若任務期間出現差錯，它可以充當避風港。」尚農表示，最終如果人類要前進火星，「門戶」可以是會集後勤物流的中間站。
