Pierwszym warunkiem by komunikacją pomiędzy Ziemią a Marsem była możliwa jest, by fale radiowe opuściły atmosferę Ziemską. Są dwa obszary atmosfery które mogą zakłócać komunikację. Pierwszym jest najbliższa nam troposfera, składa się ona między innymi z tlenu i pary wodnej, które pochłaniają fale radiowe o częstotliwości powyżej 30 GHz. Drugim obszarem jest górną część atmosfery, czyli jonosfera, która zawiera zjonizowany gaz. Zjonizowany gaz bardzo dobrze odbija fale radiowe, przynajmniej do pewnej częstotliwości. Dla jonosfery częstotliwość ta wynosi około 30 MHz. Wynika stąd, że dla komunikacji pozaziemskiej powinniśmy stosować fale radiowe o częstotliwości pomiędzy 30 MhZ a 30 GHZ, czyli fale krótkie lub ultrakrótkie.

W praktyce, do komunikacji na przykład z pojazdem Curiosity używa się częstotliwości z tak zwanego pasma X-band, pomiędzy 7.25 GHz a 8.4 GHz. Ponieważ Mars znajduje się dosyć daleko od Ziemi to sygnał docierający do anteny jest bardzo słaby. W związku z tym, żeby go złapać, antena musi być wystarczająco duża. Anteny wykorzystywane na przykład w systemie Deep Space Network, który jest wykorzystywany do komunikacji z Curiosity, mają do 70 metrów średnicy. Stosowanie fal radiowych o wysokiej częstotliwości pozwala na zwiększenie prędkości transmisji danych przy tym samym rozmiarze anteny.