Sistem za vzdrževanje življenja na vesoljskem plovilu vključuje tehnologije, zasnovane za simulacijo življenjskih razmer na Zemlji. To vključuje sisteme, potrebne za osnovno človeško preživetje, kot so ustrezen atmosferski tlak, zaščita pred sevanjem, ki je potrebna zaradi nevarnosti za zdravje pred kozmičnimi žarki, in umetna gravitacija za zmanjšanje izgube kostne gostote in atrofije mišic na dolgih vesoljskih misijah. Drugi bistveni elementi sistema za vzdrževanje življenja vključujejo sposobnost recikliranja zraka in vode, vzdrževanje optimalne toplote in vlažnosti za udobje ljudi ter sisteme za shranjevanje hrane in odstranjevanje odpadkov.
Sistem za nadzor okolja in vzdrževanje življenja (ECLSS) na Mednarodni vesoljski postaji (ISS) zagotavlja dober model sistema za vzdrževanje življenja, ki ga bo treba prilagoditi za vsa dolga potovanja vesoljskega plovila s posadko v bližnji prihodnosti, kot je potovanje človeka v Mars. ECLSS služi predvsem funkciji čiščenja zraka na krovu ISS delcev, mikroorganizmov in neželenih plinov, kot so izdihani CO2 in hlapne organske spojine, ki jih oddaja oprema ali tovor. Sistem vzdržuje tudi ustrezen atmosferski tlak in nivo vodne pare, kar omogoča enakomerno temperaturo in tlak po vsej postaji. Vodo čisti tudi ECLSS, skupaj z njeno sposobnostjo zagotavljanja svežega kisika za dihanje.
Čeprav je sistem za vzdrževanje življenja, ki ga uporablja ECLSS, zanesljiv in vzdržljiv, ni povsem samostojen. Večina vode na postaji se večkrat reciklira in ponovno uporabi, tudi kot vir za proizvodnjo kisika, vendar je treba postajo kljub temu občasno oskrbovati z vodo. To je deloma posledica dejstva, da se voda razgradi, da ustvari kisik, in vodik, ki nastane v procesu elektrolize, da se to naredi, se odvaja v vesolje. Potekajo raziskave za razvoj sklopa za zmanjševanje ogljikovega dioksida (CReA), ki bo reagiral odpadni vodik s CO2, ki ga izdihne posadka, da bi ustvaril sladko vodo in metansko gorivo.
Dolgotrajna potovanja v globok vesolje, ki bi lahko trajala mesece ali leta, bodo zahtevala zaprt ekološki sistem, ki je popolnoma samozadosten. Ena od glavnih komponent za to bo oblika vira energije, ki je bolj trpežna od enot napajalnega modula (PSM), ki jih ISS uporablja za razgradnjo vode in njeno čiščenje ter zagotavljanje toplote, svetlobe in električne energije. postaja. Prav tako od samega začetka ne bo mogoče prenašati vse vode in zraka, potrebnega za takšna potovanja, za proizvodnjo čiste vode in zraka pa bo potrebna regenerativna oprema.
Eden od pristopov k vzpostavitvi delujočega primarnega sistema za podporo življenju za oskrbo s hrano, zrakom in vodo je bil s projekti Biosfera in Mars na Zemlji (MoE), ki jih sponzorira ameriška Nacionalna uprava za aeronavtiko in vesolje (NASA). Poskušajo simulirati življenjske razmere v okolju, ki je popolnoma izolirano od zunanje oskrbe. Učinkovit sistem za vzdrževanje življenja na rastlinski osnovi, ustvarjen iz te raziskave, bi lahko očistil zrak in vodo ter bil tudi vir hrane. NASA meni, da je treba v svojem projektu Advanced Life Support Project (ALS) obravnavati šest ključnih elementov življenjske podpore. Ti vključujejo ukvarjanje z zagotavljanjem osnov čiste hrane, vode in zraka ter z logistiko biomase, toplote in vprašanj odpadkov.
Dolgotrajni učinki človeških vesoljskih poletov so lahko škodljivi tudi zaradi sevanja, breztežnosti in psihične izolacije posadke. Zaščita na krovu ladje lahko zaščiti posadko pred delom sevanja v vesolju. Vrtenje vesoljskega plovila na njegovi osrednji osi, ko se premika proti cilju, lahko povzroči tudi simulirano raven gravitacije vzdolž njegovega zunanjega trupa zaradi učinkov centripetalnega pospeška.
Ruski kozmonavti imajo najobsežnejše izkušnje z izolacijo na krovu vesoljskih postaj, ki krožijo okoli Zemlje. Leta 2002 so izvedli poskus, imenovan Simulacija leta mednarodne posadke na vesoljski postaji (SFINCSS), kjer so se prostovoljci izmenjevali, ki so osem mesecev živeli v zaprtem prostoru. Zgodovina dolgotrajnih misij na ruski vesoljski postaji Mir se prav tako šteje za zelo dragocene medicinske in psihološke podatke. Morda se izkaže za ključnega pomena za pripravo na učinke, s katerimi se lahko sreča katera koli posadka na leto in pol dolgi misiji na planet Mars.