Un système de survie sur un vaisseau spatial fait appel à des technologies conçues pour simuler les conditions de vie sur Terre. Cela inclut les systèmes nécessaires à la survie humaine de base, tels qu’une pression atmosphérique adéquate, une protection contre les rayonnements nécessaire à la menace sanitaire des rayons cosmiques et une gravité artificielle pour minimiser la perte de densité osseuse et l’atrophie des muscles lors de longues missions spatiales. D’autres éléments essentiels d’un système de survie comprennent la capacité de recycler l’air et l’eau, de maintenir une chaleur et une humidité optimales pour le confort humain, ainsi que des systèmes de stockage des aliments et d’élimination des déchets.
Le système de contrôle de l’environnement et de survie (ECLSS) sur la Station spatiale internationale (ISS) fournit un bon modèle d’un système de survie qui devra être adapté pour tous les longs voyages d’engins spatiaux habités dans un avenir proche, comme un voyage humain vers Mars. L’ECLSS sert principalement à purifier l’air à bord de l’ISS des particules, des micro-organismes et des gaz indésirables tels que le CO2 expiré et les composés organiques volatils émis par les équipements ou la cargaison. Le système maintient également une pression atmosphérique et un niveau de vapeur d’eau appropriés, ce qui facilite une température et une pression uniformes dans toute la station. L’eau est également purifiée par l’ECLSS, ainsi que sa capacité à fournir de l’oxygène frais pour la respiration.
Bien que le système de survie utilisé par l’ECLSS soit fiable et durable, il n’est pas entièrement autonome. La majeure partie de l’eau de la station est recyclée et réutilisée de nombreuses fois, y compris comme source de génération d’oxygène, mais la station doit néanmoins être périodiquement alimentée en eau. Ceci est en partie dû au fait que l’eau est décomposée pour créer de l’oxygène, et l’hydrogène créé dans le processus d’électrolyse pour ce faire est évacué dans l’espace. Des recherches sont en cours pour développer un assemblage de réduction du dioxyde de carbone (CReA) qui fera réagir l’hydrogène résiduel avec le CO2 exhalé par l’équipage pour générer de l’eau douce et du méthane.
Les voyages de longue durée dans l’espace lointain qui pourraient prendre des mois, voire des années, nécessiteront un système écologique fermé entièrement autosuffisant. L’un des principaux composants pour cela sera une forme de source d’énergie plus durable que les unités du module d’alimentation électrique (PSM) que l’ISS utilise pour décomposer l’eau et la purifier, ainsi que pour fournir de la chaleur, de la lumière et de l’électricité à la station. Il ne sera pas non plus possible de transporter toute l’eau et l’air nécessaires à de tels voyages dès le départ, et des équipements de régénération seront nécessaires pour fabriquer de l’eau et de l’air propres en cours de route.
L’une des approches pour établir un système de survie primaire viable pour fournir de la nourriture, de l’air et de l’eau a été le projet Biosphère et Mars sur Terre (MoE) parrainé par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis. Ils tentent de simuler des conditions de vie dans un environnement totalement isolé du ravitaillement extérieur. Un système efficace de survie à base de plantes créé à partir de cette recherche pourrait purifier l’air et l’eau, ainsi qu’être une source de nourriture. La NASA considère que six éléments cruciaux de maintien de la vie doivent être traités dans son projet avancé de maintien de la vie (ALS). Il s’agit notamment de fournir les bases d’une alimentation, d’une eau et d’un air propres, ainsi que de la logistique des problèmes liés à la biomasse, à la chaleur et aux déchets.
Les effets à long terme des vols spatiaux habités peuvent également être préjudiciables en raison des radiations, de l’apesanteur et de l’isolement psychologique de l’équipage. Le blindage à bord du navire peut protéger l’équipage d’une partie du rayonnement dans l’espace. La rotation d’un vaisseau spatial sur son axe central alors qu’il se dirige vers sa destination peut également générer un niveau de gravité simulé le long de sa coque extérieure, en raison des effets de l’accélération centripète.
Les cosmonautes russes ont la plus grande expérience de l’isolement à bord des stations spatiales en orbite autour de la Terre. En 2002, ils ont mené une expérience appelée Simulation du vol de l’équipage international sur la station spatiale (SFINCSS) où des volontaires ont vécu à tour de rôle pendant huit mois dans un espace confiné. Un historique de missions de longue durée sur la station spatiale russe Mir est également considéré comme des données médicales et psychologiques très précieuses. Cela peut s’avérer crucial pour se préparer aux effets que tout équipage pourrait rencontrer lors d’une mission d’un an et demi sur la planète Mars.