I sistemi di supporto vitali (life support systems) provvedono al mantenimento (o rifornimento) degli elementi necessari alla vita umana; semplificando, essi sono aria, acqua e cibo. Non solo vi e' bisogno di sistemi per fornire aria agli astronauti, ma anche sistemi che rimuovano dall'ambiente l'anidride carbonica (CO2) prodotta dalla respirazione degli astronauti e di altri contaminanti, che possono raggiungere concentrazioni tossiche se lasciati accumulare senza controllo. Ugualmente, vi e' bisogno di sistemi in grado di fornire acqua potabile e per l'igiene personale degli astronauti;gli stessi sistemi, solitamente, sono anche deputati alla gestione delle acque di scarico e dei rifiuti liquidi prodotti durante il tempo operativo della missione. Infine, vi e' bisogno di sistemi che provvedano al rifornimento e/o conservazione del cibo per l'alimentazione degli astronauti.

 Agli albori delle missioni spaziali con astronauti, le missioni erano progettate in modo tale da "portare da casa" tutto il necessario: trattandosi di missioni della durata di giorni, era sufficiente dotare gli astronauti di cibo e acqua sufficiente. Per la depurazione dell'aria, venivano usati filtri contenenti idrossido di litio (LiOH) in grado di catturare la CO2, che successivamente veniva evacuata mediante esposizione dei filtri stessi nello spazio. Tali filtri tuttavia risultavano essere molto pesanti, tali da non consentire l'uso per future missioni di piu' lunga durata. Inoltre, i rifiuti non venivano trattati bensi' riportati a terra per il successivo smaltimento. Si capi' subito che tale "ciclo aperto" non era sostenibile per missioni piu' ambiziose. Era necessario creare un "ecosistema" simile a quello terrestre, in grado di "riutilizzare" le risorse esistenti senza bisogno di ulteriori apporti di risorse dall'esterno: bisognava cioe' "chiudere il ciclo".

Tali problematiche sono comune sia ai sistemi in cui gli astronauti si trovano a lavorare in un ambiente chiuso (come una stazione spaziale), o in operazioni extraveicolari. In quest'ultimo caso, la tuta spaziale e' il sistema addetto, tra le altre cose, a consentire la sopravvivenza degli astronauti nello spazio.

Le tecnologie di supporto vitali a ciclo chiuso sono state sviluppate consistentemente con lo sviluppo delle stazioni spaziali abitate, come l'americana Skylab e la russa MIR (nonche' l'attuale International Space Station). I life support system provvedono alle seguenti funzionalita' :

 - concentrazione della CO2 dall'atmosfera
- riduzione della CO2
- controllo dei contaminanti
- generazione dell'ossigeno
- generazione dell'azoto (l'aria e' composta approssimativamente da 78% di azoto quale "gas inerte", 21% di ossigeno, 1% altri gas)
- filtraggio e riciclo dell'acqua
- monitoraggio della qualita' dell'acqua
- processamento dei rifiuti solidi

Non dimentichiamo, inoltre, che in aggiunta a tali sistemi sono necessari i sistemi di controllo termico e delle radiazioni, in grado di fornire agli astronauti delle temperature ambiente adatte (l'ambiente spaziale offre temperature "estreme" con escursioni termiche notevoli in brevi intervalli di tempo, passando da -100 a +150 gradi e oltre a seconda dell'esposizione al Sole durante il moto orbitale). Il controllo delle radiazioni e' reso necessario dalle emissioni particellari/elettromagnetiche provenienti dal Sole e dalle altre stelle, che possono risultare dannose se non istantaneamente letali in concentrazioni notevoli. Questi due sottosistemi tuttavia non sono generalmente classificati come sistemi di supporto vitale, bensi' rispettivamente come sottosistema di controllo termico (thermal control) e sottosistema di protezione dalle radiazioni (radiation shielding).

Nei prossimi articoli tali problematiche verranno descritte in maggiore dettaglio.