Een van de belangrijkste onderzoeken aan boord van het ISS ruimtestation, is het bestuderen hoe het menselijk lichaam reageert op langdurige ruimtemissies. Sinds het begin van de bemande ruimtevaart probeert de mens steeds langer en langer in de ruimte te verblijven maar algauw merkte men op dat dit zijn tol eiste aan het lichamelijk gestel van de ruimtevaarders.
De eerste Amerikaanse ruimtevaarders die lange tijd in de ruimte doorbrachten, waren Frank Borman en James Lovell tijdens de Gemini 7 ruimtemissie. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA wou met deze missie zien of het mogelijk was een crew gedurende 14 dagen in een baan om de Aarde te houden zonder ernstige problemen en dit in een ruimtecapsule die 2,2 meter op 3 meter groot was. Pas na 45 uur mocht Lovell als eerste Amerikaan zijn beschermende ruimtepak uittrekken en 5 dagen later was ook Borman aan de beurt. Dankzij deze Gemini 7 missie werd bewezen dat ruimtevaarders konden werken in de ruimte zonder een dik ruimtepak. Ook al klaagden beide astronauten dat ze de twee weken heel moeilijk hadden doorstaan, toch vond de NASA deze missie een succes.
Net als de astronauten uit het Gemini project had de driekoppige bemanning tijdens elke Apollo maanvlucht niet zoveel ruimte ter beschikking doordat de Apollo capsules slechts 2 maal zo groot was als de Gemini capsule. Toch was dit al een grote verbetering doordat de ruimtevaarders zich nu konden uitstrekken eenmaal ze zich in gewichtloze toestand bevonden en niet continu hoefden neer te liggen. Dankzij deze extra ruimte konden de Apollo astronauten nu spieroefeningen doen. Nog een bijkomende luxe was dat de Apollo commandomodule beschikte over een waterverwarmer waardoor de astronauten niet langer koude oploskoffie hoefden te drinken. Een nieuw probleem waarmee de NASA te kampen kreeg tijdens het Apollo programma was het voedsel en de dranken waarover de astronauten vaak kloegen. Nadat een NASA topman zelf gedurende 4 dagen had geleefd op astronautenvoedsel, werd het hele voedselprogramma van de bemande Amerikaanse ruimtevaart veranderd. Zo verdwenen de smaakloze tubes met gemalen pasta en kreeg de bemanning van de Apollo 8 missie zelfs een hele kerstmenu mee aan boord dat ondermeer kalkoen bevatte en enkel nog diende opgewarmd te worden. Op het einde van het Apollo maanprogramma hadden de astronauten zelfs de mogelijkheid diepvriesmaaltijden en vers voedsel mee te nemen naar de maan. Toch bleven de ruimtevaarders vaak klagen over het eten waardoor voor het eerst echt duidelijk werd hoe belangrijk de rol was van goed voedsel tijdens lange bemande ruimtemissies.
Toen de Sovjet-Unie de race naar de maan net verloren had, begon het zijn zinnen te zetten op de realisatie van een permanent bemand ruimtetstation in een baan om de Aarde. Het land slaagde erin met zijn Salyut programma als eerste een ruimtestation rondom onze planeet te hebben waarin kosmonauten langer dan 14 dagen konden in verblijven. Door het succes van de Salyut 6 en Salyut 7 ruimtestations werd de Sovjet Unie een echte specialist in langdurige ruimtemissies. Tot op heden staat het record van langste ruimteverblijf nog steeds op naam van de Rus Valeriy Polyakov die maar liefst 14 maanden onafgebroken doorbracht in het ruimtestation Mir. Tijdens het Mir ruimteprogramma verbleven tientallen Russsische en niet-Russische ruimtevaaders wekenlang of zelfs maandenlang in een baan om de Aarde. Hierdoor kon men steeds meer de gevolgen zien van de negatieve effecten van een langdurige ruimtemissie op het menselijk lichaam wanneer de ruimtevaaders terugkeerden naar de aarde. De Amerikaan David Wolf verbleef in 1995 4,5 maand in het Russische Mir ruimtestation en na zijn ruimteavontuur bleek de man 40% spiermassa, 12% botmassa en 11 kilogram lichaamsgewicht kwijt te zijn. Uit dergelijke ondervindingen leerde ruimtevaartorganisaties dat het voedsel van ruimtevaarders tijdens hun missies natriumarm moet zijn en ze voldoende vitamine D moeten innemen om botontkalking tegen te gaan. Vandaag de dag moet elke bewoner van het ISS ruimtestation 2 uur per dag bezig zijn met sportoefeningen zoals roeien en fietsen om op deze manier de afbraak van het lichaam te vertragen. Ook nemen de ruimtevaaders van vandaag zelf regelmatig bloed en ontlastingsmonsters bij zichzelf af die dan later op Aarde geanalyseerd worden om de invloed van het soort voedsel dat ze innemen, op de voet te volgen.
Een ander probleem dat zich voordoet tijdens lange ruimtemissies is het mentale aspect van dergelijke ondernemingen. Elke ruimtevaarder in een baan om de Aarde maakt 15 maal per 24h een zonsopgang mee en dit zou voor ernstige permanente jetlag problemen kunnen zorgen indien men in een ruimtestation op dezelfde manier zou leven als op Aarde. In het ISS ruimtestation werken de bemanningsleden dan ook in een 16 uur lange werkdag die gelijkloopt met het rooster van het vluchtleidingscentrum op Aarde. Ook in de ruimte krijgen ruimtevaarders vrije tijd en bestaat er een weekend dat bestaat uit een lichter werkrooster. Wanneer de bewoners van het ruimtestation enkele uren vrijaf hebben, kunnen ze zich bezighouden met gezelschapsspelen, een boek lezen of luisteren naar hun favoriete muziek via een hoofdtelefoon. Vaak maken de ruimtevaaders ook gebruik van deze vrije tijd om de modules van het ISS op te ruimen of om bepaalde onderhoudswerken uit te voeren. Slapen doen de bewoners van het ISS in slaapzakken waarin ze zich kunnen vasthechten zodat ze niet vrij rondzweven in het ruimtestation. Aan boord van het ISS ruimtestation geldt maar één tijd en dat is de standaardtijd GMT maar vaak zien we dat ruimtevaaders twee uurwerken dragen waarvan één ook de “Mission Elapsed Time” aangeeft. Dit is de tijd die verstreken is sinds het lanceren van het Amerikaanse ruimteveer.
Wanneer verschillende mensen gedurende enkele maanden samenleven in kleine ruimtes en daarin werken, is hygiëne een zeer belangrijke factor. Aangezien geen enkel ruimtestation een wasmachine heeft moet alles dus aangevoerd worden vanop Aarde door middel van de Space Shuttle of de Russische Progress bevoorradingstuigen die het ISS om de 4 maanden voorziet van vers voedsel, nieuwe kledij en experimenten. Ten tijde van het Mir ruimtestation konden de bewoners slechts één keer in de week nieuw ondergoed aantrekken. Vandaag de dag kunnen de bewoners van het ISS 3 tot 4 keer per week gebruik maken van nieuw ondergoed. Op Aarde zouden deze kleren snel vuil worden maar aangezien de temperatuur in het ruimtestation steeds dezelfde is en er een lage vochtigheidsgraad is worden de kleren minder snel vuil. De kledij die de bewoners van het ISS aanhebben, bestaat vaak uit een short of lichte trainingsbroek met daarboven een t-shirt. In het Russische ruimtestation Mir en Amerikaanse ruimtestaion Skylab konden de ruimtevaarders gebruik maken van een douche om zichzelf te wassen. In het ISS ruimtestation bevindt zich geen douche en dient men zich te wassen met vochtige doeken en zeep. Eén van de belangrijkste bestanddelen om te kunnen overleven, is water. In tegenstelling tot het Amerikaanse ruimteveer, dat zelf water kon bijmaken, moet bijna al het water in het ISS naar het ruimtestation gebracht worden door middel van de Russische Progress bevoorradingsmodules of de Europese ATV. In één van de Russische modules van het ISS bevindt zich een apparaat dat per dag uit de lucht van het ISS ongeveer 24 kilogram water kan onttrekken dat na zuivering kan gebruikt worden voor allerlei toepassingen. Ook de urine van de ruimtevaarders wordt na zuivering gebruikt als gewoon water.
Ten tijde van de Amerikaanse Gemini en Apollo ruimtemissies of de Russische Salyut en Mir ruimtestations was heimwee bij de bemanningsleden vaak een groot probleem doordat ze zich vaak weken of maandenlang in een isolement bevonden. Vandaag de dag staan de bemanningsleden van het ISS in contact met hun familie door middel van e-mail en videoverbindingen en worden ze vaak bezocht door het Amerikaanse ruimteveer dat dan ook hun post meebrengt. Toch is het leven in een baan om de Aarde nog steeds zeer moeilijk. Ondanks alle verbeteringen en bijomende luxe is dit leven nog steeds voor mentaal en fysisch zeer sterke mensen weggelegd.
