ระบบช่วยชีวิตเชิงนิเวศแบบควบคุม (หรือแบบปิด ) (ตัวย่อCELSS ) คือ ระบบช่วยชีวิตแบบพึ่งพาตนเองสำหรับสถานีอวกาศและอาณานิคม โดยทั่วไปผ่านระบบนิเวศแบบปิดที่ มีการควบคุม เช่นBioHome , BIOS-3 , Biosphere 2 , สถานีวิจัยทะเลทรายดาวอังคารและYuegong- 1

ระบบ CELSS ถูกบุกเบิกครั้งแรกโดยสหภาพโซเวียตในช่วง " การแข่งขันด้านอวกาศ " อันโด่งดังในทศวรรษ 1950-1960 โดยริเริ่มโดยคอนสแตนติน ซิโอลคอฟสกีและพัฒนาต่อยอดโดยวี.ไอ. เวอร์นาดสกีการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ในระยะแรกนั้นใช้ระบบนิเวศแบบปิดและไร้คนขับ ซึ่งต่อมาได้ขยายไปสู่สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยที่รู้จักกันในชื่อBIOS- 3

จากนั้นในปี 1965 การทดลองที่มีมนุษย์ควบคุมจึงเริ่มต้นขึ้นในยานBIOS- 3

จนถึงปัจจุบัน การปรากฏตัวของมนุษย์ในอวกาศจำกัดอยู่เพียง ระบบ โลก - ดวงจันทร์เท่านั้น นอกจากนี้ ทุกสิ่งที่นักบินอวกาศต้องการเพื่อการดำรงชีวิต ( อากาศน้ำและอาหาร)ก็ถูกนำไปด้วย ซึ่งอาจเป็นไปได้สำหรับภารกิจระยะสั้นของยานอวกาศแต่ไม่ใช่ทางออกที่เหมาะสมที่สุดเมื่อต้องจัดการกับระบบการดำรงชีวิตของยานอวกาศระยะยาว (เช่นยานอวกาศสำหรับคนรุ่นต่อรุ่น ) หรือการตั้งถิ่นฐานในอวกาศ

เป้าหมายของ CELSS คือการสร้างสภาพแวดล้อมที่ยั่งยืนซึ่งสามารถสนับสนุนและดำรงชีวิตของมนุษย์ ได้ด้วย วิธีการทาง การเกษตร

ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ระบบ CELSS การเติมอากาศและ การบำบัด CO2โดยทั่วไปประกอบด้วยถังเก็บอากาศและเครื่องดักจับ ในถังหมดลง จะต้องเติมอากาศใหม่ และเครื่องดักจับ CO2ก็จะต้องเปลี่ยนใหม่เมื่อใช้งานไม่ได้ผล

นอกจากนี้ยังมีประเด็นเรื่องการจัดการควันพิษที่เกิดจาก วัสดุ สังเคราะห์ที่ใช้ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัย ดังนั้นประเด็นเรื่อง การรักษา คุณภาพอากาศ จึง เป็นเรื่องที่ต้องให้ความสนใจ จากการทดลองพบว่าพืชยังสามารถกำจัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ระเหยออกมาจากวัสดุสังเคราะห์ที่ใช้ในการสร้างและบำรุงรักษาที่อยู่อาศัยที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมดได้ อีกด้วย

ในระบบ CELSS อากาศจะถูกส่งมาจากแหล่งภายนอกในตอนเริ่มต้น แต่จะคงระดับไว้โดยใช้ พืช ใบซึ่งสร้างออกซิเจนด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสง (โดยอาศัย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้จากการหายใจ ของมนุษย์ ) ในที่สุด เป้าหมายหลักของสภาพแวดล้อม CELSS คือการทำให้พืชใบสามารถผลิตออกซิเจนได้ทั้งหมดตามความต้องการ ซึ่งจะทำให้ระบบกลายเป็นระบบปิดแทนที่จะเป็นระบบ ควบคุม

เช่นเดียวกับการสำรวจอวกาศครั้งก่อนๆ ลูกเรือต้องจัดเก็บเสบียงที่จำเป็นทั้งหมดไว้ก่อนการปล่อยยาน โดยปกติแล้ว อาหารแข็งจะถูกทำให้แห้งด้วยวิธีแช่แข็งเพื่อลดน้ำหนักของยาน

แน่นอนว่าในระบบนิเวศที่ยั่งยืนนั้น จะต้องมีการจัดสรรพื้นที่สำหรับปลูกพืช เพื่อให้สามารถเพาะปลูกและเพาะเลี้ยงอาหารได้ ยิ่งมีประชากรกลุ่มใหญ่ขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งต้องปลูกพืชมากขึ้นเท่านั้น

ส่วนเรื่องน้ำนั้น จากการทดลองพบว่าน้ำจะมาจากน้ำที่ควบแน่นในอากาศ (ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากเครื่องปรับอากาศและไอน้ำ) รวมถึงความชื้นส่วนเกินจากพืช จากนั้นจะต้องผ่านการกรองด้วยวิธีการใดวิธีการหนึ่ง ไม่ว่าจะโดยธรรมชาติหรือโดยเครื่องจักร

การเดินทางในอวกาศยุคแรกนั้น นักเดินทางจะปล่อยของเสียออกสู่อวกาศ หรือเก็บไว้ใช้ในการเดินทางกลับ

CELSS ศึกษาหาวิธีการย่อยสลายของเสียจากมนุษย์และหากเป็นไปได้ ก็นำผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการแล้วกลับคืนสู่ระบบนิเวศ ตัวอย่างเช่นปัสสาวะถูกนำมาแปรรูปเป็นน้ำ ซึ่งปลอดภัยสำหรับใช้ในห้องน้ำและรดน้ำต้นไม้

การบำบัดน้ำเสียใช้พืช โดยเฉพาะพืชน้ำ ในการบำบัดน้ำเสีย มีการศึกษาพบว่า ยิ่งพืชน้ำ (หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบราก ของพืช ) บำบัดน้ำเสียได้มากเท่าไร พืชน้ำก็จะยิ่งเจริญเติบโตได้ดีขึ้นเท่านั้น

ในการทดสอบ เช่นที่ดำเนินการในโครงการ BioHomeพืชเหล่านี้ยังสามารถสร้างปุ๋ยหมัก ที่มีคุณภาพดี ซึ่งสามารถใช้เป็นวัสดุปลูกสำหรับพืชผลได้ อีกด้วย

ระบบปิดเป็นระบบที่พึ่งพาตนเองได้อย่างสมบูรณ์ โดยจะนำทุกสิ่งกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดโดยไม่มีปฏิสัมพันธ์จากภายนอก อายุของระบบดังกล่าวมีจำกัด เนื่องจากเอนโทรปีของระบบปิดจะเพิ่มขึ้นตามเวลา เท่านั้น แต่หากระบบปิดนั้นได้รับอนุญาตให้รับ พลังงานความร้อนสูงจากแหล่งภายนอก (เช่น แสงแดด) และปล่อยความร้อนเหลือทิ้งอุณหภูมิต่ำออกสู่ห้วงอวกาศ ระบบนั้นก็สามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ตัวอย่างของระบบดังกล่าวคือโลกของเราเอง

ในทางตรงกันข้าม ระบบควบคุมจะขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ภายนอกบางอย่าง เช่นการบำรุงรักษา เป็นระยะ ตัวอย่างของระบบดังกล่าวคือสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS )

• ไบโอโฮม
• ไบโอสเฟียร์ 2
• ไบโอส-3
• ชีวภาค เจ^{[ 1 ]}
• สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการวิจัยระบบสภาพแวดล้อมที่ควบคุม^{[ 2 ]}
• ไบโอตรอน (การแยกความหมาย)
• ศูนย์วิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเชิงทดลองไบโอตรอน^{[ 3 ]}
• ALS-NSCORT - การช่วยชีวิตขั้นสูง - ศูนย์วิจัยและฝึกอบรมเฉพาะทางของนาซา

• ระบบช่วยชีวิตแบบสร้างใหม่ทางชีวภาพ (ตัวย่อ: BLSS)
• ระบบควบคุมสภาพแวดล้อมและพยุงชีวิต ( ECLSS )
• ระบบนิเวศปิด/ควบคุมที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ( ตัวย่อ ECCES)
• สปอม

• ระบบช่วยชีวิต
• ระบบนิเวศแบบปิด
• อาร์โคโลจี